Загальні міркування. Творці більшості відомих нам амфібій йшли по одному з двох основних напрямків. Перше - це створення плаваючого автомобіля, у якого мимоволі обмежена мореплавство, швидкість на воді невелика і він не пристосований для скільки-небудь тривалих подорожей по водним маршрутам. Друге - це споруда катерів, які вміють їздити по шосе; у вигляді і конструкції цих машин явно переважають риси звичайних моторних суден, а ось їх здатність до тривалого і швидкого пересування по суші найчастіше обмежена.

Досягнення компромісу, т. Е. Створення повноцінної амфібії, - інженерне завдання не з легких. Проте при проектуванні «Тритона» ми з самого початку поставили перед собою саме таке завдання - домогтися експлуатаційної рівноцінності амфібії при використанні її як на воді, так і на суші. Ми виходили з того, що по комфортабельності в далекому плаванні наша нова амфібія не повинна поступатися звичайному каютного катеру 5-метрового класу і при цьому мати істотно більшою автономністю, ніж автомобіль, на шляху руху якого зазвичай є кемпінги, магазини та АЗС. Цим міркуванням були обумовлені не тільки в три-чотири рази більша, ніж у автомобіля ємність паливних баків, а й можливість обладнання на борту зручних спальних місць, створення необхідних умов для приготування їжі, зберігання певного запасу продуктів і т. П.

Було з самого початку ясно, що при першій-ліпшій нагоді рішення «сухопутних» проблем глиссирующие обводи амфібії, що гарантують повноцінну швидкість, повинні залишатися в недоторканності. Попередні розрахунки показали, що і по гідродинамічним міркувань і за умовами населеності габаритні розміри корпусу (кузова) амфібії не можуть бути менше сформованого в катеростроеніі типу «мінімального катера з автомобільним двигуном», т. Е. Довжини близько 5 м і ширини 2 м. При це виходило, що суха вага амфібії не може бути менше сухого ваги легкового автомобіля, агрегати якого передбачається використовувати, і в той же час буде більше ваги каютного катера порівнянних размерений мінімум на 300 кг; в тому і в іншому випадку виходило близько 1000 кг. Таким чином, при повній водотоннажності 1300-1400 кг можна було використовувати на амфібії двигун ГАЗ-21 з обмеженням потужності до 80% номінальної, що виходить питоме навантаження 22-23 кг / л. с. не перевищувала граничного значення, що обмежує можливість ходу на режимі глиссирования.

Як для забезпечення високої прохідності амфібії при русі по воді, так і за умовами компонування ми вважали єдино можливим типом рушія водомет.

В результаті конструктивний тип нашої амфібії визначився так: чотириколісна глиссирующих водометна амфібія-лімузин з підвісками поза габаритами корпусу по вилиці; при плаванні підвіски повинні повністю підніматися над водою, а при необхідності і зовсім зніматися.

Технічні дані амфібії «Тритон»

Розмірено (в дужках - габаритні), м: довжина 5,11 (5,45) ширина 1,94 (2,25) висота з рубкою 1,48 (1,70) База / колія, м 2,35 / 2,06 Дорожній просвіт, мм 220 Радіус повороту, м 7 Кути свеса передній / задній, град. 28/18 Повна маса (водотоннажність), кг 1400 Розподіл маси на осі - передню / задню,% 45/55 Потужність дв. «ГАЗ-21» ( «Волга») номінальна / допустима на воді, л. с. 75/60 ​​Максимальна швидкість, км / год: на шосе при масі 1400 кг 90 на воді при повн. водоізм. 42 на воді при знятих підвісках 45

Конструктивні особливості та компонування корпусу. Корпус зроблений повністю закритим - без кокпіта і бортових потопчін - вузьких ділянок палуби вздовж бортів. Наскрізний прохід вздовж амфібії - по лінії ДП (дах над ним може бути розкрита) з'єднує носової та кормової ділянки палуби. Центральна стулка вітрового скла відкидається на праву сторону; задні дверцята і панелі даху над проходом складаються в компактний пакет і фіксуються на правій стороні даху каюти.

