Высокой мысли пламень (Часть третья)

Г. Троицкий, конструктор.

Берусь утверждать, что конструкция кузова и его систем автомобиля 2123 (известного сейчас как ШевролеНива) была полностью, на 100% разработана конструкторами-кузовщиками управления проектирования автомобилей НТЦ ВАЗа. Свидетельство тому – большое количество полученных патентов на конструкцию.

Мне было доверено разработать конструкцию двери задка 2123. Тут надо рассмотреть несколько подробнее – что же здесь является новым по отношению к предыдущим автомобилям ВАЗ?

Это, пожалуй, два главных конструктивных решения, принятых техсоветом завода. Первое: открывание двери задка в сторону, а не вверх. Второе: закрепление на этой двери снаружи запасного колеса.

Итак, задача определена и поставлена: вперёд, в атаку! Кто же бойцы и какое у них оружие?

Бойцы – конструкторы: уважаемые нами Ю. Полев и В. Епишин от КБ механизмов; от КБ каркаса кузова способный В. Лихачёв и автор этих строк. Взаимопонимание в группе было полное.

Оружие – плазы и плёнка с сеткой, карандаши, циркули, линейки, калькуляторы и чертёжные кульманы. Часть проектных работ выполнялась с применением графических станций IBM и системы Catia.

Начались поиски и увязка конструктивных решений. Петли – справа, наружные видовые, дверь задка должна была открываться в правую (по направлению движения автомобиля) сторону. На этом настаивал как ведущий дизайнер В. Сёмушкин, так и некоторые коллеги.

Мне же представлялось рациональнее открывать дверь задка в левую сторону (т.е. петли слева) из условий погрузки багажа при нашем правостороннем движении в стране. Этого же мнения придерживались и многие другие коллеги – конструкторы, испытатели, эргономисты.

Впоследствии наша точка зрения возобладала на второй серии проекта. Первая же серия опытных образцов была спроектирована с дверью задка, открывающейся в правую сторону. Дебаты были по этому вопросу большие, в том числе и в отделе общей компоновки.

Но если решение утверждено, то что же зря кулаками махать, надо работать!

Сложности при первоначальном проекте были большие, особенно с креплением петель и усилением под запасное колесо.

Надо отметить, что опыт проектирования подобной двери был накоплен при работе над проектом автомобиля для Ульяновского автозавода – ныне известного, как УАЗ Патриот.

По проекту его двери задка у нас основную работу вёл конструктор В. Михалёв, работали и другие конструкторы.

Дверь также была с боковой навеской и запасным колесом. На эту конструкцию был выдан патент на изобретение и до сих пор (включая 2007 год) мы получали из Ульяновска кое-какие ежегодные вознаграждения. Работали тогда мы с С. Гайсиным, ныне он работает у нас.

Но вернёмся к проекту двери задка для первых опытных образцов. Чтобы не нанести ущерба внешней форме, т.е. наружной поверхности двери задка и обеспечить штампуемость наружной панели без дефектов, поверхности прилегания петель пришлось выбрать плоскими (для упрощения регулировки петель в целях обеспечения требуемых зазоров).

Это вызвало необходимость применения метода построения плоскостей общего положения, что при ручном проектировании достаточно трудоёмко, и построения плавных переходов для штампуемости.

В свою очередь потребовалось сконструировать сложные для изготовления литые петли (Ю. Полев) и места прилегания неподвижных частей петель к каркасу кузова (В. Лихачёв). Но задача была решена.

Были сложности и с установкой кронштейна крепления запасного колеса (его положение было задано отделом общей компоновки).

Конструктор отдела шасси В. Григоров предложил простой в изготовлении (из листовой стали), но очень массивный и длинный кронштейн запасного колеса в целях сохранения гнёзд конусных гаек, которыми колесо крепится на ступицах.

Между внутренней и наружной панелями двери мною был спроектирован достаточно мощный усилитель, который передавал нагрузки от запасного колеса на петли.

Как только были изготовлены и переданы чертежи в экспериментальный цех и его технологические службы для изготовления опытных образцов, мы – проектировщики-конструкторы – стали проводить глубокий анализ наших решений и искать пути совершенствования конструкции.

В первую очередь было принято решение сделать анализ прочности с привлечением КБ расчётов, тогда только что организованного. Начался и подбор материалов, особенно по листовой стали, чтобы снизить вес автомобиля. Здесь неоценимую помощь нам оказывал исследовательский центр НТЦ.

