Сделал джип монстер своими руками. Годзиллы автомобильного мира: как устроены монстр-траки. Как все начиналось
Январь 16, 2018 Article
Бигфуты и их моторы
«Один двигатель драгстер — класса «Top Fuel » объемом 8,2 литра обладает большей мощностью, чем все болиды, стоящие в первых 4х рядах на стартовой линии NASCARs Daytona 500 .
В максимальном режиме этот мотор потребляет 5,7 литра нитрометанола в секунду; загруженный «Боинг 747 » потребляет топливо в том же соотношении, но вырабатывает на 25% меньше энергии.
Стоковому двигателю Dodge Hemi V8 (425 л/с (318 kW) не хватит мощности, чтобы даже провернуть турбокомпрессор «Top Fuel». 85 кубометров воздуха, сжатые «суперчарджером », после добавления топлива имеют субстанцию очень близкую к плотности твердого тела, цилиндры почти закусывает на полной нагрузке.
Для того, чтобы набрать 482 км/ч за 4.5 секунды, драгстер должен ускоряться свыше 4G; чтобы набрать 320 км/ч к середине дистанции, перегрузка на старте достигает 8G. Драгстер преодолевает барьер свыше 480 км/ч быстрее, чем вы прочтете эту строку. Русскому человеку будет приятно узнать, что с 0 до 100км/ч машина разгоняется за 1.1 секунды. Двигатели «Top Fuel» выдерживают примерно 540 стартов! Рекорд скорости — 533 км/ч. Если рассмотреть это в жизни, то получится следующая картина: представьте, что вы ведете твин-турбовый Corvette, Z06, Supra, Porsche, Ferrari или Lambogini. В миле от вас стоит «Top Fuel-драгстер», готовый тронуться в тот же момент, когда вы с ним поравняетесь. У вас есть неоспоримое преимущество в начальной скорости на старте. Вы управляете машиной на «законных» 320 км/ч. Загорается «зеленый», драгстер трогается вторым. Корветт идет на максимуме, но вы отчетливо слышите приближающийся рев и, ровно через 3 секунды, драгстер настигает и обходит. Он выигрывает на финише, ровно через четверть мили с того момента как вы поравнялись с ним. Просто вдумайтесь в это! С нуля он набрал 320 км/ч и не только догнал, но и «разорвал» вас на финише».
Сегодня мне удалось посмотреть, как эти самые монстры собираются (речь, конечно, об автомобилях, наблюдать за тем, как вылупился Годзилла, мне не довелось). Несколько из них на моих глазах из груды деталей превращаются в пикапы, после чего водружаются на, кхм, колеса.
Конечно, делают они это не сами, как трансформеры, а занимаются их сборкой специально обученный мастер и пилот. Во всю идет подготовка к большому шоу DO DAMAGE (наноси урон, круши), которое состоится в Питере уже завтра, 21 марта, а в следующую субботу, 28 марта, в Москве.
На площадке мне удалось пообщаться с пилотами, ковыряющимися в своих "штуковинах". Каждый автомобиль - это штучный товар. В основе пикапов-гигантов, которые будут крушить все подряд на российских шоу – кузова от Ford F-250 и Chevrolet Silverado, но по факту это полный кастом, созданный пилотами и механиками.
Монстры весят примерно 5 тонн, а двигают их моторы мощностью 1 500 л.с., потребляющие метанол. За время шоу эти машины сжигают по 80-100 литров топлива, и так как бак рассчитан на 80 литров, им приходится заправляться прямо во время мероприятия.
Сборкой монстров занимаются сами пилоты, а вместе с шоу "Монстр-мания" ездит всего 8 человек сервисмэнов. Сборка перед шоу занимает целый день, так как, помимо установки колес, необходимо проверить абсолютно все системы, чтобы не возникло непредвиденных проблем во время исполнения каких-либо трюков.