Відмова від бортових потопчін, що дозволив зробити рубку від борта до борта, значно збільшив корисний об'єм каюти, а центральний прохід поліпшив умови населеності: по амфібії можна пересуватися в повний зріст, немає небезпеки зісковзнути з похилих потопчін в воду. Каюта досить простора: її довжина - 3,55 м; коефіцієнт використання площі - 68%.

Для поліпшення огляду в складних умовах плавання над передніми сидіннями - місцями водія та штурмана - влаштовані два люка з відкидними назад кришками.

Остроскулие обводи корпусу мають помірну килеватость (5 ° на транце); бортах надано невеликий розвал (в місцях установки підвісок вони вертикальні). Носові гілки шпангоутів мають дуже великий розвал, що дозволило отримати простору, майже прямокутну в плані носову палубу. Горизонтальний відгин вилиці утворений випущеним нижче днища краєм бортової обшивки з подальшим заповненням «кута» епоксидної шпаклівкою з дрібними тирсою. Відзначимо, що на наводиться теоретичному кресленні (і в таблиці плазових ординат) виличні бризгоотбойнікі, вертикальні ділянки бортів в районі підвісок і погибь носових шпангоутів для спрощення не показані. Нахил транця узгоджений з кутом установки водомета і дорівнює 6 ° до вертикалі.

Лінія № шпангоутів 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Висоти від основної, мм Кіль 700 210 110 80 60 46 33 24 10 0 Вилиця - СК * 740 610 360 250 185 144 125 110 90 74 Борт - Б 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 Палуба - П в ДЛ 985 1000 - - - - - - 995 980 А 770 770 770 - - - - - полушірота, мм Борт - Б 850 900 930 950 950 950 950 950 950 950 Вилиця - СК * 250 520 650 770 830 845 845 845 845 845 А 740 810 883 - - - - - - - * Дані точки примикання бортових і дніщевих гілок шпангоутів.

Фари, підфарники і відмінні вогні «втоплені» в нішах по краях палубних виносів і добре захищені козирками - нависають ділянками носової палуби. На транце змонтований жорсткий трап, він зручний при експлуатації як на воді, так і на суші і одночасно служить огорожею радіаторів, глушника і реверсивно-рульового комплексу водомета.

Набір корпусу виконаний по поздовжньо-поперечного системі з використанням дуба і сосни. Обшивка зроблена комбінованої: авіафанера різної товщини (від 2 до 7 мм) обклеєна склотканиною на епоксидному сполучному (на особливо навантажених ділянках вкладалося до семи шарів.)

Конструктивно корпус (кузов) амфібії є несучим. Точніше, застосована різновид несучого кузова - «несе днище» з високими балками коробчатого перетину і місцевими посиленнями. Будучи частиною цілого, така конструкція являє собою суцільну секційно-замкнуту платформу, що складається з відсіків-шпаціями, наглухо закритих настилом внутрішнього дна.

Шпангоути зібрані на кницами з обох сторін. Топтімберси мають змінний перетин з розширенням до вилиці. Балки поздовжнього набору і листи обшивки і перегородок стикувалися «на вус». Всі з'єднання виконані на епоксидному клею з запрессовкой шурупами або струбцинами. Застосовувався тільки оцинкований або кадмірованний кріплення. Всі дерев'яні поверхні корпусу покриті епоксидним лаком.

Непотоплюваність забезпечується герметизацією форпіка і секцій «несе днища».

Так як нам потрібно було навісити на корпус масу «непотрібних» звичайному катеру деталей і агрегатів, проблема зниження ваги стояла особливо гостро. На всіх етапах роботи ретельно пояснювався як вибір застосовуваних матеріалів, так і розміри і перетину несучих деталей. Важливим резервом зниження ваги було багатоцільове використання конструктивних елементів, можливе, природно, лише за умови раціонального їх взаємного розташування. Наприклад, вертикальні лонжерони - стрингера, що входять в систему «несе днища», служать і стінками рундуків; вони ж будучи посиленими в кормовій частині складають основу подмоторную фундаменту. Величина шпации зроблена змінної (400, 450, 550, 600 мм) і не тільки строго ув'язана з плануванням внутрішнього простору, але виключає будь-яке дублювання поперечного набору, і узгоджена з установочними розмірами агрегатів ходової частини. Дві пари посилених шпангоутів були введені в систему кріплення опорних вузлів підвісок. Розташовані на конструктивних пересічних основних зв'язків бортів і днища ці опорні вузли придбали жорсткість з підвищеним коефіцієнтом міцності на деформацію, що дозволило зменшити перетину і масу місцевих підкріплень на корпусі. Два пілерсів по сторонам проходу частково розвантажують набір даху каюти (це, до речі сказати, зроблено з далеким прицілом: має допомогти в майбутньому обладнати амфібію допоміжним вітрильним озброєнням-шлюпом з топовим стакселем).

