Отечественные «универсалы». От традиций к современности

В. Васильев, фото автора

С момента появления «самобеглых» экипажей их создатели пытались расширить область применения автомобильной техники. Несколько поколений инженеров предпринимали попытки разработать универсальную машину, способную выполнять несколько функций. Первый удачный образец появился лишь в 1948 г.: на сельскохозяйственной выставке во Франфуркте-на-Майне немецкий инженер Альберт Фридрих из Daimler-Benz представил общественности разработанный им универсальный моторный агрегат – Universalmotorgeraеt. Конструктор и во сне не мог мечтать о том, какое будущее ждет его детище.

Доработанный опытный образец МАШ-100

Машина с сокращенным названием Unimog («Унимог») стала родоначальником целого направления, совершив маленькую революцию в автотехнике. С годами у немецкого «универсала» появилось многочисленное «потомство» самых разных профессий. Фермеры и строители, военные и полиция, коммунальщики и ремонтники, пожарные и спасатели, газовики и нефтяники, лесозаготовители и геологи, исследователи и дорожники, медики и спортсмены стали ярыми приверженцами «Унимога». Адекватную оценку германский феномен получил и в России, разбудив творческий потенциал отечественных проектировщиков.

С осознанием того, что ни серийный полноприводный грузовик, ни колесный трактор с этими широкими обязанностями не справятся, пришла идея создать многофункциональное транспортное средство. Трансмиссия автомобильного шасси не приспособлена для продолжительного движения с низкой рабочей скоростью 0,3...5 км/ ч, что характерно для дорожно-коммунальных и технологических работ. Серийный двигатель должен комплектоваться более эффективной системой охлаждения и специальным механизмом сцепления. Работа навесного оборудования подразумевает установку не менее трех типов механизмов навески спереди, сзади и сбоку, а также применение агрегатов отбора мощности для привода механических и гидравлических устройств. Капотная компоновка многих моделей грузовиков не позволяет расположить сменное оборудование близко к кабине, чтобы обеспечить хорошую обзорность.

Вариант многоцелевой машины, изготовленной на Уралтрансмаше

В стандартной кабине трудно разместить гидравлическую распределительную аппаратуру и устройства управления механическим отбором мощности. Для некоторых видов работ необходимо двустороннее расположение рулевого управления, а маневренные качества стандартного автомобиля оставляют желать лучшего. То же самое можно сказать о колесном тракторе, который изначально создавали как машину, предназначенную для работ с сельскохозяйственными и землеройными орудиями, вдобавок на нем нет грузового отсека, где можно разместить бортовую платформу, спецкузов, цистерну и т. п., грузоподъемность незначительная, транспортная скорость низкая, ограничен передний обзор, отсутствует упругая подвеска колес и разместить навесные агрегаты сбоку или снизу под рамой сложно. Выгодней не дорабатывать автомобиль или адаптировать трактор, но разработать специализированную машину с разумным использованием серийных узлов, агрегатов и систем.

В России впервые вопрос создания транспортного средства многоцелевого назначения стал предметом серьезного обсуждения еще в 1968 г., а в 1980-х годах получил статус важной государственной задачи. В НАМИ один из «Унимогов» разобрали до винтика и тщательно исследовали все узлы, агрегаты, детали. Выяснилось, что у нашего автопрома нет ни технологий, ни оборудования, ни материалов, позволяющих серийно выпускать нечто подобное. Поразмыслив, было решено создавать многоцелевую машину, опираясь на собственный опыт и освоенную агрегатную базу.

МДКУ с комплектом поливочного оборудования

Проектирование и организацию производства поначалу пытались возложить на Минавтопром, а затем в силу ряда причин поручили Министерству строительного, дорожного и коммунального машиностроения СССР, обещав всемерную поддержку заводов отрасли. Головным разработчиком определили ВНИИстройдормаш, признанный в области строительного и дорожного машиностроения научно-исследовательский центр, а персональную ответственность за проект возложили на генерального директора института Эдуарда Кузина. Макетный образец первого отечественного «Унимога», спроектированный и построенный всего за четыре месяца, был готов в 1986 г. О важности данного события говорил тот факт, что с новинкой, получившей обозначение МАШ-100 (многоцелевое автомобильное шасси), знакомилась высокая комиссия из Совмина страны.