При изготовлении опытных образцов 2123 в экспериментальном цехе (начальник производства В. Бакулин) надо отметить добросовестную работу его технологических служб, особенно технологов Ю. Сухойвана и Д. Хусаинова. В ОПП прекрасно работал с нами технолог Бригинец, знающий и творческий специалист.

Хочу отметить и других специалистов, как руководителей, так и технологов и рабочих (модельщиков, сварщиков, сборщиков и т.д.) экспериментального цеха и ОПП.

Но вот и собран первый опытный образец. Что же получилось (коснёмся лишь двери задка)? Внешний вид – нелепо и дико торчит запасное колесо, неказистые петли двери также торчат и мозолят глаза (а на дизайнерском пластилиновом макете были вылеплены миниатюрные петли без учёта соосности, ось вращения должна быть одна!).

Открываем дверь – натыкаемся на травмоопасные углы внизу и вверху, на другие мелкие недочёты.

Начались ходовые и стендовые испытания опытных образцов. Выявились и неожиданные неприятности. Например: давно отработанный и освоенный упор, разгружающий замок от вертикальных нагрузок, разрушился чуть ли не на первых километрах пробега. К тому же деформировались задние стойки кузова, пришлось продолжить испытания данного образца с наглухо закрытой дверью задка.

Испытатели нашли и предложили простое решение проблемы упора – перевернуть его на 180°.

Проявилось и предсказанное ранее неудобство пользования открывающейся вправо дверью задка. Причём как в плане погрузки-разгрузки багажного отделения, так и по недостаточной обзорности через заднее стекло при движении задним ходом.

Внутреннее пространство двери съедено применённым освоенным действующим ограничителем открывания двери (в целях удешевления производства). Что ж, от промахов никто не застрахован, автомобиль создаётся людьми со всеми присущими им особенностями и характерами.

Часто при оценке предлагаемого решения у одних людей голос громче, у других погоны старше, а голос единицы едва слышен.

Многолетний конструкторский опыт дебатов при выборе конструктивного решения узлов и деталей проектируемого автомобиля привёл меня к своеобразному приёму (кстати, это нравилось Л. Вихко).

Рисую несколько (10 – 15) эскизных вариантов конструкции, вплоть до самых немыслимых и экзотических. У каждого отмечаю преимущества и недостатки, обсуждаю с заинтересованными специалистами, учитываю их мнения, вношу уточнения, составляю сводную табличку.

Указываю, что нами при обсуждении и анализе выбраны 1 – 2, как наиболее предпочтительные, и представляю начальникам, у которых при рассмотрении отпадают лишние вопросы.

В результате утверждается какое-то одно решение, как правило – наиболее рациональное.

Все материалы складывались мной в свой архив. Этот приём позволял быстро вести основное проектирование без дискуссий и дебатов, даже при освоении производства автомобиля и его узлов ВАЗом и заводами-поставщиками комплектующих изделий.

Продолжим наше повествование. Началось проектирование следующей серии образцов. Здесь полностью на 100% использовались графические станции и система Catia.

В составе конструкторов по двери задка произошли изменения: остались Г. Троицкий (сама дверь и стекло), В. Лихачёв (от КБ каркаса кузова), а вот от КБ механизмов вместо Полева и Епишина вошли Груненков (замок и ручка), Лукьянов (петли и упор в зоне замка), В. Гневшев (ограничитель открывания двери) под общим руководством и консультацией В. Носенко.

Следует упомянуть и других специалистов: Кислицын (КБ интерьера, обивка двери), В. Колесов (отдел электрооборудования, стеклоочиститель), Ж. Петрова (стеклоомыватель), В. Григоров (отдел шасси, запасное колесо). Со всеми работа шла плодотворно, творчески.

Сначала пришлось выполнить поиск оси вращения двери, так как техсоветом было принято решение – петли двери задка сделать невидовыми, внутренними. Петли расположить в зоне: наружная – внутренняя панели и стойка каркаса кузова, чтобы их не было видно снаружи.

Наружная поверхность двери весьма сложной формы. Расстояние между петлями должно быть как можно больше, но при этом оно ограничено глубиной штамповки петельной стойки каркаса кузова.

Поиск вариантов привёл к предложению конструкции петель: приварные к двери и крепление на болтах к стойке каркаса. На другом варианте настаивал технолог по сварке В. Тищенко – петли крепить на болтах и к двери, и к каркасу, чтобы облегчить регулировку по зазорам и по поверхности дверь – кузов.

По поверхности мы заранее заложили некоторое западание (2 – 3 мм), а вот на приварке петель к двери всё же настояли.