Нагрузки на машины и пилотов
Ломать и крушить - работа нелегкая. Нагрузки на конструкцию просто огромные - 5-тонные машины взлетают на высоту более 10 метров и обрушиваются на бетонные полы шоу-площадок. Как рассказал пилот британского экипажа Энтони, максимальная высота, на которую взлетал его монстр-трак, составила 42 фута (примерно 13 метров). При приземлении подвеска сработала весь свой ход и испытала перегрузку в 190G. Для сравнения: максимальная кратковременная перегрузка автомобиля, в ходе которой человеку удалось выжить, составила 214G.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
Колесные диски также очень прочные, ведь даже 15 атмосфер в покрышке не удерживают диск от касания земли при приземлении. Кстати, колеса имеют 1,6 метра в диаметре и 1,1 метра по ширине.
Сами пилоты испытывают нагрузки до 5G ("потолок" для человека - 15G в течение 3-5 секунд). Как мне поведал шведский пилот Питер, управлять монстром не сложнее, чем обычным автомобилем.
Основная сложность - это управлять им так, чтобы все движения смотрелись зрелищно! Выполнять трюки на любом автомобиле довольно сложно. Не стоит забывать, что максимальная скорость составляет 160 км/ч. От 0 до 100 стрелка спидометра скачет за 5 секунд, а вот в обратную сторону она спускается неохотно, ведь автомобиль очень тяжелый, да и сцепление огромных колес с гладким бетонным полом невелико.
Историческая справка
Как все начиналось
Вопреки расхожим мнениям, первый подобный агрегат был собран не в военных целях и не для доступа в труднодоступные уголки нашей планеты. Первый монстр-трак, именуемый Bigfoot (Большеног), был изначально создан для развлечения.
Американский строитель Боб Чэндлер в свободное от кирпичей и цемента время любил помесить грязь на своем внедорожнике Ford F-250. А для того, чтобы заниматься любимым делом с каждым днем все веселее, он тюнинговал свой автомобиль денно и нощно. Когда мастерок и пила ему опостылели, он решил бросить свою работу и помочь всем желающим в создании безбашенных внедорожников.
1 / 6
2 / 6
3 / 6
4 / 6
5 / 6
6 / 6
Конструкции Бигфутов были далеки от совершенства, колеса отваливались, двигатели с трудом могли перемещать 8-10-тонные монстр-траки, а трансмиссии то и дело разлетались вдребезги. Но, тем не менее, свою роль шоу-кара агрегаты выполняли. На своих фордах Боб таскал железнодорожные составы, проезжал насквозь через кирпичные постройки, превращая их в пыли, а главное - давил легковушки целыми эшелонами. Вскоре Бигфут обзавелся поворотными механизмами на задних колесах, что позволило чудовищу крутиться на месте. Но этого не хватало, абсолютной мечтой для всей команды "большеногов" стали полеты. Тогда было решено создать очередного монстра, рассчитав всю его конструкцию с нуля.
Прототип сегодняшних монстров
Сев за компьютеры, инженеры создали физическую и математическую модели для нового пикапа. Основная цель - снижение веса и увеличение мощности. В первую очередь была разработана пространственная рама. Ее было решено сделать из хром-молибденовых полых труб вместо стальных рельсов. Это прибавило конструкции жесткости и существенно снизило массу.
Двигатель взяли у компании, штампующей силовые агрегаты для дрэгстеров, - компрессорную V-образную "восьмерку" объемом 10 литров, питающуюся спиртом. Мощность такого мотора составляла примерно 2 000 л.с., ну а агрегатировался такой "движок" усиленным "автоматом", также созданным для гоночных автомобилей.
Главное особенностью такой коробки были маленькие передаточные отношения, что позволяло трансмиссии держать огромные нагрузки, хоть и существенно снижало максимальную скорость. Как итог, 5 тонн автомобиля на 2 000 л.с., разгон до 100 км/ч – 5 секунд, но даже этой скорости монстр-траки не достигают, так как выступают на специальных аренах, где попросту не хватает места для разгона-торможения. Расход топлива, само собой, космический - примерно 20-30 литров спирта на один километр.
Бигфут Кастрицкого
Сначала посетим мастерскую читинца Алексея Кастрицкого, который все последнее время работает над своим новым и в прямом смысле грандиозным проектом - бигфутом с кузовом Chevrolet Suburban.
