ДОЗОРНО-РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНЫЙ АМФИБИЙНЫЙ ВНЕДОРОЖНИК «ДРОЗД» 

При анализе парка транспортных средств, находящихся в эксплуатации силовых ведомств, спасательных служб, и других организаций, проводящих какие-либо операции на территориях, разделенных между собой водными, в том числе морскими, преградами — необходимость в среднем внедорожнике с характеристиками глиссирующей амфибии назрела давно. Особенно для подразделений, которые являются двухсредными (земля/вода) и предназначенными для эффективной работы как на море, так и суше. Чтобы не существовать или быть транзитерами в одной из сред, нужно современное двухсредное транспортное средство, обладающее сопоставимыми скоростными, маневренными и операционными (мореходность/внедорожность/автономность/запас хода) качествами. Транспортные средства, стоящие на вооружении МО РФ, по своим ТТХ не позволяют осуществить быструю высадку морского десанта, т. к. условно «плавающие» БТР, БМД, ПТ76 и т. д. по своим характеристикам предназначены для ограниченного применения в «усло­виях преодоления водных преград», т. е. на реках с сильным течением, в море, при штормовом волнении идут очень неуверенно, подвергая опасности личный состав и являясь при этом отличной мишенью. Двухсредное транспортное средство, которое со скоростью морского катера может преодолеть сотни миль в трех­балльный шторм, да и на берегу не спасует перед камнями, песком или илом в много­километровом рейде, пока в известной номенклатуре не значится.

В МЧС много работы прибавляет поло­водье и участившиеся наводнения. Рези­новые лодки, плавающие по затопленным населенным пунктам, совершенно не под­готовлены к встрече с затопленными пред­метами, представляющими для них опас­ность.   К   тому   же   очень   часто,   чтобы добраться до  места бедствия, необхо-димо преодолеть несколько затопленных, и  несколько «сухих» участков. Поэтому приходится использовать самые легкие надувные лодки, которые возможно пере-нести на  руках по  «сухому» участку, что в принципе исключает возможность уста-новки медицинского оборудования для оказания первой помощи пострадавшим, а  также очень затрудняет эвакуацию потерпевших.

Для этих целей необходимо транспортное средство, способное разместить на  себе медицинское, спасательное и прочее оборудование, быстро перевезти пострадавших, не опасаясь получить повреждения о  подводные или наземные препятствия.

В геологоразведке также имеются трудности при доставке специалистов и  оборудования по территориям, испещренным водными преградами, заболоченными участками, а также для работ на островах и  шельфе без какой-либо инфраструктуры. Часто возникают потребности в транспортировке людей и оборудо­вания, используя сначала дорогу, потом море, потом реку с сильным течением, без­дорожье и опять дорогу.

Необходимость создать машину, пре­вращающую отсутствие инфраструктуры из недостатка в достоинство, машину, которая может использовать в полной мере дороги, водные пути и бездорожье, помогла сформировать техническое задание для создания совершенно нового транспорт­ного средства. Так появилась общая кон­цепция амфибии с условным названием «ДРОЗД», с колесной формулой 4 х4, гру­зоподъемностью 1,5 тонны, категории «В», с несущим композитным кузовом, осна­щенный самими современными системами и функциями преодоления бездорожья (подготовка по классификации РАФ — ТР3), с убирающейся подвеской колес для обеспечения мореходности, скоростного передвижения (глиссирования корпуса) в водной среде и водометным движителем, обеспечивающим использование транс­портного средства на мелководье и замусо­ренных акваториях.

Перед началом разработки амфибии был скрупулезно изучен весь мировой опыт в данной области. Внимательно изуча­лись работы отечественных, а особо при­стально — иностранных конструкторов и инженеров. Изучались ошибки и удачные конструкции, технологии и материалы, компоновки и агрегаты. Отдельного упо­минания заслуживают Виталий Андре­евич Грачев — конструктор многих отече­ственных амфибий, стоящих на вооружении по сей день; А. А. Липгард — генеральный конструктор ГАЗа на момент создания ГАЗ46 (МАВ); Ганс Трипель — конструктор культовой амфибии 60х Amphicar 770; Дми­трий Кудрячков — конструктор автомо­билляамфибии «Тритон»; новозеландские амфибии Sealegs; гоночная амфибия Hydra Spyder; американская компания WaterCar, ну и, конечно, Алан Тимоти Гиббс — основа­тель и владелец компании Gibbs technologies.

