Между рейсами

ОТЦУ РУССКИХ

ПНЕВМАТИКОВ 89 ЛЕТ

И наш Франсуа Мишлен по-прежнему создает шины!

Между рейсами

ОТЦУ РУССКИХ ПНЕВМАТИКОВ 89 ЛЕТ

И наш Франсуа Мишлен по-прежнему создает шины!

Алексей Самойлов, фото автора и из личного архива В.Шапиро

С уважаемым Вадимом Яковлевичем Шапиро автор познакомился на заре своей журналисткой деятельности в 2000 году. Уже тогда он руководил Ассоциацией «Арктиктранс», занимавшейся выпуском снегоболотоходов и шин сверхнизкого давления. Кстати, в то время на рынке и в эксплуатации существовала «дуэль непримиримых»: два конкурента (руководители компаний прекрасно знали друг друга), две концепции, два подхода к шинам бескамерные и камерные. Вадим Шапиро был апологетом второго решения, и считаю, что на слабонесущих грунтах в сочетании со сверхнизким давлением в шине оно победило, хотя на рынке по-прежнему встречаются и бескамерные решения, но там... Впрочем, по порядку...
Герой нашего рассказа родился в Москве 13 мая 1933 года в семье служащих. В 1951 году, после окончания средней школы, он поступил в Московский институт цветных металлов и золота (нынче Государственный университет цветных металлов и золота, что входит в состав Сибирского федерального университета). В 1963-м – успешная защита диссертации и присвоение звания кандидата технических наук. С 1961 по 1990 годы Вадим Шапиро работал во Всесоюзном институте легких сплавов. И под его руководством было создано несколько образцов промышленного оборудования. Наш уважаемый «новорожденный» является автором 70 изобретений и более 200 научных работ, включая пять монографий.
Со студенческой скамьи господин Шапиро увлекался туризмом (имеет звание «Мастер спорта СССР»). В числе спортивных достижений, уже как руководителя групп, шесть походов высшей категории сложности, включая четыре первопрохождения: на Верхоянский хребет, на плато Путорана, к озерам Себян-Кюэль и Аян. Что особенно важно для нашего рассказа: с 1974 года он принимал участие в походах на снегоходах и колесных вездеходах, включая маршрут в 17’000 км по Русскому Северу, Полярной Сибири и островам Ледовитого океана (в том числе 2000 км - вокруг островов Северной Земли!). В 1990 году «на колесах» была предпринята попытка достижения Северного полюса(!!!), но подвела мягкая зима.

Из краткого резюме понятно, что В.Шапиро – грамотный инженер, на практике знакомый с машиностроением, а благодаря своему увлечению – и с особенностями применения колесной техники в тяжелых, если не сказать экстремальных дорожно-климатических условиях.
На пути к шине

Так все начиналось: снегоботоход «Нара»

Здесь, как и в случае с Франсуа Мишленом, в начале был автомобиль... Верней, транспортное средство, чуть позже получившее название «снегоболотоход». И если обратиться к истории возникновения данного типа техники, то во времена первых походов Вадима Шапиро многочисленные самодельщики создавали 2-, 3- и 4-колесные конструкции, как правило, с использованием агрегатов от мототехники. Ветераны движения и читатели журнала «Моделист-конструктор» 80-х годов прошлого века могут припомнить и тематические публикации. Собственно, с попытки создания «цивилизованной» конструкции, причем промышленного производства, и началась деятельность Ассоциации «Арктиктранс» в 1990 году.

За всю историю фирмы было выпущено несколько семейств снегоболотоходов: «Нара», «Арктика», «Лопасня» (4х4, 6х4, 6х6), «Лопасня М» (4х4), «Лопасня XL» (4х4, 6х4), «Мамонтенок» (4х4, сочлененная рама, шасси ГАЗ-66 и ГАЗ-3308, два исполнения, включая амфибийное) и «Мамонтенок М» (шасси ГАЗ-3308, цельные лонжероны, передние колеса управляемые).

К сожалению, производство снегоболотоходов Ассоциацией «Арктиктранс» было прекращено примерно 8-10 лет назад. Возьму на себя смелость пояснить ситуацию...
Мимоездом

«Лопасня» 6х4 в естественной среде обитания

В копилку инженерных знаний...