Устаткування каюти. Внутрішній простір амфібії умовно ділиться на три частини: центральну - салон; розташований в корму від нього «хозблок», що включає камбуз і шафа для одягу, і «ходову рубку», умовною межею якої служать спинки передніх сидінь, підвищення рівня підлоги і пілерси.

Сидіння в салоні розташовані на рундуках спинками уздовж бортів; чотири з шести сидінь легко трансформуються в повнорозмірне двоспальне місце, розташоване впоперек корпусу амфібії. Для зниження ваги все сидіння виготовлені з плит пінопласту ПХВ-1 товщиною 50 мм, покриті поролоном і обшиті шкірзамінником. Горизонтальні панелі сидінь з'єднані зі спинками шарнірно.

Передні сидіння мають нерозбірний алюмінієвий каркас. Їх можна встановлювати в двох положеннях на висоті з різницею в 400 мм. Нижнє положення - звичайне «автомобільне»; верхнє - використовується тільки на воді, при відкинутих кришках люків, даючи повну «ілюзію» відкритого катера. Протисонячні козирки, відкинуті в верхнє положення, добре захищають обличчя водія від зустрічного вітру, т. Е. Грають роль вітрового скла.

Для зберігання спорядження і запасу продуктів є 12 рундуків і великий багажник в форпіка (над бензобаком); крім того, обладнані бортові кишені і штурманський «саквояж» для зберігання маршрутних карт, бінокля, фото-кіноапаратури і дрібних речей.

Вентиляція салону - природна, через прочинені або повністю відкриті люки, дверцята і панелі даху над проходом в будь-якому поєднанні.

Кілька слів про наш міні-камбузі, розташованому по правому борту (докладніше див. На цій сторінці ). По суті в салоні його як би немає, оскільки будучи закритий і при засунутому в нішу столі він за розмірами і декоративного оформлення повторює розташований на протилежному борту шафа для одягу. Але в розкритому вигляді він дуже зручний. У ньому достатньо місця для двох «джмелів» і всякої кухонного начиння; є висувна раковина з підведеною до неї краном від бачка з питною водою; на поличках об'ємної дверки в нішах зберігаються термос, дрібна посуд, чай, кава, цукор.

За висувним розкладним столом (розміром 480 X 1230 мм) вільно розміщуються чотири людини. Розкладений тільки наполовину, він грає роль кухонного столу.

Висвітлюється камбуз зворотною стороною салонного плафона (через отвір в вигородці, на якій він встановлений). Тут же, в салоні, що не спинці сидіння водія змонтований відкидний допоміжний столик; на нього ми ставимо телевізор.

Ходова частина, рульове управління, гальмівна система. Застосовані незалежні одні важелі підвіски типу «Г». Важелі звернені назад; вони мають зварену конструкцію, причому ще при виготовленні в них закладені установчі кути нахилу шворня, розвалу передніх коліс і кута збіжності задніх. Кут збіжності передніх коліс регулюється поперечною тягою усередині корпусу. Важелі задніх підвісок виготовлені з попарно зварених у вертикальній площині труб, усередині яких, як в герметичному картері, працюють ланцюга приводу на колеса.

Пружини і гідравлічні амортизатори обрані однаковими для обох пар підвісок (від «ЗАЗ-968»), але в зв'язку з різницею в навантаженні на осі на передніх важелях вони встановлені попереду осей коліс, на задніх - позаду (цим і врівноважується їх робота). Осі важелів всіх підвісок порожнисті, з великим внутрішнім діаметром: у передніх це зроблено для вільного переміщення бічних тяг рульового керування, у задніх - для розміщення в них карданних шарнірів, зірочок, підшипників і їх ексцентричних корпусів, за допомогою яких здійснюється натяг ланцюгів.