Из всех перечисленных ближайшим к нашему ТЗ является автомобиль Gibbs Humdinga. Из недочетов данного апректа можно отметить следующее:

—амфибия рассчитана всего на трех человек;

—независимая подвеска не удовлетво­ряет характеристикам внедорожника;

—скорость на земле в 160 км/ч впе­чатляет, но 32 км/ч (17,3 узла) на воде при данных размерах — это крайне неэконо­мичный переходный режим движения; 

—установка агрегатной базы обычного автомобиля неприемлема для амфибии, отсюда отсутствие понижения в разда­точной коробке, отсутствие блокировок и т. д., а как следствие — возможность эксплуатации только на оборудованных съездах в воду;

—из-за плохой развесовки, кресло водителя находится по центру, что не способствует улучшению обзорности на дорогах общего назначения;

—компоновка автомобиля не позво­ляет производить заднюю загрузку;

—система складывания колес не позво­ляет сделать привод на переднюю ось;

—примененные цепные передачи в колесных редукторах очень шумные и ненадежные.

Справедливости ради, стоит отметить, что в числе разработок Gibbstechnologies есть прямой аналог «ДРОЗДа», однако информация о нем засекречена правитель­ством США с 2012 года.

Все недочеты аналогов были учтены в конструкции «ДРОЗДа». Авторское право при разработке нарушено не было. Напротив, оформлено три патента на изо­бретение и десяток на «Полезную модель».

К разработке данной амфибии присту­пили две организации, имеющие большой опыт, каждая в своей области: ООО «Бал­тийская Машиностроительная Компания» (БМК) и ЗАО «КОМПАН МАРИН».

БМК — это разработка и произ­водство промышленных станков (в том числе с ЧПУ), разработка и производство автомобильных агрегатов. С 2008 года компания ведёт разработку портальных мостов, межколесных и межосевых блоки­ровок, раздаточных коробок, систем под­вески внедорожников, системы подкачки колес на ходу, усиленных ступиц, колесных дисков для внедорожников с локкером. Многие из этих систем применены в кон­струкции «ДРОЗДа».

Для ресурсных испытаний агрегатов была создана оффроад команда, которая участвовала во многих (в том числе меж­дународных)   соревнованиях.   Все   испытанные узлы и агрегаты подтвердили свою надежность и высокие характеристики, просчитанные до этого в виде 3 D-моделей на виртуальном полигоне. Ресурсные испытания проходили четыре года. Успехом испытаний можно считать исклю­чительные качества и надежность соз­данных агрегатов, а так же призовые места команды БМК на таких соревнованиях как «Ладогатрофи». Накопленный в спорте опыт проектирования и серийного изго­товления агрегатов полностью проявился при проектировании «ДРОЗДа».

ЗАО «КОМПАН МАРИН» — это про­ектирование и производство скоростных катеров, катеров повышенной мореход­ности спецприменения и парусных яхт. Богатый и успешный опыт в этой области судостроения делает каждое спроекти­рованное и изготовленное судно иконой мореходности, скорости и комфорта. При­менение в производстве новейших ком­позитных материалов и технологий дает возможность выполнить проект любой сложности. Последние разработки ком­пании не имеют аналогов ни по сложности, ни по качеству. Для испытаний собственных разработок по гидродинамике корпуса была создана лодка для спортивной команды «New Star», которая выиграла Чемпионат Мира UIM 2011 года в классе PR1. Фирма владеет уникальными для нашей страны технологиями производства конструкций из композитных пластиков и успешно при­меняет их в своих серийных изделиях.