«Лопасня» это легкий несущий кузов вагонной компоновки, клепанный из алюминиевого сплава. Расположение двигателя - центральное, снаряженная масса порядка 650 кг. Подвеска всех колес - независимая, с пружинами и амортизаторами от серийных автомобилей, но за счет оригинальной конструкции рычагов - ее ход не менее 350 мм. Что важно? За годы производства, испытаний (даже у клиентов), а также - по отзывам из практической эксплуатации выяснено:

а/ решение 6х4 предпочтительнее, чем 4х4, так как первая машина за счет большего числа колес имеет меньшую нагрузку на грунт (и лучшую плавучесть - камерные шины работают как поплавки);

б/ не удалось доказать, что решение 6х6 радикально увеличивает проходимость снегоболотохода по сравнению с вариантом 6х4. Это притом что имеет место усложнение силовой линии, увеличение цены для покупателя и снаряженной массы изделия (на слабонесущих грунтах - в ущерб полезной нагрузке);

в/ камерная шина на технике такого типа предпочтительнее, как с точки зрения ремонта в полевых условиях, так и сложностей герметизации стыка шина-диск у бескамерных - здесь рабочее давление не превышает 0,3-0,5 бар. Однако бескамерную шину можно с уверенностью рекомендовать для случаев, когда для снижения нагрузки на грунт важна лишь площадь пятна контакта (≈ ширина) - например, для сельскохозяйственных работ, или в случаях, когда нагрузка на шину требует поддержания высокого давления. Пример для понимания: Бел-44 (1700х750-26) при 0,3 бар - несущая способность 1013 кг, при 1,3 бар - уже 3375 кг...
Однажды в частной беседе Вадим Яковлевич назвал причины прекращения производства снегоболотоходов. В их числе высокая стоимость сборки (только индивидуальные решения), низкое качество компонентов (увы, все закупалось на авторынке в прямом смысле этого слова), проблемы с сервисной поддержкой, как из-за удаленности мест использования, особенно из-за реальной практики применения техники. Более того: часть элементов кузова и подвески были оригинальными (собственная разработка и производство «Арктиктранс»), что требовало на них фактически... пожизненной гарантии. Ну и естественно - поставок не только первым, но вторым и третьим владельцам. Понятно, покупатель оплачивал все, но обеспечение производства и логистики ложилось на производителя, что мягко говоря - усложняло бизнес-процессы.

В протокол запишем предложение: «Сжечь ведьму!»

За что? А чтобы она не провоцировала обученных и осторожных водителей на такую езду по пересеченной местности!

Кстати, фразу о «реальной практике применения техники» поясню особо. Мне приходилось тестировать технику «Арктиктранс» неоднократно и даже, скажем, в «свободном» режиме. Увы, признаюсь: через 30 минут поездки по пересеченной местности просто, простите, но... «крышу сносит» от слова «совсем». Причем, несмотря на стаж (у автора он с 1984 года), категорию «D» в ВУ и пару обучений безопасному и предусмотрительному вождению в Германии и России (сертификаты имеются). Например, разбитая лесная дорога: 40 км/ч – «Лопасня» идет без проблем, далее – 50, 60... И так до 85 это конструктивный лимит... Болото? Если это проходим «на раз», значит, ищем глубже и шире. «Мамонтенок»? Тоже было... Хотя, уверяю, именно тот раз лонжерон рамы ГАЗ-3308 почему-то «порвался» (причем «по металлу» и самом неожиданном месте) всего лишь в рамках изучения возможностей шасси и влияния на проходимость вывешивания колес при полной загрузке грузовика и смещении плохо закрепленного груза (балласта). Так что - почти без злого умысла...

Вы думаете, автор один такой... «вредитель»?

Держал в руках письмо из Якутии с просьбой пояснить возможность установки отвала (бульдозерного типа?) на «Лопасню», а то якобы есть проблемы при движении по мелколесью в тундре... Это на несущий алюминиевый клепаный кузов!!!

Снегоболотоход «Арктика» 4х4 в нижнем течении Оки.

Припоминаю, что в архиве В.Шапиро в свое время хранился отзыв (даже обсуждалась идея повестить его в рамке на стену в офисе) о поведении «Лопасни» при плавании... в битом льду Финского залива (не шучу!). Где на практике (!!!) было выяснено, что если льдина возвышается не более чем на 20 см над поверхностью воды, то машинка на нее забирается с уверенностью благодаря эластичным шинам с развитыми грунтозацепами...

А, например, водные преграды... Фото опубликовано выше. Впрочем, хотя тот раз «не по работе» (девчонок катали)! Но все было делано с умом: по итогам было озвучено предложение, причем подкрепленное фотографиями и эскизами, как именно изменить конструкцию, чтобы была возможна установка на снегоболотоход... подвесного лодочного мотора (схема установки транцевой доски на заднюю панель кузова была предложена, если говорить техническим терминами). И, кстати, все получилось! Даже одно время на «Лопаснях» такая опция была!

А еще обратите внимание на то, как у «Лопасни» открываются двери. Так и это сделано «по заявкам трудящихся»: якобы так сподручней стрелять тетеревов и другого лесного зверя, понятно, не выходя из машины, тем более что под колесами может быть болото.

