Высокой мысли пламень (Часть третья)

В начале 1988 года начались испытания ходовых макетов. ХМ-01находился у дорожников, ХМ-02– у шассистов. Здесь основная работа велась в бюро доводки рулевого управления (Н. Овчинников) и бюро доводки ходовой части (Э. Ласовский). Оценкой и доводкой у шассистов занимались инженеры В. Адамов, В. Чирков, а также А. Зильперт и А. Муравлёв.

В. Смалюк, испытатель.

Сравнительная субъективная оценка потребительских качеств, ездовых свойств на различных грунтах и снеге показали преимущество ходового макета ХМ-01по сравнению с автомобилем 2121.

В ходе сравнительных испытаний было установлено, что в целом макет обладает более высокими ездовыми качествами по сравнению с Нивойи приближается по ряду показателей к легковым автомобилям (в частности – семейства 2108).

На дорогах общего пользования движение осуществлялось практически во всех условиях на V передаче, причём с хода макет без снижения скорости преодолевал тягуныс уклоном до 10%.

Обгоны с ходапри отсутствии встречных автомобилей выполнялись без затруднений на V передаче. При наличии окнаво встречном потоке для произведения обгона чаще всего на макете использовалась IV передача (III – крайне редко, только при упорев медленно идущий грузовик).

Здесь сказался повышенный крутящий момент и оптимальная его характеристика на двигателе 1,8 л, который позволил получить на макете значительное улучшение ездовых качеств.

Отмечалось субъективно более приятное управление макетом из-за меньшего усилия на рулевом колесе.

Усилия на руле снижены в сравнении с автомобилем 2121на 60% и находятся на уровне 2108. Соответствует техническим требованиям и минимальный радиус поворота.

Показатели проходимости ХМ-01в зимних условиях в целом оказались несколько выше, чем у 2121, за счёт увеличения крутящего момента двигателя и улучшения условий самоэвакуации задним ходом из-за особенности задней независимой подвески.

По динамико-скоростным показателям на макете были достигнуты расчётные значения максимальной скорости – 146,7 км/ч и времени разгона до 100 км/ч – 17,3 сек.

Расходы топлива оказались на уровне автомобиля 21213, что не соответствовало ТЗ. Конечно, тут сказалась непроектная аэродинамика кузова носителя. Напрашивалась также доводка систем двигателя для обеспечения требуемых показателей.

По комплексу ездовых качеств (курсовая устойчивость, управляемость, плавность хода) ХМ-01в целом оценивался выше, чем 2121, за исключением увеличения крена на поворотах, вялого руля и наличия обратных ударов на рулевое колесо при движении в колее.

Эскиз Н. Тазтдинова к удлинению кузова 2121на 150 мм (развитие идеи В. Холода) для первой серии ходовых макетов, 1986 год.

Ходовой макет ХМ-01с полностью независимой подвеской (1988 год).

Элементы передней (слева) и задней независимой подвески ХМ-01.

Колесо ХМ-01(обточенный по отверстиям нивовскийдиск и уазовскийобод).

Слева: независимая задняя подвеска ХМ-01(вверху) в немалой степени обеспечила ему более высокий, чем у Нивы, уровень проходимости. Справа: для обеспечения испытаний автомобили были оснащены специально изготовленными в бюро 4x4тяговыми электролебёдками усилием в 2 тонны каждая. Закупить готовые так и не дали, ссылаясь на отсутствие средств (заказывали с 1972 года!).

Работать в таких экстремальных условиях без тяговой подстраховки немыслимо (В. Доманский и В. Карабанов).

Наличие мощных лебёдок позволило получить предельно полную картину по проходимости ХМ-01(в сравнении с Нивой) – теперь у испытателей была неограниченная свобода действий. Если что, трактор искать не надо!

В сравнительных испытаниях ХМ-01на проходимость, помимо Нивы, участвовали Chevrolet Blazer, Jeep Wrangler, Suzuki Vitaraи УАЗ-469Б.

Возможности ХМ-01были, казалось, безграничными. До сих пор испытатели вспоминают о нём с почтением. Фантастическая была машина!

ХМ-01– размещение запасного колеса под полом багажника.