На первый взгляд, в конструкции «ДРОЗДа» применяется критическое количество инноваций. Но это лишь для стороннего наблюдателя. Для компаний, взявшихся за разработку предлагаемой амфибии, это плоды уже хорошо отрабо­танных технологий.

Рассмотрим конструкцию «ДРОЗДа» подробнее.

Компоновка

Компоновка автомобиля-амфибии призвана сбалансировать высокие внедо­рожные и мореходные качества.

Автомобиль с колесной формулой 4 х4, с постоянным полным приводом и блоки­ровкой межосевого дифференциала. Исполь­зуется длинноходная независимая подвеска, дисковые, не боящиеся воды, тормоза и син­хронизированное с водометом гидравли­ческое рулевое управление. Вездеходные качества автомобиля обусловлены мини­мальными свесами, большим (420 мм) клиренсом, а также совпадением колеи амфибии с колеей грузовых полноприводных авто­мобилей. Для обеспечения мореходности и хороших скоростных показателей на воде, корпус машины спроектирован как корпус скоростного морского катера с нишами для убирания подвески. Конструкция и разме­щение элементов трансмиссии продикто­ваны требованиями размещения водомета и условиями соблюдения гидродинамиче­ских свойств корпуса. Габариты машины не выходят за пределы, установленные ПДД, однако ширина амфибии (2,4 метра), позволяет добиться необходимой грузо­подъемности и обеспечить высокую остой­чивость на воде, в статике и динамике. Для оптимального использования внутреннего пространства, а также для обеспечения при­емлемого дифферента при любой загрузке, используется центральное расположение силовой установки. Для обеспечения какихлибо работ на море с открытыми дверями, салон выполнен в виде самоотливного кок­пита. Для обеспечения удобной посадки на суше и воде боковые двери разделены на верхнюю и нижнюю часть. Нижняя часть на суше может использоваться как удобный трап для входа, а на воде как площадка для выполнения работ.

Силовая установка

Для «ДРОЗДа» был выбран специ­ально адаптированный для двух сред эко­номичный морской дизель с авиационной системой «сухой картер», мощностью 260 л/с.

Мощности и момента двигателя с избытком хватает для движения по любым покрытиям и без них на суше, и достаточно, чтобы вывести трехтонную машину на глиссирование при волнении 2 балла.

Система «сухой картер» позволяет двигателю работать, не обращая внимания на крены, кроме этого занижается центр тяжести, что благоприятно сказывается на статической и динамической остойчи­вости на воде и суше. Системы двигателя также неприхотливы к плохому качеству топлива, подстраиваясь под него. Пуск двигателя на морозе обеспечивается пред­пусковым подогревателем. Температурный режим окружающей среды при этом лежит диапазоне –50/+50. Для использования машины в арктических условиях, в других агрегатах также предусмотрены места установки нагревательных элементов. Дви­гатель   устанавливается   на   гидроопоры, которые  максимально  эффективно  сни­мают вибрацию дизеля с корпуса.

Коробка переключения передач

В конструкцию заложено приме­нение нескольких вариантов отече­ственных КПП и импортная АКПП. На опытном образце установлена АКПП с легкого грузовика, имеющая три пере­дачи. Применение АКПП обусловлено лег­костью эксплуатации на суше и воде без дополнительных действий. На автомати­ческой коробке необходимая передача для работы водомета включится сама, тогда как на обычной коробке выбор необхо­димой передачи должен делать водитель. Запас прочности КПП легких грузовиков для амфибии избыточен, но не лишний.

Раздаточная коробка

Так как раздаточной коробки с необхо­димыми свойствами не существует,

БМК специально для этого проекта разработала РК, которая установлена на опытном образце. В ней две передачи — прямая и понижающая (1:4). РК всегда работает на оба моста (50:50). В дифферен­циале РК предусмотрена принудительная межосевая блокировка. В конструкции сразу предусмотрен вал отбора мощности для привода водомета. Управление РК осуществляется дистанционно. В коробке предусмотрена своя принудительная система смазки, позволяющая работать при повышенных нагрузках.

