От перемены мест слагаемых...

ТЕХНИКА

Технологии

КОМПОНОВКА

ОТ ПЕРЕМЕНЫ МЕСТ СЛАГАЕМЫХ...

МАКСИМ САЧКОВ

Редкий пресс-релиз обходится без сообщения: новая модель просторней предыдущей. Салон и багажник заметно вместительней, а габариты почти не увеличились. Добиться этого, разумеется, нелегко. Мало нарисовать привлекательный кузов со стильным салоном и удобными креслами, поместить под капот двигатель с коробкой передач, поставить все это на колеса. Нужно, чтобы узлы и агрегаты ужились друг с другом, а главное, с людьми: комфорт - важнейший критерий при проектировании машины.

Уложить кубики в кузов, "примирить" дизайнерские фантазии, конструкторскую мысль и технологические требования - задача бюро компоновки. Это - центр, в который сходятся пути множества более "узких" специалистов.

ПОРТРЕТ НА ФОНЕ

Пойдем от "печки". С помощью маркетологов фирма "нащупала" образ машины, которая будет востребована через несколько лет. Например, высокий универсал среднего класса с приводом на переднюю или обе оси. Уже с этого момента начинается работа компоновщиков.

Первым делом подбирают аналоги. Конечно, не забывают о конкурентах и собственных моделях-предшественницах. Удачные решения можно повторить, а старые "грабли" обойти. Кстати, в выборе компоновки важную роль играют фирменные традиции. Например, большинство БМВ и "мерседесов" по-прежнему построены по классической схеме - с задними ведущими колесами. Очевидно, конструкторы считают, что нет смысла отходить от проверенной десятилетиями концепции, тем более, что современные многорычажные подвески и электронные помощники водителя значительно уменьшают недостатки заднеприводной компоновки.

Итак, выбраны расположение двигателя и тип привода. Но работа компоновщиков только начинается. Раньше кальки со схемами одноклассников накладывали на первые очертания кузова. Перебирая десятки изображений, постепенно прорисовывали контуры будущего автомобиля. Сегодня на помощь пришли современные компьютерные программы с обширными базами данных. Совместить на экране изображения любых машин несложно.

Наконец, контуры будущего автомобиля нанесены на координатную сетку. Однако габариты, база, колея пока не константы - они еще будут неоднократно меняться.

ПЛАНИРОВКА ЖИЛПЛОЩАДИ

Теперь начинается самое главное: компоновщики садятся за так называемую схему вместимости - более подробно проработанный чертеж с основными размерами автомобиля и расположением пассажиров в салоне.

Конструкторам помогают виртуальные человечки, проживающие в трехмерной компьютерной программе. Чаще всего используют манекены европейских стандартов - ростом 155, 171 и 188 см. Некоторые фирмы "рождают" собственных компьютерных людей, схожих по комплекции со среднестатистическими жителями конкретной страны. Например, в Японии манекены невысокие и субтильные.

Компьютерных человечков рассаживают по местам, как дорогих гостей - всем должно быть удобно. Говорить они, к сожалению, не умеют (во всяком случае, пока), поэтому посадку контролируют по антропометрическим углам (в суставах конечностей).

Сначала размещают водителя, подгоняя сиденье и рулевую колонку. Он в машине - главный: ему рулить, нажимать педали, контролировать дорожную ситуацию. С пассажирами возни поменьше. Но их тоже нельзя стеснять, даже если автомобильчик небольшой, а впереди рослый шофер. Конечно, конструкторы идут на компромиссы. Чтобы не красть полезное место в багажнике, ездоков стараются посадить более вертикально (если, конечно, позволяет высота салона), мудрят с подушкой сиденья. Ведь чем глубже сидит пассажир, тем меньше ему требуется пространства для ног.

Кстати, нынче в моде универсальность, поэтому багажнику - особое внимание. Часто ради его вместимости даже геометрию задней подвески корректируют.

Но вернемся в салон. О головах ездоков не забыли? На мониторе - виртуальный купол, позволяющий отследить перемещения самой верхней части тела. Естественно, необходимо оставить зазор между головными уборами и элементами салона (потолком, поручнями и т. д.). Здесь тоже приходится идти на компромиссы: на цилиндры и папахи современные авто, как правило, не рассчитаны.