Достать его, к примеру, в глубокой колее практически невозможно.

Северные испытания, 1989 год. Вверху – застревание Нивына печорском зимнике в снежной колее ( ХМ-01прошёл без затруднений). Лебёдка – ручная, в пробег тяжёлые и громоздкие 2-тонные лебёдки не брали. Внизу – реальная проверка тяговых свойств. Две наших машины без труда сдёрнутсложившийся и зарывшийся в снег тягач, напрочь перегородивший зимник – иначе никак не проехать.

Северные испытания, 1990 год. Ходовая часть макета основательно доработана по результатам прошлого года. Машина стала ещё лучше.

ХМ-01– преодоление песчаного бархана с хода (п. Копылово).

Ю. Овчинников.

Была намечена программа доработки:

– установить рулевое колесо с более высокими эргономическими показателями и меньшим диаметром (типа 2108);

– улучшить информативность рулевого управления за счёт более резкого возрастания усилия при повороте рулевого колеса в движении;

– уменьшить время реакции автомобиля на поворот рулевого колеса за счёт изменения характеристики схождения колёс;

– снизить чувствительность рулевого управления к передаче вибраций от неровностей дороги и дисбаланса колёс, к передаче ударов на рулевое колесо от неровностей дороги за счёт снижения жёсткости и улучшения демпфирования рулевого управления, а также установки рулевого механизма с гидроусилителем;

– устранить подруливаниезадней оси за счёт изменения характеристики схождения;

– уменьшить продольный и поперечный крен;

– повысить энергоёмкость подвесок;

– уменьшить раскачку автомобиля над задней осью и устранить подхватзадней подвески за счёт увеличения хода отбоя и оптимизации характеристик амортизаторов;

– устранить стук задних стоек.

В. Смалюк.

Оценка параметров проходимости на песке проводилась в августе 1988 года на песчаной косе полуострова Копылово (зона нижнего бьефа Волжской ГЭС) при температурах до плюс 30°С.

Определение предельного уровня проходимости производилось методом сравнительных заездов по пересечённой местности, покрытой слоем незакреплённого песка.

Сразу же было отмечено, что ХМ-01, несмотря на более мощный двигатель и большую, чем у авт. 2121величину тягового усилия, в целом уступает ему по возможности преодоления песчаных участков.

Причиной этого явилась недостаточная эластичность протектора и боковины шин Я-288(мы называли эти шины дубовыми).

Напомним, что эта шина была вынужденно, за неимением других отечественных аналогов, взята с авт. РАФ-2203(нагрузка на колесо 800 кг при рабочем давлении в шине 4 кг/кв. см.). Для ХМ-01было подобрано экспериментально по площади пятна контакта давление 1,5 кг/кв. см.

В результате исследований, проведённых в своё время на УАЗе, ВАЗеи в НИИ-21, было установлено, что определяющим фактором при контакте шины с сыпучим песком является не рисунок протектора, и даже не величина удельного давления, измеренная на твёрдой поверхности, а именно высокая эластичность шины.

Она позволяет обеспечить контакт шины с максимальным количеством частиц песка (эффект верблюжьей подошвы). Недостаточно эластичная шина интенсивно зарывается в песок из-за срыва контактного слоя.

В этой связи авт. 2121на шинах ВлИ-10, обладающих высокой степенью эластичности, имеет вполне приемлемые показатели проходимости по сыпучему песку (выше, чем на ВлИ-5).

Чтобы реализовать повышенный Мкр двигателя 1,8 л на песке, опытным путём было снижено давление в шинах Я-288с 1,5 до 1,0 кг/кв. см. Надо отметить, что боковина шины, рассчитанной на вдвое большую нагрузку, сдеформировалась при этом крайне незначительно.

Только в этом случае стала возможным надлежащая реализация Мкр. ХМ-01стал способным конкурировать с 2121, а зачастую и превосходить его, особенно по динамическому преодолению песчаных бугров и движению в натяг на пологих песчаных подъёмах.

В целом, оба автомобиля показали достаточно высокую степень проходимости по сыпучему песку. Подтвердилась также чёткая её зависимость от применяемого типа шин.