Кстати, а кто-то помнит, что удельная нагрузка на грунт у современных снегоболотоходов меньше, чем у рядом стоящего человека? Так что «если вдруг», у водителя и пассажиров, кроме эвакуации вертолетом, шансов может и не быть...

Тяжелый снегоболотоход «Мамонтенок»: модификации «2» (с сочленной рамой) и «3» - на серийном шасси ГАЗ-3308 (верхняя картинка). Номер «1», разумеется, тоже был: кабина ГАЗ-66, диски колес с герметичными емкостями для обеспечения плавучести. Машина работала в Сибири, якобы даже пересекала рукава Енисея, но ее судьба неизвестна, а единственная фотография, имеющаяся у автора этих строк, увы, по качеству не подходит даже для интернет-публикации...

Примеров реального практического использования техники множество, особенно если припомнить, что по проходимости единственная альтернатива – это гусеничный вездеход (разницу в ценах, особенно на гусеничную ленту и ее ресурс, например, на каменном грунте уточните сами). И скажу больше: в свое время Вадимом Шапиро было разработано решение, позволяющее перемещать «Лопасни» на вертолетной подвеске (МИ-8 и аналоги).
Теперь представьте зону ЧС, например, наводнения и маленькие машинки (примитивный кузов, серийные агрегаты), которые умеют плавать, могут преодолевать любые скопления мусора, не боятся любых болот, а водителю достаточно категории «В» в ВУ!
Также в свое время даже медицина Якутии интересовалась подобной техникой: для нее, в отличие от вертолетов, нелетной погоды не бывает, да и «цена вопроса» не сопоставима в принципе. Но там речь шла о госконтракте... Одним словом - не получилось.

Были и другие примеры, но...
Одним словом, в «Арктиктрансе» так и было принято решение сосредоточиться именно на выпуске шин...
Шины «Арктиктранс»
Тонкостенные шины возникли в начале 90-х годов прошлого столетия как альтернатива грузовым и авиационным камерам, применявшимся на огромном количестве самодельных вездеходов. Основной минус камер кроме низкой грузоподъемности (250-300 кг при 0,3 бар) – низкий ресурс и слабая защита от повреждений.
Для устранения выявленных недостатков была сделана попытка использовать камерные шины, но здесь проблемой стал вес серийных изделий. Ее удалось решить за счет сокращения слойности. Так, стандартные шины имеют норму слойности от 8 до 12, тяжелые – до 18, а иногда и 24.

Стандартом для тонкостенных шин стали цифры слойности от 2 до 6. Например, в 1992 году при создании грузового снегоболотохода «Мамонтенок» (шасси ГАЗ-66, следующие модели – ГАЗ-3308) Ассоциация «Арктиктранс» обратилась на Белшину с просьбой изготовить шину 1700х750-26 с несущей способностью 1500 кг. Здесь и далее обозначение: [диаметр в мм] х [ширина протектора в мм] − [посадочный диаметр на диск в дюймах]. Главный инженер Белшины В.М. Гуща создал трехслойную шину Бел-44, которая долгое время являлась единственной радиальной в цепочке среди тонкостенных диагональных конкурентов и чемпионом по несущей нагрузке.

Первая тонкостенная шина была изготовлена по инициативе механика из города Надыма А.А.Витковского в 1991 году на Кировшине и названа им «Шаина» по начальным буквам фразы «Шайтан Арба Из Надыма».

Ей в начале начал предполагалось комплектовать лишь снегоболотоход «Надым».

На публикуемой фотографии техника на шинах «Шаина-2» и «Шаина-3», разработанных уже под руководством Вадима Шапиро

В процессе испытаний и эксплуатации выяснились неожиданные особенности новых шин. Например, беговая дорожка здесь эластичная, она деформируется при наезде на препятствие и плавно «обтекает» его при движении. Эта особенность фактически позволяет уменьшить вероятность повреждения даже при движении по каменной россыпи или по пенькам лесной вырубки (прецеденты таких «поездок» были!). Мощность двигателя не тратится на попытку шины «взобраться» на препятствие и/или вдавить его в грунт. Более того, благодаря высокой эластичности протектор самоочищается, и уменьшается его «замыливание» даже при движении по глинистым почвам. Также следует понимать, что тонкостенная шина легче стандартной на 30-40%, а это означает уменьшение неподрессоренной массы в подвеске. Кроме того, в силу высокой эластичности она способна самостоятельно «поглощать» мелкие неровности, что в совокупности положительно влияет на ресурс элементов подвески. И хотя производитель все-таки рекомендует ограничивать максимальную скорость для некоторых моделей до 50 км/ч, но для слабонесущих грунтов и полного бездорожья это вряд ли имеет значение.

