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個人輸送：地下水、水、空気
線路の代わりにオージェ。 個人輸送
毎年、国内のアクセスが困難な地域の開発は、国家経済に必要な計り知れない富を奥深くに蓄えており、ますます集中的になっている。 数多くの地質調査隊が、こうした自然の隠された秘密を探求しています。 彼らは何百、何千キロにもわたる通行不可能なツンドラを乗り越え、沼地や沼地を越え、厳しい冬でも凍らない川や深い雪を乗り越えます。 この際、水陸両用無限軌道車両、全地形万能車両、ヘリコプター、飛行機などのさまざまな輸送車両が役立ちます。 しかし、特に困難な状況では、既存のテクノロジーが無力であることが判明することがよくあります。 群れの動物やトナカイのそりを使い、時には狩猟用スキーやスノーシューを履いて徒歩で移動する必要があります。 したがって、自動車だけでなく、遠隔開発地域での作業に同様に必要な、より単純な小型車両にも高い横断能力を提供する推進システムの開発を試みるのは理解できます。 そして、この種の動力源、つまりオーガまたはスクリューが存在します。 もちろんデメリットもありますが、メリットもたくさんあります。 主な目的は、他のすべての車両がクロスカントリー能力を提供しないオフロード条件でクロスカントリー能力を確保することです。
オーガ推進システムにはかなり長い歴史があります。 その登場は、ロシアの発明家 F. ダーギントがオーガーによって駆動されるそりの特許を取得した 1900 年に遡ります。 これに続いて、フランスとスウェーデンでは、車に適応して雪上を移動できるように設計されたオーガー推進器が登場しました。
これらの車には、車の後輪の間にスクリュープロペラが取り付けられていました。 オーガは、特殊なトランスミッションを介してエンジンによって回転駆動されます。 当初、自動車にはそのような推進ユニットが XNUMX つ搭載されていましたが、後には XNUMX つの並列推進ユニットが搭載されました。 オーガー自体は何だったんだ！ 外見上、それは肉挽き器のネジに似ていました。それは、高いらせん状のリブが巻かれた特定の直径の棒です。 オーガーは関節式サスペンションに取り付けられており、車のドライバーはレバー システムを介してオーガーを下げたり上げたり、つまり車の車輪に対する高さを調整できました。 それは何を与えてくれたのでしょう！ たとえば、深くて緩い雪の中を走行する場合は、オーガーを下げるだけで十分で、オーガーがより密な層に沈み、トラクションが向上します。 その後、オーガはスプリングサスペンションに取り付けられるようになり、同じ操作が自動的に実行され、推進のための複雑なレバー制御システムは廃止されました。 しかし、最初の全地形万能車では、オーガーがまだ十分に確実に機能せず、車両自体の車輪が狭すぎたため、車両の重量で雪の中に深く沈み込み、移動に大きな抵抗が生じていました。 オーガーの設計も不完全でした。 小さな直径のロッドとそのねじ山の高くて狭いエッジは雪を圧縮せず、硬い地殻の上ではそのようなプロペラなしで車は移動できました。 オーガ輸送の開発における次の段階は、スクリュー プロペラの直径の拡大、スパイラル リブの高さの急激な減少、およびホイールのスキー板への置き換えです。 これらの改良により、オーガーの効率が大幅に向上しました。 直径の大きなシリンダーになり、移動時に雪をしっかりと締め、高さは低くなりましたが、スクリューリブの機能が向上しました。 テストによると、このようなオーガーの地面への粘着力は、それにかかる負荷が増加するにつれて増加することが示されています。 この観察は、今日まで続いているので、現代的と呼ぶことができる問題のタイプの全地形万能車の開発における次の段階につながりました。 設計者はスクリュー推進を車に適応させることを放棄し、全質量が XNUMX つのスクリュー推進装置とフロント制御のスキー板の間に分配される特別な機械の構築を開始しました。
ほぼ同時に、別のタイプのオーガーマシンが登場しました。 車輪やスキー板はもはやなく、駆動装置は作動リブを XNUMX 方向および XNUMX 方向に巻いた大径シリンダーでした。 制御は装軌車両と同様に、オーガーの XNUMX つにブレーキをかけることによって実行されました。 この設計は、冬だけでなく完全なオフロード条件でもそのような車両を使用できるようにするため、最も有望であると考えられています。 ここで特筆すべきは、XNUMX年代後半にモスクワ地方で行われた冬季装備のテストで、雪上でのクロスカントリー能力を高めるさまざまなスノーモービル、乗用車、トラクター、およびそれらの付属品の性能がテストされた。テストにはNAMI研究所と個人の設計者が参加し、モトボブオーガーやウォームドラムを搭載したフォードソントラクターなどの外国製機械も参加しました。 比較により、スクリュープロペラを備えた機械の多くの利点、つまり比較的単純さ、スムーズな操作、優れた牽引力を確認することができました。 しかしその後、主に低速、操縦性の悪さ、設計の信頼性の不足などの欠点も明らかになりました。 重要な要因は、装軌車両やオフロード車両と比較して、オーガー車両を使用できる場所の数が限られていたことでした。 これらすべてが、オーガ推進システムに対する輸送機関の関心を弱める原因となりました。 