Дальнейшую работу на песке по модели 2123целесообразно было проводить на шинах, более соответствующих по нагрузке, площади контакта и эластичности.

Подобрать и закупить шины по импорту не удалось, но были ускорены работы по договору с НИИШП.

В I кв. 1989 года на испытаниях появились облегчённые (под нагрузку 600 кг) шины И-243размерности 185/65 R15, с которыми и работали в 1989 году. Часть этих шин НИИШПизготовил с улучшенным по проходимости рисунком протектора ( И-243С).

Первые опытные шины заказанной ВАЗомразмерности 195/70 R15 (названные Макет-4) прошли испытания на ходовых макетах и автомобилях 2121в 1990 году.

Эта шина предваряла появление проектной шины И-339размерности 195/70 R15, которая вышла на испытания только в 1991 году.

В ходе испытаний шин Макет-4была отмечена недостаточная курсовая устойчивость при движении по сухому шоссе с высокой скоростью (машина рыскала по дороге). При движении в этих условиях отмечался также повышенный шум.

В 1988 – 91 гг. велась работа с НИИШПпо шинам для 2123. На этих снимках ХМ-01на опытных шинах И-243185/65 r15. На этих маленьких легковых колёсах машина буквально упала (реальная высота боковины – всего 7 см).

После долгих споров в 1991 году появились шины И-339195/70 R15 с увеличенной высотой боковины. На макете сменился номерной знак – на опытные образцы НТЦ в том же году пошла серия КШС.

1991 год, грунтовая дорога дмитровского автополигона – выход из колеи.

Имели место три случая прокусывания боковин макетных шин кромкой закраины обода с повреждением камеры при движении по неровностям. Это явилось следствием недостаточной жёсткости боковины макетной шины (после Я-288шинники ударились в другую крайность).

При проведении испытаний на проходимость по грязным грунтовым дорогам и бездорожью отмечалась недостаточная очищаемость канавок протектора.

Кроме того, из-за закруглённых краёв грунтозацепов по краям беговой дорожки был крайне затруднён выход автомобиля из колеи.

Было также отмечено, что конфигурация грунтозацепов вызывает изменение тягового усилия при изменении направления вращения колеса, вследствие чего требовался специализированный монтаж (правые и левые колёса).

По данным, полученным в ходе предварительной оценки общей работоспособности макетных образцов радиальных шин 195 R15, требовалась их конструктивная доработка по рисунку протектора, конфигурации боковых грунтозацепов и жёсткости боковины.

Была также проведена оценка размещения запасного колеса на ХМ-01снаружи под полом багажника. При этом было отмечено:

– показатели проходимости в целом не ухудшаются;

– загрязняемость колеса при размещении в данной зоне находится в допустимых пределах;

– в большинстве случаев, за исключением движения в колее (где достать его просто невозможно), пользование запасным колесом обеспечивается. Однако именно из-за колеитакое размещение на автомобиле повышенной проходимости явилось неприемлемым.

Наряду с этим было отмечено, что альтернативное размещение запасного колеса внутри багажного отделения (на дне) неприемлемо.

Для доступа к колесу требуется выгрузка багажа. Учитывая особенности эксплуатации внедорожника, это является нецелесообразным.

В общем, неизбежно всё свелось к запасному колесу на двери задка (такой вариант, правда, очень не нравился В. Сёмушкину). В таком виде автомобиль и пошёл позднее в производство.

В течение 1988 года на ХМ-01и ХМ-02был проведён комплекс исследований по доводке ездовых качеств (курсовая устойчивость, управляемость, плавность хода).

Параллельно с разработкой программ и теоретическими расчётами вносились изменения в конструкцию подвесок и испытывались различные варианты комплектаций (стабилизаторы различного диаметра, вылет и углы установки колёс, изменение угловой жёсткости и ходов подвесок и т.п.).

По методикам испытаний требовалась проверка как на сухих покрытиях, так и на скользких. Поэтому доводка продолжалась более года.

Много внимания было уделено доводке автомобиля по опрокидыванию, т.к. была выявлена повышенная склонность к этому.

Причём на комплектациях, признанных наиболее благоприятными по характеристикам поворачиваемости и устойчивости в повороте.