Тищенко не без оснований опасался за возможные дефекты сварных электродуговых швов. Поэтому, чтобы исключить возможность отрыва петель от двери в эксплуатации, ввели по одному страховочному болту крепления петли к двери – только для этой цели.

Наконец, положение оси петель было найдено, но при этом пришлось настоять на изменении формы зазора дверь – кузов в зоне фонаря, что, по моему мнению, только улучшило дизайн автомобиля.

Дело в том, что между торцом внутренней панели двери задка и стойкой каркаса кузова (петельной) в зоне заднего фонаря образовалось довольно большое пустое пространство.

И мне пришло в голову использовать его для компактного ограничителя, без захода его деталей внутрь двери.

Подумали мы вместе с В. Гневшевым, высказали свои соображения и получили поддержку В. Носенко. Он же поддержал нас и по конструкции петель.

Гневшевым был разработан оригинальный ограничитель открывания с применением торсионной пружины, дверь могла фиксироваться в трёх положениях. А в освободившемся месте внутри двери удалось разместить бачок с насосом для стеклоомывателя.

КБ электрооборудования применило новую разработку редуктора и электромотора стеклоочистителя – плоскую конструкцию, имеющую малые габариты и массу, что позволило увеличить в некоторой степени багажное отделение (внутрь ничего не торчало).

Внутри двери между наружной и внутренней панелями должен был разместиться какой-то усилитель, принимающий на себя силовые нагрузки от запасного колеса и агрегатов.

При поддержке А. Орлова нами было принято решение – единый усилитель, штампованный из листовой стали и передающий нагрузки на петли и упор в зоне замка. При этом замок разгружался от нагрузок.

Исследовательский центр предложил для этого усилителя сталь повышенной прочности (новую разработку металлургов).

Её особенностью являлось то, что она при изготовлении деталей ведёт себя, как обычная кузовная сталь (в части штампуемости и свариваемости), а затем после определённой тепловой обработки и выдержки увеличивает свои прочностные показатели.

За счёт явления старения получался наклёп. Температура и выдержка были подобраны к условиям прохождения кузова через сушильные камеры при окраске. Эта сталь стала для нас настоящей находкой, позволила снизить массу двери задка при необходимой прочности.

Специалисты КБ прочностных расчётов во главе со Шмелёвым сделали прочностные расчёты эскизных компоновок и дали свои рекомендации по сечениям и толщинам деталей, а также рекомендовали укоротить кронштейн запасного колеса, на чём мы ранее настаивали.

В отделе шасси разработали новый компактный кронштейн и крепление колеса с переворотом, а также изобрели новые детали крепления без деформации основных гнёзд.

Все вышеуказанные изменения позволили значительно снизить массу двери задка при обеспечении необходимой прочности.

При конструировании двери задка и деталей проёма неоценимую помощь оказал нам опытный технолог по штамповке Ш. Муфтеев, консультировавший нас постоянно в течение всего периода проектирования (он и донёс до нас народное название внутреннего усилителя двери – жираф).

А технологи по сборке предложили крепить ограничитель открывания двери с расположением головок болтов внутри двери, между панелями – обеспечивался хороший доступ инструмента.

Стекло окна двери задка приклеивается полиуретановым клеем, окантовка стекла оригинальной формы была освоена Балаковским заводом РТИ с применением формованного участка в зоне стеклоочистителя.

Уплотнение проёма двери – замкнутый в кольцо неразъёмный профиль. Замок двери дополнительно защищён специальным резиновым уплотнителем, приклеенным на кузове в зоне замка.

Верхний зазор между крышей и дверью задка я предложил уплотнить понадёжнее. Удалось спроектировать оригинальный приклеенный ленточным клеем резиновый уплотнитель, и в верхней части двери задка получилось надёжнейшее тройное уплотнение.

В результате проведённых работ была создана неплохая и надёжная конструкция двери задка и проёма двери. С незначительными доработками она прошла все стадии изготовления и испытаний опытных образцов, где подтвердились наши конструкторские предложения.

Прошла также все стадии подготовки и освоения производства автомобиля Шевроле Нива. Конструкция защищена несколькими патентами – свидетельствами на изобретения.

После окончания проектных работ меня попросили разработать ТУ на поставку кузова 2123. Этой работой я занимался до ухода на пенсию в 2004 году. Работу над ТУ продолжил и закончил конструктор В. Коковин.

Эта работа заняла очень много времени – совещания, уточнения, согласование и тому подобное, но в конце концов и она была завершена.

Надо ещё добавить, что изготовление опытно-промышленных образцов 2123 в ОПП на всех стадиях курировал В.Михалёв.