Мосты и подвеска

Для «ДРОЗДа» разработаны соб­ственные портальные мосты по новой принципиальной схеме. На них уста­новлены колесные редукторы внешнего зацепления, принудительные блокировки колес, система подкачки колес на ходу, усиленные ШРУСы с увеличенным углом поворота, дисковые тормоза, усиленные ступицы, усиленные шкворни. Гидравли­ческое  рулевое  управление  синхронизировано для обоих режимов (суша/вода). Установлены колесные диски с замком покрышки. Пневмогидравлическая система подвески укомплектована встро­енными отбойниками и цилиндрами подъема в одном корпусе. Данная подвеска имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной, а именно:

—увеличение жесткости в повороте на сторону заноса;

—уменьшение клиренса (центра тяжести) на хорошей дороге;

—возможность «приседания» довольно высокой амфибии для удобной посадки/высадки пассажиров;

Система убирания колес обеспечивает полный выход колес из зоны смоченной поверхности, что снижает гидродина­мическое сопротивление при глиссиро­вании и повышает мореходность. Кроме того, подобная система обеспечивает выход амфибии из воды до момента посадки на мель, а потом «вставание» уже на твердый грунт. Так же это может исполь­зоваться для выхода на лед или в режиме «лебежения» на болотах.

В мостах и подвеске амфибии мак­симально применялись компоненты отечественных внедорожников УАЗ, при соответствии качества и применяемых нагрузок. Данный аспект проектирования закладывался в конструкцию специально для обеспечения доступности запчастей и высокой ремонтопригодности.

Водометный движитель

Водомет с увеличенным КПД позво­ляет использование на мелководье, на замусоренных и илистых аквато­риях. Твердые частицы мусора диаме­тром до 70 мм не задерживаются входной решеткой водомёта. Для очистки импел­лера водомёта от застрявщего мусора име­ется гарметичный люк с доступом из кок­пита. Водомет не выступает за габариты корпуса, и поэтому не влияет на свесы амфибии, что очень важно при движении по бездорожью.

Вспомогательное оборудование

Амфибия укомплектована скоростной вертикальной лебедкой, которая на суше может использоваться для самовытаски­вания, а на воде — как якорная или букси­ровочная лебедка.

На амфибии предусмотрены подъ­емные рымы для перевозки ж/д и другим транспортом, верхние проушины для транспортировки вертолетом на подвесе, места крепления парашютных систем для десантирования. Предусмотрен авто­номный отопитель, кондиционер, допол­нительный компрессор, мощная трюмная помпа.

Корпус

Несущий, композитный с интегри­рованной Х-образной рамой, на которой крепятся все агрегаты автомобиля. Корпус выполнен по технологии LRTM путем вакуумной инжекции связующего по схеме «сэндвич» с комбинациями арамидных, углеродных волокон и полипропиленовых сотовых панелей, что обеспечивает шумоизоляцию, теплоизоляцию и высокую прочность корпуса. Прочность допускает выход амфибии в режиме глиссирования на ил, песок или гальку. V-образность корпуса, обеспечивает высокую море­ходность, а также дает сопутствующий эффект противоминной защиты. Мате­риал корпуса устойчив к любым механи­ческим повреждениям, ремонтопригоден в полевых условиях и при дополнительном усилении арамидными волокнами стано­вится защищенным от стрелкового оружия и осколков. В корпусе предусмотрены ниши для убирания колес, полости для установки дополнительного оборудования.

Салон

Салон выполнен как герметичная само­отливная капсула. При открывании дверей на воде захлестнувшая волна не представ­ляет угрозы, т. к. палуба салона находится выше ватерлинии при любой загрузке, что не влияет на общую положительную пла­вучесть. Для входа в салон имеются две боковые двери с возможностью откры­вания возле вертикальной причальной стенки, и задняя распашная дверь. Кроме того имеется возможность выхода из салона на нос при работе на воде. Для этого часть лобового стекла и люк в передней части крыши открываются, обеспечивая бес­препятственный доступ на нос амфибии. В центральной части крыши имеется большой круглый люктурель. Он может использоваться для посадки/высадки эки­пажа, а так же для установки стрелкового вооружения или УСМ.