Специалисты НИИ взяли за основу шарнирно-сочлененную схему, а кабину для удобства работы водителя сместили влево. На усовершенствованном варианте удалось уменьшить выступающую вперед капотную часть, кабину расположили симметрично продольной оси, изменили внешнюю архитектуру и расположение некоторых агрегатов. Серийное производство планировалось на Мингечаурском заводе дорожных машин в Азербайджане, в качестве поставщика подрядили Кутаисский автозавод. Для испытаний и отработки конструкции в 1987 г. в Москве на опытном заводе ВНИИстройдормаша построили два экземпляра, а спустя год еще два – в Мингечауре. «Боевое крещение» одна из машин получила, прибыв своим ходом из Азербайджана в Москву.

МАШ-100 определили для круглогодичного содержания магистральных автодорог, отсюда и техническое исполнение. «Универсал» оснастили V-образной дизельной «шестеркой» ЯМЗ-642 мощностью 155 л.с. от сельскохозяйственного самосвала КАЗ-4540 и от него же – тормозной системой, рессорной подвеской, механической 8-ступенчатой коробкой передач, передним и задним ведущими неразрезными мостами с блокируемыми дифференциалами и колесами.

МДКУ-07 без навесок

Диапазон передаточных чисел трансмиссии и встроенный ходоуменьшитель конструкции ВНИИстройдормаша обеспечивали успешное передвижение в общем транспортном потоке и уверенную работу на низких скоростях. Хорошие маневренные качества стали результатом того, что передняя секция с расположенными на ней кабиной, двигателем и коробкой передач могла поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно задней секции на 37° в каждую сторону. Энерговооруженность была достаточной для привода сменного технологического оборудования на передней и задней навесных системах. Досаждала, однако, работа гидравлических устройств отечественного производства – насосов, клапанно-распределительной аппаратуры и т. д. Бортовая платформа была рассчитана на 3 т полезной нагрузки, спереди можно было навешивать оборудование массой 1000 кг, сзади – до 1500 кг. В грузовом отсеке могла разместиться цистерна, пескоразбрасыватель, самосвальный кузов и другое оборудование. Чтобы проверить ходовые качества в реальной обстановке, одну из опытных машин отправили в испытательный пробег по маршруту Москва–Кутаиси–Мингечаур–Баку–Москва протяженностью около 4 тыс. км.

Распад Советского Союза разом перечеркнул все усилия по налаживанию серийного выпуска МАШ-100, тем не менее Уралтрансмаш выразил готовность продолжить работы. В Екатеринбург в соответствии с пожеланиями Росавтодора, главного заказчика проекта, передали техническую документацию и опытный образец, однако уральцы, не имея должного опыта, отказались от применения шарнирно-сочлененной рамы в пользу жесткой.

Размещение задней щетки

Управляемыми сделали передние колеса, а более слабые по нагрузочной способности мосты заимствовали от ЗИЛ-131. Модернизированный «универсал» заметно проигрывал прототипу и в маневренности, и в грузоподъемности. Так, масса оборудования, устанавливаемого на передней навеске, уменьшилась до 600 кг, но самое главное – машина так и не пошла в серию.

В начале и в середине 1990-х годов в России были предприняты две безуспешные попытки наладить сборку «родного» «Унимога», но для рентабельного производства столь дорогой техники (не менее 100 тыс. USD) требовался достаточно емкий местный рынок, который так и не был сформирован, и и итоге «немец» оказался не у дел. Теперь машины из Германии поставляются в штучных количествах.

Впрочем, вопрос о насыщении городских коммунальных служб России специализированной высокоэффективной техникой с повестки дня не снимался и стоял весьма остро. ВНИИстройдормаш вновь вернули к данной тематике, а в результате в 1998 г. он победил в конкурсе, проведенном московским правительством для изучения возможности создания универсального коммунального шасси. Конкуренты, и среди них ведущий институт автомобильной промышленности НАМИ, были готовы к творческому состязанию. Высокая комиссия оценила новизну конструкторских разработок, защищенных несколькими патентами, наличие производственных мощностей для изготовления опытно-промышленных образцов и, что немаловажно, минимальные затраты, которые требовались ВНИИстройдормашу, по сравнению с остальными участниками. Тем более что половина финансирования осуществлялась из внебюджетных источников.

