XI. Делаем машину компактнее
Как ни жаль, но пришлось уйти от широкопрофильной экзотики и вернуться к старым проверенным шинам ВлИ-5. Да и передаточное число главной пары обоих ведущих мостов уменьшили до i = 4,44 (читатель помнит, что прежде оно составляло 4,78).
В принципе, этого должно было хватить. Но заказчик, пугавший разработчиков (и себя, в первую очередь) жёсткими условиями эксплуатации и "зациклившийся" поэтому на надёжности, настоял и на уменьшении мощности двигателя. Так на машине и появился мотор рабочим объёмом 1,3 л (конечно, это было явной перестраховкой) — вместо прежнего 1,6 л.
Короче говоря, началось проектирование совсем другого автомобиля – поменьше и полегче. Ктому времени руководителем проекта был назначен Валерий Доманский, прибывший к нам с Ульяновского завода и имевший достаточный опыт по разработке внедорожников. А от компоновки проект повёл молодой конструктор Юра Овчинников. Прибыло пополнение и к испытателям-дорожникам – к теме подключили молодого инженера Володю Смалюка, только что закончившего институт.
В общем, работа началась всерьёз. Только счётчик времени, увы, опять пришлось устанавливать "на ноль".
В испытаниях образовалась невольная пауза, из которой надо было извлечь максимальную пользу. Помните проблему с перегревом узлов? Так вот, начали мы с конструкторами этот клубок помаленьку распутывать.
Взяли отработавший своё образец второй серии и установили на него двигатель, мосты и шины согласно новой концепции. Чтобы всё было, как надо. Получился так называемый ходовой макет.
И стали мы в этом кузове (благо, он своё отработал и его было не жалко) "вертеть" всяческие дыры. Пытаясь ответить на главный вопрос – почему же продувка агрегатов на второй серии оказалась неэффективной?
Первым нашим шагом были отверстия в порогах. Отбросив пока вопросы плава, просто выпустили весь воздух, продувающий агрегатный отсек, наружу, не заставляя его протискиваться через лабиринты двойных стенок днища и бортов. Это было нужно, чтобы проверить идею в целом.
По сути, агрегаты ведь обдуваются горячим воздухом из моторного отсека. Срабатывает ли такое в принципе?
Утешало, правда, то, что для нагретого до полутора сотен градусов агрегата стоградусный воздух является чуть ли не прохладным. Во всяком случае, он способен ещё отобрать немало тепла. Проверка на беговых барабанах нашей динамометрической камеры показала, что так оно и есть.
Убедившись, что в принципе всё решаемо, заглушили ненужные уже дыры в порогах и стали снижать сопротивление воздуховодов. При этом удалось выяснить главное: "осечка" с продувкой агрегатов на второй серии произошла по двум основным причинам.
Во-первых, сечение воздуховодов оказалось чересчур "зажатым", из-за чего поток воздуха сильно тормозился. И во-вторых – поток три раза "переламывался" под прямым углом, что ещё больше увеличивало сопротивление. В результате скорость потока оказалась недостаточной, и агрегаты толком не обдувались.
Всё это было нами учтено, и кузов данного макета был основательно переделан. Проходные сечения были увеличены (в меру, конечно, поскольку между ними и скоростью потока есть определённая взаимосвязь). А в местах "переломов" потока появились необходимые скругления.
Вдобавок на этом же макете редуктор переднего моста убрали из непродуваемого "мешка" под двигателем и закрепили его снаружи днища на специальном (пока самодельном) подрамнике. Теперь он будет, как на "Ниве", обдуваться при движении окружающим воздухом.
Лезем опять в динамометрическую камеру. Результаты обнадёживают. Похоже, что мы на правильном пути.
Дело было олимпийским летом 1980 года. Надо ехать в Среднюю Азию для проверки в реальных условиях, в том числе и на сыпучем песке при сорокоградусной жаре.
Смешная это была машина! Кузов-то был взят прежний, с громадными колёсными арками под большие и широкие шины ВлИ-6. А поставили мы серийные маленькие (относительно) ВлИ-5! Да ещё этот варенный-переваренный кузов окрасили той краской, какая тогда попалась под руку – ярко-голубой. Можете себе представить!
Образец был весь увешан термодатчиками – в общей сложности их было около пятидесяти. А регистрирующий прибор – всего один, на 10 каналов (о многоканальных самописцах тогда можно было только мечтать!). Так и работали в Туркмении целый месяц, переключаясь с одного пучка проводов на другой (всего их было пять).
В принципе, идея оказалась здравой. Горячий воздух из моторного отсека, как и в динамометрической камере, успешно охлаждал агрегаты. Которые, к тому же, выдерживают гораздо более высокую температуру, чем двигатель. Да и редуктор переднего моста, обдуваемый воздухом, сразу перестал греться.
В общем, из Туркмении мы вернулись окрылёнными.
Работаем с ходовым макетом в туркменском пекле.
Бригада по южным испытаниям ходового макета В. Карабанов, В. Корнилов, В. Королёв и автор.
Заодно макет был проверен в горах (вверху – ночёвка у горной речки, внизу – на знакомом заоблачном Шахристанском перевале).
Оставалось решить последнюю задачу – правильно распорядиться потоком воздуха. И вот тут мы с конструкторами столкнулись с неразрешимыми на первый взгляд противоречиями.
Чтобы нормально "дышал" двигатель (вернее – его радиатор с вентилятором), лучше всего вообще снять капот – снизу-то моторный отсек наглухо закрыт! Но при этом в "тоннель" к агрегатам воздух, разумеется, не пойдёт, и никакой продувки просто не будет.
А вот для агрегатов, наоборот, лучше всего подошёл бы абсолютно "глухой" капот – тогда вентилятор гнал бы весь воздух только на их продувку. Но в этом случае очень быстро перегреется двигатель, так как в отсеке создаётся "подпор" (аэродинамическое сопротивление тоннеля и воздуховодов, как ни крути, всё же довольно высоко), из-за чего радиатор почти не "дышит".
В общем, хвост вытащил – нос увяз, и наоборот.
Поэтому в капоте не обойтись без какой-то калиброванной решётки для выпуска части воздуха наружу и уменьшения "подпора", чтобы и двигатель не грелся, и агрегаты эффективно охлаждались.
На поиск этого оптимального баланса (так сказать, "золотой середины") и ушло впоследствии несколько лет! Перелопатили бесчисленное количество вариантов. Только не надо полагать, что поиск сей вёлся вслепую. Продвижение вперёд было поэтапным и достаточно осмысленным. Хотя, конечно, в заводских условиях делать работу серьёзного отраслевого НИИ чрезвычайно трудно.
В итоге нормально задышали и двигатель, и агрегаты. Мы сделали это!
Параллельно с работой над макетом осуществили опережающую проверку новой комплектации на надёжность узлов трансмиссии в реальных условиях эксплуатации.
Чтобы не дожидаться новых образцов, её провели в 1979-80 гг. совместно с заказчиком на четырёх серийных "Нивах", окрашенных по просьбе военных в зелёный цвет. Именно в зелёный, поскольку краски защитного цвета, именуемого хаки, на заводе не нашлось. На них установили соответствующие двигатели и агрегаты (подобная комплектация с 1,3-литровым двигателем имела индекс 21211).
Результаты, естественно, оказались положительными, да и трудно было ожидать иного с подобной перестраховкой по мотору!
А тут и подоспели чертежи новых, полностью изменённых – от кузова до колёс – образцов третьей серии ЗЭ2122, в которых было уже учтено многое из наработанного на тот момент. Образцы сразу же были запущены в изготовление.