Но сначала о другом: тех его машинах, что были построены ранее - трофи-прототипе 2011 года и экспедиционной «санитарке» 2012 года. Первый - это оригинальный симбиоз с использованием японских узлов и агрегатов, а также с применением колесных редукторов (о них позже). Во втором же случае название только по кузову, тогда как двигатель, мосты и в целом трансмиссия также от «японцев». Вот они, стоят на территории сервиса «как живые», в полном боевом здравии. А ведь машины отнюдь не простаивали, а наматывали тяжелейшие километры off-road-соревнований и самостоятельных выездов. На их счету не просто титулы с выставок, а почетные места в кубках и многодневные рейды в непроходимые места, летом и зимой, на тысячи км от «базы». То есть, это отнюдь не разовые проекты для шоу, а реально действующие в экстремальных условиях образцы.
Это предыдущие работы Алексея: отнюдь не только шоу-кары для выставок, а реально действующие машины - призеры экстремальных соревнований и участники индивидуальных трофи-рейдов.И вот созрел новый проект. Он совершенно иной, чем предыдущие две работы. Не для соревнований, конечно. Концепция этой машины сформулирована так: для заброски группы людей в труднопроходимую местность, в том числе туда, где ездят только на гусеничных транспортерах. Можно добавить - для комфортной заброски, поскольку все обустройство салона Suburban с его тремя рядами удобных сидений остается в первоначальном виде. Притом даже с задействованным третьим рядом остается вполне большой грузовой отсек, куда войдет еще достаточно для подобных выездов багажа.
Как говорит Алексей, весь предыдущий опыт дальних экстремальных выездов, в том числе одиночных, сам собой сформировал необходимость в большом внедорожнике для тяжелых условий. Собственно, для этой цели по случаю и был приобретен стандартный Suburban 1995 года выпуска - большой, вместительный, комфортабельный по салону. Но в «производство» пошли именно кузов c его интерьером, рама и кое-что по «мелочи». Так, родная рама этого американца, фактически машины грузовой категории, вполне впечатляет по запасу прочности. Да и задние листовые рессоры: они у Suburban тоже внушают доверие, поэтому пошли в дело.
В остальном для постройки «экспедиционного» бигфута пришлось искать изделия совсем иного происхождения. Американский бензиновый двигатель V8 объемом 5,7 литра может и хорош сам по себе, но Алексей привык иметь дело с простыми атмосферными дизелями японского производства. К тому же в паре именно с механической коробкой как вариантом более надежном и неприхотливом в тех условиях, в которых приходится ездить. Один из аргументов в пользу МКП такой: попадет вода, можно ехать, а на АКП уже далеко не уедешь.
Поиски дизеля велись среди грузовых 4-х и 6-цилиндровых, в итоге был найден некий компромисс: 5-цилиндровый Hino J07C объемом 6,6 литров - по сути, «обрезанный» на один цилиндр вариант более распространенной шестерки J08C. Атмосферный, с простой рядной аппаратурой, без электроники - то, что надо. В паре с его же 6-ступенчатой МКП.
По поводу мостов варианты не рассматривались - от ГАЗ-66, а вот с колесами, и в первую очередь шинами, определился не сразу. Предполагались самые разные варианты, от «шишиги» до «Краза-лаптежника», и даже пневматики изучались, но все по тем или иным причинам не устраивали.
В итоге были выбраны колеса от сельскохозяйственной техники: с 10-слойными шинами Кама ФД-14А 21.3 R24 на переделанных дисках от комбайна. Сами шины тоже будут доработаны: уже по существующему опыту в сплошных поперечинах протектора сделают проточки - это уменьшит жесткость шин и в какой-то мере повысит сцепление. Масса одного такого колеса вышла под 150 кг! Чтобы их «подогнать», потребовался лифт кузова относительно рамы на 25 см и еще лифт подвески относительно мостов на 10 см.