При установці на корпус осі підвісок вводяться в гнізда-опори з запресованими в них капроновими втулками і утримуються від осьового переміщення захопленнями байонетного типу. Через великих площ тертя коефіцієнт зносу деталей нікчемний.

Верхніми опорами для пружин і амортизаторів служать спеціальні «пастки», в які по напрямних ховаються і замикаються штифтами «башмаки» пружин.

При русі по воді підвіски разом з колесами піднімаються вгору, вздовж бортів. Досить втиснути підпружинений штифт, щоб «башмак» звільнився з «пастки», а підвіска отримала свободу переміщення вгору до клацання фіксатора. Всі операції з підйому чотирьох підвісок займають лічені хвилини.

Застосовані шини 6,15 X 13 ".

Рульове управління виконано на базі деталей і рульового механізму автомобілів «ЗАЗ» з істотними доповненнями в зв'язку із застосуванням принципово іншої схеми. При розробці нової схеми ставилися дві умови:

1) при підйомі і при демонтажі підвісок всі операції треба звести до мінімуму;

2) при поверненні підвісок в робоче положення необхідно виключити додаткове регулювання кутів установки коліс. Це вдалося повною мірою завдяки рішенню, суть якого полягає в поєднанні поздовжньої осі бічних тяг З віссю гойдання важелів підвісок і передачею зусиль на поворотні кулаки через коромислові важелі.

Вал рульового механізму забезпечений роз'єднувальним пристроєм з кулачковою муфтою, що замикає або барабан тросового приводу на стулки водомета, або механізм рульового управління на колеса.

Гальмівна колодковим система «ЗАЗ» використана в повному обсязі: ножний гідравлічний привід зроблений на всі колеса, а річний тросовий (стоянка) - тільки на задні.

З метою спрощення установки підвісок на корпус і їх демонтажу на забортні ділянках гідромагістралі встановлені чотири сухих роз'єму, що виключають можливість витоку гальмівної рідини і необхідність подальшої прокачування всієї системи. Кожен роз'єм складається з двох півсфер, підстави яких перекриті еластичними мембранами. Півсфери, якими закінчуються трубопроводи внутрішньої магістралі, закріплені на бортах; відповідні «витратні» півсфери, встановлені на кінцях трубопроводів коліс, підтискаються до бортовим накидними гайками. При натисканні на гальмівну педаль обидві мембрани деформуються, видавлюючи гальмівну рідину з «витратних» півсфер в робочі циліндри коліс - відбувається гальмування. Обсяг «витратних» півсфер в 2,5 рази більше обсягу, що використовується в робочих циліндрах при гальмуванні і, отже, є можливість компенсації в разі порушення герметичності зовнішньої, забортної магістралі. При відсутності гальмівної рідини в будь-якої півсфері (або навіть у всіх чотирьох) гальмівна система не відмовляє: під дією тиску в магістралі при натисканні на педаль мембрани пробиваються наскрізь, і гальмівна рідина, вільно перетікаючи з внутрішньої в зовнішню магістраль, виконує свою роботу як в звичайній гідросистемі.

При тривалих подорожах по воді підвіски з колесами можна знімати. Така можливість досягнута ціною деяких конструктивних ускладнень ( «башмаки», «пастки», сухі роз'єми гідрогальмами і ін.), Але зате, якщо залишити колеса на березі, корисна вантажопідйомність збільшується на 160 кг. Для зняття підвісок досить відвернути чотири накидні гайки на роз'ємах гідрогальмами; від'єднати від маятникових важелів бічні тяги і расшплинтовать зовнішні кінці тросів ручного гальма.

Силова установка амфібії. Двигун «ГАЗ-21», а також саморобний редуктор і коробка передач з диференціалом від автомобіля «ЗАЗ» представляють єдиний силовий блок, встановлений впритул до Транці, над водометом, на п'яти гумових подушках. При такій компоновці найкоротшим шляхом здійснюється привід на колеса і гранично скорочується довжина моторного відсіку.