Салон имеет ровный пол, кроме капота двигателя, интегрированного с панелью приборов и трапиком для выхода на нос.

В полу предусмотрены герметичные люки для доступа ко всем агрегатам. Сидения выполнены облегченными, ударопоглощающими, с креплением к потолку или палубе по выбору. Сидения могут сниматься или трансформироваться в носилки. Салон имеет собственную вентиляционную систему, не связанную с моторным отсеком.

Надстройка (верхний корпус)

Выполнен как модульная конструкция, с возможностью замены надстройки в зависимости от задач потребителя.

Рассматриваются следующие вари­анты:

—десантный бронированный;

—патрульно-разведывательный;

—пассажирский;

—скорая медицинская помощь;

—спасательный;

—служебная лаборатория;

—грузовой;

—открытый.

Навигация и связь

Предусмотрена сдвоенная установка многофункциональных дисплеев навига­ционного комплекса для пилота и штур­мана, с отображением информации о состоянии агрегатов амфибии по сети NMEA 2000 и морским автопилотом. По желанию заказчика амфибия оснаща­ется УКВ, SSB, спутниковой связью, тепло­визором, широкополосными радарами и камерами наружного обзора.

Эргономика

Эргономика амфибии разрабатыва­лась с учетом большого опыта констру­ирования внедорожной техники и мор­ских маломерных судов. Особое значение придавалось эргономике рабочих мест для обеспечения нахождения в амфибии в течение длительного времени, как в режиме патрулирования, так и в режиме рейда. В машину одинаково удобно попасть с земли или воды. Предусмотрена возможность спасения утопающих, выход и вход десанта в воде и на суше. В автомо­биле удобно размещаться экипажу и пасса­жирам в полной амуниции и перемещаться с места на место в случае необходимости. Предусмотрены места для транспорти­ровки трех-четырех пострадавших лежа. В салоне вмонтированы рымы для надежного крепления груза. При швартовке и других работах на воде предусмотрена удобная потопчина вдоль борта и на носу.

Создание данной амфибии было раз­бито на следующие этапы:

—формирование технического задания

—создание концепции

—подбор и закупка комплектующих и агрегатов

—проектирование новых ориги­нальных агрегатов

—испытания ЗD-моделей новых агре­гатов на виртуальном полигоне

—изготовление новых оригинальных агрегатов

—ресурсные испытания новых агре­гатов «в живую»

—проектирование шасси

—сборка шасси, отладка и испытания работы механических систем

—проектирование корпуса, силового набора, надстройки и прочих компо­зитных элементов

—изготовление матриц и элементов корпуса, силового набора, надстройки и т. д.

—чистовая сборка амфибии

—проведение  полномасштабных испытаний и сертификация.

Работы над проектом были начаты в 2008 году. На данный момент проведено около 70% всех работ и соответствующих финансовых вложений. Создан рабочий макет для отладки работы всех агре­гатов и внесения корректировок в про­странственную схему корпуса. На конец 2016 года запланирован первый «выкат» макета с работающими агрегатами для проведения ходовых испытаний. Ориен­тировочный срок окончания работ по соз­данию действующего прототипа проекта «ДРОЗД» — 2017 год.

А. А. Тараненко,

директор и генеральный конструктор

ЗАО «КОМПАН МАРИН»;

С. С. Терешенков,

директор и генеральный конструктор

ООО «Балтийская

Машинострои­тельная Компания»

16 августа одному из авторов статьи — Александру Александровичу Тараненко исполнилось 65 лет. Руководитель по-настоящему инновационной компании, яхтенный конструктор, мастер спорта по парусному спорту Александр Тараненко блестяще воплощает качества рус­ского инженера-созидателя, выпускника электромеханического факультета Санкт-Петербургского (тогда — Ленинградского) Политеха. «Экспертный союз» поздравляет Вас, Александр Александрович, и желает, среди прочего, скорейшего отчета после ходовых испытаний Вашей разработки в следующем году!