О создании вездеходных транспортных средств для республики Саха (Якутия)

О СОЗДАНИИ ВЕЗДЕХОДНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕСПУБЛИКИ САХА

1

Сергей Васильевич Бахмутов, доктор технических наук, заместитель генерального директора по науке ФГУП «НАМИ»

Игорь Арчилович Плиев,

доктор технических наук, директор центра «Спецавтомобили» ФГУП «НАМИ»

Природно-климатические условия и низкая плотность населения Якутии накладывают определенный отпечаток на развитие транспортной сети и наземных средств передвижения. Существующие автомобили высокой проходимости, предназначенные для движения по дорогам низкого качества и бездорожью, имеют свои пределы проходимости. Кроме того, они наносят значительный экологический ущерб почвогрунтам и растительному покрову, имеющим в мерзлотно-климатических условиях республики низкую репродуктивную способность. По этой причине, например, во многих северных районах Якутии запрещено использование гусеничной техники.

В этом плане для Якутии большое значение имеет создание транспортных средств с экологичными энергоэффективными движителями. Это позволило бы обеспечить транспортное обслуживание Северного морского пути и шельфа Северного Ледовитого океана, повысить эффективность работ по разведке и добыче полезных ископаемых, улучшить социально-бытовые условия местного населения, повысить мобильность производственного персонала и, в целом, минимизировать экологический ущерб от экономической деятельности.

С. В. Бахмутов, И. А. Плиев, С. А. Сологуб, А. Н. Мярин

В последние годы в России были созданы транспортные средства на шинах сверхнизкого давления, однако их нагрузочная способность не позволяет создавать транспортные средства грузоподъемностью более 2,0 т. Требуется разработка типораз-мерного ряда специальных экологических транспортных средств, в том числе, на шинах большого размера по наружному диаметру (1,8 м и более), на арочных шинах или пнев-мокатках, которые позволят создать автомобили средней и большой грузоподъемности.

Кроме уже названных шин сверхнизкого давления, в 70 - 80 годы прошлого века в Советском Союзе активно занимались теоретическими разработками и исследованиями арочных шин и пневмокатков. К сожалению, по ряду объективных причин дальнейшие работы в этом направлении были прекращены, несмотря на их широкое развертывание в мировом автомобилестроении, в частности, в Канаде, где мерзлотно-кли-матические условия очень близки к российским.

Работы, проводившиеся с 60-х годов в СССР, а затем в России, в частности, в «НАМИ»1, привели к созданию опытных образцов и существенных научных заделов в этой

1 Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт «НАМИ» (ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ») - ведущая научная организация Российской Федера-

ции в области развития автомобилестроения.

Сергей Александрович Сологуб,

помощник генерального директора ФГУП «НАМИ»

Александр Николаевич Мярин,

кандидат экономических наук,

директор ООО «АрктикСпецМаш»

области [1]. Были изготовлены и прошли эксплуатационные испытания «НАМИ-0143» в виде тягача с прицепом - роспуском грузоподъемностью 8,0 т и мощностью двигателя 175 л.с. на пневмокатках размерности 1200 х 1200 (1040) - 500, с давлением в них 40 - 90 кПа (0,4 - 0,9 кг/см2). На базе этого автомобиля были сделаны и модификации с самосвальным кузовом, разгружающимся в стороны.

Опытный образец транспортного средства для бездорожья «НАМИ-0143»

Позднее был разработан и изготовлен образец «НАМИ - 0127» мощностью 240 л.с., грузоподъемностью 7,0 т, на арочных шинах. Институт вел активные работы и по созданию автотранспортных средств малой грузоподъемности (0,5 - 1,0 т) на шинах сверхнизкого давления. Можно сказать, что костяк специалистов фирмы «ТРЭКОЛ», одного из лидеров по созданию автомобилей для Севера, составляют бывшие работники «НАМИ». Уже после выделения фирмы в отдельную организацию в «НАМИ» были изготовлены опытные образцы таких вездеходных автомобилей, как «Умка» и «Егерь», которые, однако, не пошли в серийное производство.