Зимой и летом 1989 года ХМ-01прошёл пробеговые испытания в сравнении с 2121. Сначала в условиях предельно низких температур (до минус 46°С) в Коми АССР в районе г. Печора.

А летом по маршруту Тольятти – Актюбинск – Аральск –Кзыл-Орда – Чимкент – Ташкент – Бухара – Нукус – Ашхабад – Чарджоу – Самарканд – Душанбе – Хорог – Мургаб – Ош – Фрунзе – Челябинск – Тольятти.

Температура в районе Чарджоу достигала плюс 45°С.

По результатам северных и южных испытаний выявилось неожиданное: у ХМ, в целом превосходящего Нивупо плавности хода, наблюдалось повышенное галопирование. Хотя с увеличенной базой на ХМможно было ожидать уменьшения продольной раскачки.

Отличная плавность хода макета, благодаря чему неровности дороги водителем практически не ощущались, дала и отрицательный эффект.

Дело в том, что пробоиподвески водитель воспринимал только на слух и скорость не сбрасывал. Что и сказалось на надёжности подвески.

В результате после зимних испытаний мы получили потерю (снижение) характеристик амортизационных стоек, а после южных (пробег автомобиля к тому времени составил 46 000 км) произошло разрушение одной передней стойки и изгиб штоков остальных.

Излом стойки произошёл на обратном пути в Тольятти и закончился, слава Богу, удачно – без аварии. На одной из СТО стойку 2123заменили на 2108и добрались домой.

В результате отмечена недостаточная надёжность выбранной размерности стоек передней подвески, а целесообразность применения подвески МакФерсонсзади вообще вызвала сомнение.

Справедливости ради следует подчеркнуть, что МакФерсонсзади – это не проектное, а временное решение. На тот период развития проекта сзади предполагалось использовать независимую подвеску с диагональными рычагами.

В 1990 году зимний и летний пробеги были повторены по несколько сокращённым маршрутам. Макеты были в очередной раз доработаны – в частности, проверялся вариант газонаполненных амортизационных стоек.

В. Карабанов, испытатель.

До сих пор об этой машине вспоминаю с удовольствием. На ней мы изъездили всё, что можно. Была она и на Севере, и в Средней Азии, да и по родной Самарской губернии поколесили мы изрядно (не по дорогам, разумеется).

Вот это была машина! Независимая подвеска вкупе с удлинённой базой (поскольку изначально планировался пятидверник) позволяла держать на шоссе такие скорости, какие обычной Нивеи не снились!

Про грунтовые дороги и говорить нечего! Машина просто стелетсянад землёй, кузов почти не шелохнётся, лишь независимая подвеска чётко отрабатывает неровности. Особенно впечатляет это, когда едешь рядом – всё очень наглядно.

Как-то в Средней Азии в 1990 году мы специально устроили своеобразный тестовый заезд. От Кзыл-Орды до Джезказгана в те времена шла чистая грунтовка, без намёка на асфальт, длиной около 400 км.

Заправили ХМи сопровождающую Ниву21213под завязку, чтобы эксперимент был чистым, без остановок (для пробегов на каждую машину ставился дополнительный бак с возможностью переключения на ходу).

Транспорта на этой дороге почти не было, ни о какой ГАИ тоже речи не шло. В общем, степь да степь кругом, резвись себе на здоровье! Тем более, что дорога только одна, никаких развилок и населённых пунктов по пути нет, не заблудишься!

Стартовали одновременно, договорившись встретиться на въезде в Джезказган.

Мы на ХМсразу же ушли вперёд. 400 км грунта пролетели, как на ралли, одним духом всего за четыре с небольшим часа! И только два часа спустя подъехала наша Нива. Спрашиваем их:

– Остановок, поломок не было?

– Нет.

– Шли максимально быстро?

– Да, на пределе, как позволяла машина.

Вот какой автомобиль мог получиться!

У завода был реальный шанс вырваться вперёд, повторив рывок Нивына новом витке развития.

Таких автомобилей, у которых и проходимость была бы на уровне, и шоссейные показатели великолепные, и плавность хода прекрасная, в мире тогда просто не было. Мы опять могли оказаться впереди планеты всей. Очень жаль, что из этого так ничего и не вышло.