Дополнительная «нарезка» поперечин протектора уже успешно опробована на предыдущем трофи-прототипе Алексея, такая же будет сделана и на бигфуте.Однако когда решение по стыковке кузова и шасси в целом было найдено, оставался под вопросом «гвоздь программы» - раздатка. Когда над этим главным переходным звеном думали, родной агрегат от Suburban «молча курил в сторонке» - непричастно лежал в углу мастерской. Даже от ГАЗ-66 этот узел выглядел не компетентным - слабоват будет. Подходящий нужно было искать совсем на другом весовом уровне.
По замерам, ширина бигфута получилась 2,7 метра, высота 2,75 метра, а глубина преодолеваемого брода - 2 метра. Кстати, в связи с последним обстоятельством от установки шноркеля решено отказаться.
Лифт кузова относительно рамы через опоры высотой 25 см, плюс лифт подвески 10 см.
Каков угол предельного поперечного крена, неизвестно, но пробные испытания показали, что он достаточно большой.И пути решения привели к отечественному же изделию раритетного класса - раздатка от ЗИЛ-157. Она подходила и по конфигурации, и по характеристикам: здесь обе ступени понижающие - одна 1,16:1, другая 2,27:1. К тому же у этой раздатки, позаимствованной от именитого вездехода 6Х6 c раздельной (параллельной) схемой привода на задние оси, есть третий выход, который можно полезно задействовать. Например, для привода водного движителя, если развивать машину как амфибию - такое в перспективе обдумывается.
Установленный дизель Hino J 07 C проще всего увидеть сбоку в колесной арке: отсюда же самый удобный доступ к ТНВД - он фактически на уровне груди.
Пружины передней подвески - от Dodge Ram , для пробного выезда были задействованы родные и «никакие» тормоза ГАЗ-66, и сразу после этого приступили к установке сторонних дисковых тормозов (спереди и сзади).
В качестве продольных рычагов передней подвески использованы таковые от LC 80, но с учетом специфики компоновки шасси, на мосты они «легли» в перевернутом виде сверху.
Как и сам кузов, рама, задние рессоры и 170-литровый топливный бак от Suburban также «вписались» в концепцию постройки бигфута.
Раздатка ЗИЛ-157 «утонула» между кузовом и рамой так, что не нуждается в дополнительной защите. Ее второй выход назад по причине отсутствия третьего моста пока будет крутиться вхолостую, но в дальнейшем планируется его задействовать для привода водного движителя.Рулевое комбинированное, с использованием редуктора Suburban, от этой же модели оставлен радиатор двигателя - его параметры вполне достаточны. Так же от «американца» использован и топливный бак - его емкость в 170 литров пока не заставляет думать о дополнительном запасе. А вот топливный фильтр, как надежный и очень эффективный, родной «Хиновский», но будет установлен и дополнительный.
Гидропневматическое сцепление, конечно, тоже родное Hino, к тому же его компрессор в дальнейшем будет задействован и для монтажа дистанционной системы подкачки колес от ГАЗ-66. По салону же, если не считать интеграции в пространство между креслами новых элементов управления трансмиссией, все останется как у Suburban.
Мне довелось познакомиться с бигфутом как раз в день его первого пробного выезда. Еще с некоторыми недоделками, но важные параметры машины установить удалось. Например, быстро выяснилось, что «дежурные» тормоза ГАЗ-66 не годятся - как и планировалось, будут установлены подходящие дисковые.
Но главное, что сразу удалось понять - силовая связка оказалась более чем подходящая. Дизель Hino в 170 сил при 2900 оборотах, с максимальной тягой 450 Нм при 1600 оборотах и раздатка ЗИЛ-157 удивили своей способностью. Даже на «верхней понижающей» колеса показались Алексею маленькими: тяги в достатке, а вот скорость невелика - на «трассе» особо не разгонишься. На второй понижающей бигфут и вовсе схож с трактором.
Впрочем, испытания на настоящем бездорожье еще впереди, вот после этого и будет заключительный вердикт автора о своем биг-проекте. Кстати, по дорогам общего пользования машина катится упруго, но ровно и не жестко - все рытвины «разбиваются» где-то внизу, как волны о корпус танкера, не причиняя никакого беспокойства его «команде».
Все верно, внушительной облицовке чего-то не хватает - да, машину еще ждет установка подходящего бампера и 16000-й лебедки.