Устройство для мойки дорожных ограждений

Два опытных образца ВНИИстройдормаша получили обозначение МДКУ-07 (машина дорожно-коммунальная универсальная). Оба варианта отличала оригинальная компоновка и применение шарнирно-сочлененной схемы. Обе секции машины связаны вертикальным шарниром, который дает возможность поворота секций влево-вправо на 37°. МДКУ-07 получила целый комплекс новых эксплуатационных свойств. Значительный угол складывания секций кроме улучшения маневренности машины (радиус поворота не более 4,9 м) заметно снижает затраты мощности в движении. Более простая схема поворотного механизма избавила от необходимости применять поворотную трапецию, а при передних ведущих колесах – мощные и дорогие карданные шарниры равных угловых скоростей и усиленные поворотные цапфы, что особенно важно при работе на бездорожье, поскольку эти агрегаты весьма уязвимы. Показатели проходимости улучшаются, так как колеса задней секции движутся по колее от колес передней секции. Отсутствие поворотных цапф позволяет применить ведущие мосты высокой нагрузочной способности, а значит, получить дополнительный свободный объем, делающий компоновку более рациональной. Благотворно сказывается на повышении надежности и большая высота расположения механизма складывания относительно опорной поверхности, а возможность складывания рамы уменьшает внешний и увеличивает внутренний габаритный радиус поворота. Это создает определенный резерв длины для наращивания продольных размеров машины.

Самых высоких оценок заслуживают эстетические качества МДКУ-07. Кабина из стеклопластика соответствует тенденциям современного художественного конструирования. Заднее расположение двигателя, большая площадь остекления, удобное расположение контрольно-измерительных приборов и органов управления, регулируемое сиденье с индивидуальной подвеской, эффективные системы отопления и вентиляции способствуют высокопроизводительной работе оператора.

Установка переднего плуга

Надежный дизель Deutz воздушного охлаждения в 106 л.с. в первом варианте агрегатируется с 4-ступенчатой ГМП собственной разработки с ходоуменьшителем, во втором варианте – с гидрообъемной трансмиссией фирмы «Гидропак». Передний и задний укороченные ведущие мосты, а также рессорная подвеска аналогичны применяемым на ЗИЛ-131. Гидрообъемная трансмиссия, состоит из реверсивных регулируемых гидронасоса и гидромотора, который передает усилие на двухступенчатую раздаточную коробку с пневмоуправлением, а это в свою очередь означает свободу компоновки агрегатов, бесступенчатое изменение скорости движения, подведение оптимального крутящего момента к ведущим колесам, относительную простоту реализации автоматического управления режимами работы трансмиссии, несложность обеспечения реверса, возможность использовать привод в режиме торможения и получать технологические (ползучие) скорости движения.

Усилие на рулевом колесе совсем незначительно, поскольку поворот одной секции относительно другой выполняет пара гидроцилиндров. Тормозная система снабжена барабанными механизмами и пневмоприводом. База машины – 2600 мм, полная масса – 8,2 т, клиренс – около 400 мм. Привод навесного гидрооборудования – от собственной гидростанции. Полезная нагрузка в 3 т и привалочные плиты, выполненные по стандартам DIN, дают возможность навешивать на МДКУ-07 любые съемные орудия, включая импортные.

МДКУ-07 со снежным плугом

В настоящее время спереди можно монтировать щетку с шириной очищаемой полосы до 2,1 м и комбинированный отвал с шириной полосы 2...2,1 м, поливочную установку, устройство для мойки дорожных ограждений. В самосвальном кузове на 2 м3 или вместо него можно разместить разнообразное оборудование. Покупатель сам может выбрать тип и число навесных агрегатов и систем.

По результатам испытаний МДКУ-07 сертифицирована и полностью подготовлена к серийному выпуску. По заказу дорожно-коммунальных служб Москвы совместно с рядом российских заводов изготовлена партия из нескольких машин. Есть основания полагать, что столь удачная разработка ВНИИстройдормаша придется по душе представителям соответствующих служб других регионов России, тем более что изделие столичных машиностроителей заметно дешевле «одноклассников» ведущих зарубежных компаний.

(Продолжение следует)

В. Васильев, фото автора Основные Средства 04'2007 4 сентября 2007

Комментарии (0)