Что-то пассажиры засиделись - попросим их на выход. Трехмерные человечки умеют самостоятельно покидать машину, если им, конечно, ничто не препятствует. Ну, а коли компоновщики просчитались, придется вносить изменения в схему вместимости: скажем, корректировать дверные проемы.

Схему компоновщики передают в дизайн-центр. Художники создают облик будущего автомобиля, привязываясь к готовым размерам (ЗР, 2003, № 4). Иногда строгие технари идут на уступки творческим личностям - в угоду эффектному дизайну вносят в компоновку небольшие изменения.

СОБИРАЕМ ПЛАТФОРМУ

Формы и размеры кузова определены, планировка салона проработана - пора трудоустраивать основные агрегаты и узлы.

Из отделов, работающих над двигателями, коробками передач, подвеской, в бюро компоновки поступают чертежи агрегатов и узлов. Современные методы проектирования позволяют свести к минимуму бумажную волокиту. Заводские компьютеры объединены в сеть. Допустим, моторист, договорившись с компоновщиком, перенес генератор - одновременно прибор "переедет" и на общей схеме.

Теперь задача компоновщика - поселить все агрегаты и системы внутри кузова. Конечно, схему вместимости вновь корректируют, но стараются не вносить серьезных изменений, а главное - не ущемлять будущих обитателей салона. Порой приходится заметно двигать мотор, чтобы уместить коробку передач, которую по тем или иным причинам нельзя сделать более компактной. Правда, иногда проще вмешаться в конструкцию агрегата, дабы не сильно менять компоновку. Кстати, с ростом надежности узлов и агрегатов необходимость в их частом обслуживании, тем более ремонте, отпадает. Поэтому, уплотняя "железо" ради комфорта, все чаще поступаются ремонтопригодностью.

Игра в кубики всегда занимала у компоновщиков много времени. Но компьютеры здорово облегчили жизнь: они позволяют не только переставлять узлы и агрегаты, крутить на экране трехмерное изображение. Машина (в данном случае электронно-вычислительная) освободила конструкторов от лишних расчетов. Она, зная ход подвески, просчитает ее кинематику, определит размеры колесных ниш, проверит параметры рулевого управления.

Шасси, вернее, платформу создают сначала для базовой комплектации, но компоновщик предусматривает и модификации. Если будет версия с кондиционером, надо определить место под компрессор, шланги и радиатор. В перспективе полноприводный вариант - рассчитывайте на установку соответствующих агрегатов.

К ОБЩЕМУ ЗНАМЕНАТЕЛЮ

Компоновщик всегда в гуще событий. Рядом дизайнер и моторист, агрегатчик и электронщик. Подсказывают и испытатели, ведь у них самый богатый опыт общения с живым, а не виртуальным автомобилем.

Теперь предстоят испытания на безопасность для пассажиров и пешеходов. Крэш-тест пока компьютерный, но и он может показать, что, например, капот недостаточно "мягок". Виной тому радиатор, в который упирается деталь. Компоновщику придется вступить в переговоры с коллегами, работающими над системой охлаждения. Если они не уступят, придется "править" кузов.

Впереди - дорожные испытания, корректировка и доработка деталей, окончательная доводка, сертификация. Потом официальная презентация и, наконец, выход в свет. "Надо же, какой просторный салон! И багажник гигантский", - скажут придирчивые журналисты и избалованные покупатели... Значит, компоновщики поработали на славу.

Проектируя маленькие автомобили, специалисты делают подвеску максимально компактной, чтобы сэкономить место в салоне и багажнике. Задние амортизаторы устанавливают почти вертикально, а короткие пружины рядом с ними.

Современные компьютерные программы позволяют работать с отдельными участками компоновочной схемы шасси.

Компьютерный манекен обживает заднее сиденье "Калины".

"Купол" показывает положения головы пассажиров разного роста.

Трехмерная схема вместимости. Чтобы определить размеры колесных ниш, компьютер должен "прокачать" подвеску.

Заднемоторная компоновка "Порше-GT3" заставила конструкторов помудрить над расположением многих узлов.

Под капотом все меньше свободного пространства. В угоду компактности жертвуют ремонтопригодностью, увеличивая межсервисные интервалы и ресурс деталей.