Автомобильный вездеход «НАМИ-0127» типа 8х8 грузоподъемностью 7,0 т

В настоящее время в России основное количество вездеходов на шинах сверхнизкого давления

выпускается сравнительно небольшими фирмами (ООО НПФ «ТРЭКОЛ», Ассоциация «Арктиктранс», ПСА «БРОНТО», ЗАО «Завод вездеходных машин» и т.д.). Стоимость машин достаточно высока. Например, ООО НПФ «ТРЭКОЛ» предлагает модели «ТРЭКОЛ 39041» типа 4х4 за 900 000 руб., «ТРЭКОЛ 39445» типа 4х4 -за 1 694 000 руб., «ТРЭКОЛ 3929» типа 6х6 - за 2 260 000 руб., а автомобиль скорой помощи, созданный на базе вездехода «Трэкол - 39294» с прицепом, стоит 3 200 000 руб. Данные автотранспортные средства выполнены на базе серийных автомобилей и агрегатов УАЗ и ВАЗ. Грузоподъемность машин около 500 - 800 кг. В современных условиях разработка и организация серийного производства вездеходов полностью оригинальной конструкции представляются нецелесообразными с экономической точки зрения, так как это сделает конструкцию еще дороже.

Для создания качественных колесных машин высокой проходимости на базе серийных автомобилей в разных классах грузоподъемности требуется разработка специальной технологии, опирающейся на научные достижения «НАМИ», Московского государственного технического университета (МГТУ) им. Н. Э. Баумана и других организаций.

Основу такой технологии, наряду с обоснованным выбором колесного движителя низкого давления, составляют: расчет потребностей, разработка типо-размерного ряда автотранспортных средств и движителей к ним, расчеты на проходимость, плавность хода, управляемость и устойчивость, прочность и долговечность систем с выходом на обоснованное снижение ресурса по сравнению с базовым автомобилем, формирование машинокомплекта для организации производства и др. Так, на кафедре «Колесные машины» МГТУ им. Н. Э. Баумана совместно с компанией «Опытное конструкторское бюро вездеходных транспортных систем» с 2008 по 2010 гг. были разработаны опытные образцы в различных классах грузоподъемности. В качестве базовых шасси были выбраны серийно выпускаемые полноприводные автомобили «ГАЗ-3308», «Урал-4320» и «КамАЗ-6560». В частности, были разработаны 14-тонные шасси «КамАЗ-Полярник» типа 8х8 и 5-тонные шасси «Урал-Полярник» типа 6х6 на базе автомобилей соответствующих заводов. Автомобили выполнены на шинах сверхнизкого давления. Они не плавающие, но обеспечивают преодоление речных преград глубиной до 1,5 м. По мнению разработчиков, такие вездеходы могут успешно использоваться на строительстве и при эксплуатации нефте- и газопроводов, на установке линий электропередач. Опытные образцы проходили испытания в условиях полуострова Ямал в течение двух лет. Начато серийное производство этих машин в Нижнем Новгороде, Миассе, Набережных Челнах и в Екатеринбурге. В настоящее время выпущено более 100 машин разной модификации и ведется подконтрольная эксплуатация в интересах ОАО «Газпром».

В феврале 2014 г. в г Лабытнанги Ямало-Ненецкого автономного округа для транспортных предприятий ОАО «Газпром» и других транспортных структур арктических

Вездеход «КамАЗ-Полярник» типа 8х8

регионов страны были организованы показательные испытания снегоболотоходов, созданных на базе автомобилей «Урал» и «КамАЗ». Мероприятия включали ознакомление представителей транспортных предприятий с результатами опытно-промышленной эксплуатации этих вездеходов, проведенной в 2010 - 2013 гг. в различных северных регионах страны, а также тестовые заезды. Якутию в этих мероприятиях представляли А. Н. Мярин от Регионального автотранспортного союза РС(Я) и Н. В. Шауфлер от Министерства транспорта и дорожного хозяйства республики.

Вездеходные автомобили «Урал-Полярник», «КамАЗ-Полярник» и «Брагар», разработанные в МГТУ им. Н. Э. Баумана, имеют разные типы шин. На первых двух установлены шины размерности 1700х750R26, а на третьем - шины размерности 66х43.00R25. Шины выпускаются серийно для сельскохозяйственной техники, поэтому не отвечают ряду требований, предъявляемых для автомобильных шин, в частности, по скорости движения, норме

Автотранспортное средство «Брагар» типа 8х8 грузоподъемностью 21,0 т

Участники заседания Круглого стола по итогам опытно-промышленной эксплуатации снегоболотоходов на базе автомобилей «Урал» и «КамАЗ» в 2010 - 2013 гг. на Ямале (11.02.14 г., г. Лабытнанги, ЯНАО).

