Проекты

Разработка концепта транспортного средства для исследования арктических зон

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Машиностроение, транспорт» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Моделирование, Прототипирование
Авторы работы: ГБОУ Инженерная школа № 1581
Предметы: Физика, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 18−20 апреля 2019 года

Цель

Разработка концепта транспортного средства с повышенной проходимостью для исследования арктических зон на основе уже существующих транспортных средств.

Описание

Концепт вездехода построен на основе ГАЗ-34039. Это несомненно является плюсом по нескольким причинам.

  1. Унификация. Унификация удешевляет производство, ведь заводу не нужно будет изготавливать новое шасси. Также уменьшается количество брака при освоении и производстве новой основы.
  2. Удачное шасси. Многие современные вездеходы марки «ГАЗ» построены на основе модели ГАЗ-34039, производимой с далёкого 1985 года.

Движитель, применённый в вездеходе автора, − гусеничный, поскольку в данных условиях (глубокий снег и так далее), он имеет преимущество над колёсными движителями.

В концепте вездехода была использована силовая установка «Cummins 6ISBe 210» в основном из-за того, что она имеет достаточную мощность при сравнительно небольших размерах.

Компоновка моего концепта − среднемоторная, поскольку она даёт возможность получить равномерное распределение нагрузок на опорные элементы ходовой части вездехода (если груз либо расположен равномерно, или отсутствует), а также обеспечивает оптимальное положение ватерлинии. Вездеход − герметичный. Его ватерлиния находится чуть ниже крыши кузова, что даёт ему преимущество при движении в воде. Некоторые водоёмы он может проехать по дну, следовательно, в водном движителе необходимости нет.

Для увеличения обзорности предлагается использование самоочищающихся камер кругового обзора, а также высококлассной светодиодной оптики, которая будет необходима при движении в полярную ночь.

Кабина и кузов сделаны из углепластика, который более прочный, чем сталь, но имеет гораздо меньшую удельную массу. Также это сделает кабину и кузов теплее в мороз.

В концепте использовался комбинированный движитель: задняя часть гусеничного вездехода оснащена опускающейся парой колёс на шинах низкого давления. Эти колёса подключаются лишь в том случае, если он застрял. Колёса имеют выключаемый привод и 1 переднюю пониженную передачу. Таким образом, при сложности прохождения препятствия они подключаются и понижают удельное давление на грунт, а если же вездеход застрял вовсе, то колёса дадут импульс, толчок, позволяющий выехать из западни. Колёса опускаются и поднимаются за счёт пневмопривода. Компрессор установлен в кузове за двигателем.

Стоит добавить, что вездеход можно перевозить железнодорожным транспортом, поскольку размеры его меньше установленных максимальных размеров для перевозки по регламенту.

Результат

Результатом работы является исследовательская часть работы и информация о разработанном концепте вездехода (точная 3D-модель и подробное описание).

Оснащение и оборудование

  1. Компьютер
  2. Программное обеспечение: Autodesk Invertor

Перспективы использования результатов работы

С помощью информации, представленной автором, о концепте и его 3D-модели можно построить опытный образец, который после испытаний будет использоваться для исследования новых арктических месторождений. В будущем автор планирует дорабатывать проект, используя новые идеи и решения.

Сотрудничество с вузом при создании работы

МГТУ им. Баумана

Особое мнение

«Я считаю, что моя работа была проделана не зря, поскольку, помимо того что я получил вышеуказанные результаты, в процессе исследования я открыл для себя мир внедорожной техники и познакомился со специалистами в данной области. Я выражаю благодарность создателям и членам жюри конференции «Инженеры будущего» за возможность самовыражения»