Приймальна труба випускних газів перед виходом через транец забезпечена компенсаційної проставкой - сильфонами, що поглинають вібрацію двигуна. Глушник жорстко закріплений під нижньою сходинкою трапа.

Доступ до храповиків клонували здійснюється через отвір в транце, що перекривається подпружиненной кришкою з ущільненням. При необхідності можна користуватися заводний ручкою і з салону; для цього поставлений храповик на проміжному валу редуктора.

Кормових Розташування двигуна зажадало ряду ДОПОВНЕННЯ до штатної системе охолодження. Для Підвищення інтенсівності обдування водяного радіатора на ньом встановлений направляючій кожух; замість штатного Чотирьохлопатевий виготовлений легкий шестилопатеві вентилятор з розгорнутими в зворотну сторону лопатями, який виведений на транец через подовжувач вала водяного насоса; в маслосистем доданий маслорадіатор від «ГАЗ-51». Обидва радіатора і вентилятор ізольовані від моторного відсіку. Свіже повітря надходить до них через окремий палубний повітропровід і частково - через широкий зазор між транцем і кожухом водорадіатора.

На воді при роботі водомета автоматично підключається зовнішній контур охолодження на водяний теплообмінник, врізаний в штатну магістраль між радіатором і водяним насосом. Забортної вода починає надходити також в змійовик охолодження масла в картері двигуна і в сорочку редуктора; частково вода викидається через вихлопну систему.

Температура води в системі охолодження при всіх режимах руху на суші і воді стабільно тримається на рівні 85 ° С, температура масла - не перевищує 90 ° С.

Вихлопної колектор укладений в легкий кожух. І на воді і на суші є відцентровий електровентилятор, включення якого зблоковане з педаллю газу. Перед запуском двигуна, ще до включення запалювання і стартера, при двох-триразовому натисканні на педаль моторний відсік добре вентилюється. При прогріванні двигуна, коли система запалювання ще працює (до 1000 об / хв), вентилятор вимикається. На середніх оборотах включається мала швидкість і на високих (вище 2500 об / хв) - велика.

Повітря в моторний відсік надходить через повітрозабірники, вбудовані по обидва боки каюти; по напрямних він подається на редуктор і двигун і відводиться через спеціальні отвори в транце.

Для відбору потужності на водомет, коробку швидкостей і лебідку (ще не поставлена) застосований шестерний редуктор з нейтраллю. Передавальне відношення редуктора - 19:18; шестерні - прямозубі, модуль - 3 мм; термічна обробка - 48-52 HRC. У порівнянні з косозубимі гучність таких шестерень лише не набагато більше (на 8-10 дБ), але застосування їх дозволило зменшити габарити, а головне - вага редуктора.

Корпус редуктора зварної. Всі отвори і посадочні місця оброблялися на розточувальному верстаті. На бічні стінки і дно редуктора наварена сорочка водяного охолодження. До картера штатного зчеплення «ГАЗ-21» редуктор кріпиться на чотирьох штатних шпильках, до фланця коробки - на восьми шпильках з ущільненням паронитовой прокладкою. Управління редуктором «водомет» - «нейтраль» - «колеса» виведено на сектор, розташований праворуч від водія, поруч з важелем перемикання передач.

В лінію управління коробкою передач з диференціалом «ЗАЗ» включений проміжний вузол - «пантограф»; це було потрібно в зв'язку з тим, що вал управління і шток повзуна коробки знаходяться на різних рівнях по висоті.

За основу водометного рушія прийнята конструкція, описана в «КЯ» № 11 і 25, але внесені деякі доповнення і зміни. Всі деталі виготовлені з нержавіючої сталі; розширено вхідний отвір водоводу; встановлено оглядового люк; завзятий і радіальний підшипники з сальниками поставлені на дейдвуда, який підкріплений на корпусі водоводу додатковими кницами-косинками; захисна решітка встановлена ​​похило з кутом близько 14 ° до лінії кіля; обтічник спрямляющего апарату подовжений і в цій знімною частини обтічника (з'єднання різьбове) розташовані підшипник і сальник задньої опори вала; перетину лопатей ротора і спрямляющего апарату зменшено вдвічі; зазор між обичайки і лопатями ротора витриманий 0,4 мм; значно полегшений реверсивно-рульової комплекс.

