Техника и вооружение 2015 11

Чтобы решить этот вопрос, можно сделать вездеход шарнирно-сочлененным, т.е. выполнить раму из двух частей, которые между собой соединены специальным механизмом с двумя (реже тремя) степенями свободы. На машину подобной конструкции, которая лишена традиционного рулевого управления, можно устанавливать шины очень большой ширины, не опасаясь, что они будут задевать за раму или элементы корпуса. Но и здесь есть свои изъяны. Внедорожник получается довольно сложным и дорогим, а потому далеко не каждому заказчику оказывается по карману. В общем, арочные шины и пневмокатки на автомобилях, выпускаемых большими тиражами, так и не прижились.

Улучшение опорной проходимости можно добиться и другим способом, например, увеличением наружного диаметра шины. Это повышает длину части шины, вступающую в контакт с опорной поверхностью и, соответственно, увеличивает общую площадь поверхности контакта, что влечет уменьшение удельного давления на грунт и в итоге снизит силу сопротивления качению на всех видах грунтов. Кроме того, данное решение позволяет улучшить профильную (геометрическую) проходимость, поскольку увеличиваются дорожный просвет, предельная высота преодолеваемых пороговых препятствий и максимальная ширина выбоин и рвов, которые способен пройти автомобиль. Следовательно, увеличение диаметра шины позволяет улучшить сразу несколько параметров, определяющих проходимость автомобиля. При этом снижается число циклов нагружения элементов шины на определенном пути и одновременно повышается допустимая по нагреву скорость движения.

Однако значительно увеличить диаметр шины тоже не всегда удается. Этому мешают уменьшение угла поворота управляемых колес, существенное увеличение массы и момента инерции движителя, а также повышение центра тяжести автомобиля, что, естественно, отрицательно сказывается на его поперечной устойчивости и управляемости. Значительное увеличение диаметра колеса, кстати, требует установки главной передачи с большим передаточным числом, а это неизбежно приводит к росту нагрузок на шестерни и выходные валы (полуоси) дифференциала и, как итог, – к увеличению размера редуктора.

Неслучайно разработчики стараются выбрать оптимальный вариант, подбирая такие значения ширины и диаметра профиля шины, при которых и проходимость повысится, и применение дополнительных сложных решений в конструкции внедорожного автомобиля не потребуется.

Самостоятельным и очень интересным направлением стало создание колесных движителей с изменяемой геометрией, так называемых «трансформеров», которые в зависимости от дорожных условий прямо на ходу меняют свои характеристики. Хорошие перспективы имеют и шины с регулируемым внутренним давлением, доказавшие на деле свою работоспособность. Почти все ныне выпускаемые армейские автомобили повышенной проходимости обязательно комплектуются такими системами.

Имеется и другой путь. Так, не повышая размеры колес (диаметр и ширину), можно без особых усилий увеличить их количество благодаря введению в конструкцию дополнительных ведущих мостов. Такой подход дает целый ряд преимуществ: снижается удельное давление на грунт, увеличивается суммарная тяговая сила автомобиля, улучшаются показатели профильной проходимости, а также уменьшается нагрузка, действующая на силовой привод и несущую раму автомобиля. Легковые и универсальные (грузопассажирские) автомобили обычно снабжают двумя ведущими мостами (4х4), а грузовики – тремя (6х6) или четырьмя (8х8). Дальнейшее наращивание числа мостов является уже не столь эффективным средством: проходимость от этого повышается незначительно, а усложнение конструкции силового привода, рулевого управления и возросшая масса может свести на нет всю выгоду от подобного решения. Другое дело, когда масса груза столь велика, что автомобиль приходится делать с количеством осей от пяти до восьми.

Экспериментальная колесно-гусеничная боевая машина пехоты «Объект 19».

Еще в начале прошлого века появлялись проекты автомобилей, оснащенных дополнительными гусеничным движителем, который в условиях бездорожья мог опускаться.

Автомобиль с дополнительными шнековым движителем.

В поисках истины

Анализируя накопленный опыт, столичные специалисты выяснили, что их предшественники чуть ли не с момента зарождения автостроения стремились создать машины, которые и на шоссе, и на бездорожье чувствовали бы себя одинаково уверенно. Вот так и появились конструкции с необычной ходовой частью. По твердой дороге такой автомобиль перемещался с помощью колес, а когда требовалось преодолеть труднопроходимую местность к ним присоединялись дополнительные движители, которые до того находились буквально в подвешенном состоянии.