Внутреннее давление в такой шине в 5-10 раз меньше, чем в многослойной, что в совокупности с увеличенной шириной протектора уменьшает давление на почву. И тем самым позволяет передвигаться на слабонесущих грунтах без образования заметной колеи. Что подтверждено даже тем фактом, что в свое время в Якутии вездеходы «Мамонтенок» официально получили бессрочное разрешение на движение по арктической тундре в весенне-осенний период.
Опыт эксплуатации тонкостенных шин и освоение их производства показали реальную возможность увеличения несущей способности. В 2008 году Белшина по заказу Арктиктранс изготовила шину 1150х620-22,5 в двух- и четырехслойном исполнении. При испытании на стенде четырехслойная модификация прошла 25 000 км под нагрузкой 150% без разрушения. По существу, это была первая на российском рынке тонкостенная шина с повышенной несущей способностью. Опыт ее применения в практической эксплуатации показывает, что реальный ресурс оказывается выше цифры, полученной при стендовых испытаниях.
Применение шин нестандартной размерности потребовало наладить собственное производство дисков к ним. И чаще они поставляются в комплекте. В результате стандартный грузовой автомобиль (а для Бел-91 подразумеваются модификации грузовиков Урал, ГАЗ, КАМАЗ, ЗиЛ, Mercedes-Benz Unimog и прочие) в случае необходимости и после простой замены колес уже может возить грузы далеко за пределами своих расчетных условий эксплуатации. Минус здесь понятен – увеличивается радиус разворота за счет уменьшения угла поворота управляемых колес. Но критично ли это, например, в тундре?

Также следует отметить, что использование тонкостенных шин с шириной 700-750 мм в ряде случаев увеличивает габарит по ширине более цифры в 2550 мм, что накладывает ограничения на передвижение по дорогам общего пользования. Посему с учетом пожеланий покупателей Арктиктранс, разумеется, совместно с шинными заводами России и братской Беларуси освоил производство тонкостенных шин шириной 470-500 мм с повышенной несущей способностью, которые позволяют при использовании на серийных грузовиках «оставаться в габарите».
В 2016 году Ассоциация «Арктиктранс» совместно с ведущим шинным заводом Беларуси приступила к выпуску шины Бел-44 с несущей способностью 3460 кг. К концу десятилетия ее удалось повысить до 4500 кг, что позволяет использовать изделие на тракторах типа К-700 / К-744. Опыт использования показывает, что упомянутая техника в таком случае способна передвигаться по полю и вносить удобрения в ранневесенний период, когда никакая другая в поле выйти не может. Эти же шины меньше уплотняют почву, чем многослойные, а значит, упрощают ее обработку, что дает и значительный экономический эффект.

В 2020 году, в разгар пандемии COVID’19, совместно с АО «Волтайр-Пром» была разработана модель 1300х530(533)-21 с «низкими» грунтозацепами для самоходных опрыскивателей/разбрасывателей удобрений типа «Туман», «Роса», «Рубин» и другой сельхозтехники, ранее использовавшей шинооболочки ОШ-1. Новое изделие имеет два слоя резинокорда, несущую способность 600 кг, выполнено в бескамерном варианте, обладает повышенной эластичностью, при этом глубина протектора семь мм, а масса всего 31 кг. Два слоя корда придают ей дополнительную прочность и износостойкость, а отсюда буквально на порядок больший ресурс по сравнению с ОШ-1.
К 2022 году Ассоциация «Арктиктранс» еще раз обновила продуктовую линейку. Часть моделей снята с производства в силу отсутствия спроса. Однако, например, модель 1300х700-24 НС-3 сменила модель с индексом НС-4, рассчитанная на диск 21 дюйм. Возобновлено производство модели 1450х500-24. Появилась и новинка для внедорожников с обозначением 33х20-18.
Отмечу особо. Шинная продукция Ассоциации «Арктиктранс» пользуется спросом и за рубежом. Из недавнего можно упомянуть поставку в начале 2022-го партии шин в Канаду. Однако учитывая политическую ситуацию, возникшую после печального события 24 февраля с.г., равно как и последовавшие за ним санкции, автор воздержится от любой детализации импортной программы упоминаемой в тексте российской компании. Разве что красивые картинки из Интернета мы опубликуем, а вы сами решайте что за шины на этой технике...

Редакция сайта ktt-magazine.ru и коллектив журнала «Коммерческий транспорт и технологии» поздравляют высокочтимого Вадима Яковлевича Шапиро с очередным днем рождения! Наши наилучшие пожелания также родным и близким уважаемого героя нашей публикации.