Відвід зварений з двох симетричних половин; виколотка їх стала можлива завдяки поздовжнім надрізів на циліндричній частині заготовок - по два на кожну половину. Обидві половини, пригнані встик і попередньо стягнуті на бовдурів дротяними бандажами, були проварені за один прийом. Цей варіант, на нашу думку, дає найменші спотворення геометрії водоводу і гранично скорочує довжину зварних швів.

Електрообладнання - штатний автомобільний, однак світлова сигналізація виконана за двома схемами з перемикачем на «воду» і «землю». Фари залишені і в «катерній» схемою «вода» з тим, щоб ними можна було користуватися, наприклад, при підході до берега в темряві; передні покажчики повороту здубльовані як вогні-відмашки. Схеми забезпечені вимикач «маси».

Штатні покажчики режиму роботи двигуна доповнені електронним тахометром і лагом. Є і можливість контролювати температуру масла в двигуні, для цього встановлений в маслоподдоне датчик ТМ-101 через двопозиційний тумблер на приладовому щитку час від часу можна підключати до покажчика температури води.

На щиток виведені рукоятка ручного гальма (вона ж - реверс водомета) і кнопки ручного управління газом і повітряною заслінкою.

Всі комунікації дистанційного керування двигуном, коробкою передач, редуктором, реверсом водомета, а також троси стоянкового гальма і спідометра проходять під СЛАН салону, а троси рулів водомета, що йдуть уздовж лівого борту на рівні спинок сидінь, пропущені через вінілову трубку, що захищає від випадкового дотику до мастилі.

Ходові випробування і експлуатація «Тритона» вже протягом двох сезонів підтвердили наші розрахунки і продемонстрували працездатність і надійність всіх агрегатів і систем.

На шосе була показана максимальна швидкість до 100 км / год; керованість хороша, хід дуже м'який. Однак експлуатаційну швидкість вважаємо за доцільне обмежити межею близько 80 км / ч. Це пов'язано з тим, що передавальне відношення головної передачі «ЗАЗу» значно більше «волговського» (5,12 проти 4,55); в поєднанні зі знижувальним редуктором це вимагає застосування на швидкостях понад 80 км / год надмірно високих, нерентабельних чисел оборотів двигуна.

Максимальна швидкість на воді з малої навантаженням не замерялась, імовірно, це буде не менше 48-50 км / ч.

Як вже зрозуміло з наведених даних, наша амфібія не вкладається в нормативи «Технічних вимог до легкових автомобілів, виготовлених в індивідуальному порядку» (від 30.VI. 1980 г.), а зовнішній її вигляд не відповідає звичним автомобільним канонам. Але «Тритон» - не легковий автомобіль, а амфібія. І, якщо справедливо загальний напрямок наших міркувань, то ми вважаємо, що будь-яка швидкохідний глиссирующих амфібія з базовими автомобільними агрегатами не може вкластися в ці вимоги, не розгубивши своїх достоїнств.

конструктори глиссирующих амфібій при будь-яких варіантах реалізації своїх ідей завжди будуть змушені рахуватися з відомими в катеростроеніі закономірностями, які суперечать згаданим «Технічним вимогам до легкових автомобілів».

Можна, зокрема, стверджувати, що:

1. Номінальна потужність двигуна на 1 т повної водотоннажності гліссірующей амфібії повинна бути не менше 60 л. с., тоді як «Технічні вимоги для легкових автомобілів» обмежують потужність межею 45 л. с.

2. Габарити корпусу повинні відповідати водотоннажності, т. Е. Будуть явно більше, ніж регламентовані «Технічними вимогами» 4,2х1,65 м.

До цього треба додати, що зовнішній вигляд гліссірующей амфібії, на наш погляд, не може і не повинен повністю відповідати критеріям автомобільного дизайну; на противагу цьому автомобіль може бути плаваючим, взагалі не змінюючи свого вигляду.

Вищевикладені очевидності ще чекають свого відображення в «Технічних вимогах»; відповідне коригування їх була б для самодіяльних конструкторів амфібій офіційним визнанням їх права на технічне творчість в цієї цікавої області.

Д. Т. Кудрячков, Л. П. Каруліна, 1982 р

повернутися в розділ