Третий справа - Н. В. Шауфлер, четвертый справа - А. Н. Мярин

Тестовые заезды вездеходов «Урал-Полярник» на снегоболотоходных колесах

Тестовый заезд вездехода «КамАЗ-Полярник»

на снегоболотоходных колесах с шинами шириной до 1100 мм и диаметром до 1650 мм среднего и заднего мостов и соответственно до 750 мм и до 1700 мм - передних мостов

Шина 68х28,1-26 модели «ТУНДРА-П»

слойности и т.д. В связи с этим в ФГУП «НАМИ» была разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы шин двух типоразмеров -68х28,1-26 модели «ТУНДРА-П» и 66х43,00-25 модели «ТУНДРА-Б» для автотранспортного средства «Урал-Полярник» типа 6х6 и «Брагар» типа 8х8 соответственно.

Основное отличие разработанных шин от их прототипов состоит в наличии у них выраженной беговой дорожки, что позволяет транспортному средству двигаться со значительными скоростями (до 60 км/ч) по твердым опорным поверхностям, и наличии захода грунтозаце-пов на боковины, что при снижении давления препятствует повышенному износу и снижает вероятность прокалывания таких шин. Безусловно, разработанные шины могут использоваться и на других моделях транспортных средств с аналогичными нагрузками на мосты. В качестве изготовителя разработанных шин был запланирован «Омский шинный завод».

Технология создания колесных машин высокой проходимости на базе серийных автомобилей позволяет получить вездеходные транспортные средства, используя потенциал отечественной автомобильной промышленности. Дальнейшее совершенствование конструкции транспортных средств на шинах низкого давления связано с необходимостью разработки специальных агрегатов и систем, направленных на повышение эффективности и удовлетворение требований потребителя.

Следует учитывать, что понятие «экологичное транспортное средство», которое обеспечивает неповреждаемость поверхности земли в летнее время, к части выпускаемых автотранспортных средств для бездорожья не относится. Особенно это касается большегрузных автомобилей. Они предназначены, прежде всего, для обеспечения доставки грузов в условиях плохих дорог и бездорожья, то есть имеют большую проходимость по сравнению с обычными полноприводными автомобилями аналогичной грузоподъемности.

Шина 66х43,00-25 модели «ТУНДРА-Б»

ФГУП «НАМИ» готов разработать концепцию комплексной программы, связанной с созданием колесных транспортных средств для Республики Саха (Якутия). В основу концепции должен быть положен типаж (типо-размерный ряд) предлагаемых транспортных средств. К числу направлений исследований, которые могли бы войти в концепцию, целесообразно отнести:

1) разработку логистической схемы транспортной инфраструктуры Республики Саха (Якутия) с использованием перспективных моделей колесной техники, в том числе для решения проблем обеспечения населения Якутии социально значимыми услугами (медицинское обслуживание, образование, развитие туризма, местное производство, строительство авто- и железных дорог и т.д.);

2) введение системы навигационного обеспечения и диспетчирования транспортных перевозок и обслуживания населения в условиях отсутствия дорог с интерактивным мониторингом движения каждого транспортного средства на базе элементов системы ГЛОНАСС;

3) разработку и ввод в эксплуатацию систем беспилотного наземного внедорожного транспорта с целью повышения эффективности и безопасности всесезон-ного и всепогодного применения транспортной системы на территории Якутии;

4) опытно-промышленную эксплуатацию серийных образцов колесной вездеходной техники с целью доработки конструкций под конкретные требования потребителя.

Список литературы

1. Шухман, С. Б. Пути повышения экологических свойств многоосных полноприводных автомобилей при эксплуатации в районах Крайнего Севера / С. Б. Шухман, И. А. Плиев, В. Э. Маляревич // Автомобильная промышленность. - 2008. - № 10. - С. 15 - 17.