国内外で「スクリュー」推進を備えた機械への関心が復活したのは 60 年代です。 これは、冬だけでなく、他の特に困難な道路状況にも適用できる全地形構造の探索に関連しています。 湿地帯の多い地域での作業用に特別に設計されたさまざまな実験用オーガー機械が、米国、英国、日本で作られました。 我が国では、スクリュー推進の理論を含む多くの研究が、A. A. ジダノフにちなんで名付けられたゴーリキー工科大学のスノーモービル研究室によって行われました。 技術科学候補の S.V. ルカビシニコフ准教授のリーダーシップの下、多数の軽量スクリューマシン (GPI-16R、GPI-16VA、GPI-16VS、GPI-0,5) が開発され、そのテストにより、 「ロータースクリュー」マシンはスノーモービル用の推進器として有望であり、これらの推進器の多くの否定できない利点、すなわち、より高い効率、より高い耐久性と信頼性、より高いトラクションとグリップ品質、より軽量で設計のシンプルさを明らかにしました。
出力 16 馬力の Izh-Planet エンジンを搭載した軽量オーガー推進機械 GPI-12R のテスト。 と。 深さ200～800mmの雪の中を安定して移動し、高さ400mmまでのサストルギを自在に乗り越えることができた。 オーガーは、シリンダー直径が３００ｍｍで、フックの螺旋線のピッチが８４０ｍｍのスクリュードラムを備えており、これはフックの螺旋線の昇降角度４２°に相当する。 前後の円錐部分を含むドラムの長さは 300 mm、巻き数は 840、フック高さは 42 mm です。 フックは底辺1650mm、頂角3°の台形です。 テスト中、同様の重量と出力特性を持つハーフトラック GPI-15 との比較が行われました。両方の車両は、測定されたパラメーターに関して同じ結果を示しました。 テストの結論は、スノーモービルではフックの螺旋線の仰角が 42° のスクリュードラムの使用が可能ですが、クラッチのトラクションリザーブを増やすため、角度を小さくすることが望ましいことを示しています。 移動中の横方向の動きは、プロペラ駆動機械の最も重大な欠点であることも指摘されました。 特に平坦でない経路では、直線運動を安定させるデバイスが必要です。 スクリュードラムの横方向の変位は長い間知られていました。 別の技術者、A.A. クルジヴィツキーは、1926 年に出版された『雪の中の機械』という本の中でこのことについて書いています。 そしてそれでも彼は、オーガーを側面の雪に切り込むランナーに限定し、動きを安定させ、ドラムのスクリューエッジに生じる横方向の力を吸収することを推奨しました。 研究所が作成した GPI-0,5 車両は少量生産され、冬季にカムチャツカで送電線をバイパスするために使用され、以前に使用されていた強力な GAZ-71 装軌式車両に取って代わりました。 GPI-0,5 スキースクリュースノーモービルは、車体、エンジン、パワートランスミッション（変速機）、シャーシ、ステアリング、エンジン電源システム、電装品で構成されています。 ボディは全金属製で、溶接されており、オープン型で、2 ～ 3 人が乗れるように設計されています。 これはスノーモービル設計の主要な耐荷重要素です。 エンジンが搭載されているフロントフードはヒンジ式になっており、稼働中のエンジンのメンテナンスが容易です。
Izh-Planet オートバイのエンジンには強制冷却が装備されています。 クランクシャフト速度 3200 ～ 3500 rpm で、15,5 馬力の出力を発生します。 と。 動力伝達には、エンジンと一体化してギアボックスからギアボックスまでのクラッチとギアボックスへのチェーントランスミッションのほか、メインシャフトから推進駆動装置のベベルギアボックスまでのオンボードドライブが含まれます。 ブレーキディスクはメインシャフトに取り付けられています。 シャーシは、板バネ衝撃吸収機能を備えた 4 つの操縦可能なスキー板と、サスペンションを備えた 1100 つのプロペラ スクリュー ドラムで構成されています。 ドラムはリベット留めされており、非気密で、ステンレス鋼のフックが付いており、巻き付けパスの数は 40 です。フックのピッチは XNUMX、ドラムに沿った角度は XNUMX°です。 後部のスラスターにはバネが付いているため、凹凸のある経路を乗り越えるための優れたトラクションが得られます。 オーガのステアリングは従来のステアリングホイールとラックアンドピニオン機構を使用しています。 回転レバーのワッド - ロッドとの接続。 ゴーリキー工科大学で開発され、A. A. ジダノフにちなんで名付けられた特別な目的の機械について詳しく説明する価値があります。 1968 年に、A.F. ニコラエフ教授の指導の下で作成された GPN-63 および GPI-72 タイプのスクリュー プロペラを備えた特殊な全地形対応車両がテストに投入されました。 これらの車両は高い出力容量を持ち、密閉された大径スクリュードラムを装備しており、雪や雪に覆われた氷の中を最高時速20kmで自由に移動できるほか、水中や雪の上でも自在に移動することができます。通行不可能な沼地。 彼らは、水力構造物を氷による破壊から守るために、北部の港で越冬中の船の周囲の氷を削るための製氷設備を備えています。 氷の厚さが 1,5 m の場合、このような粉砕貫通速度は 560 m/h に達します。 大都市の下水処理施設での汚泥状の堆積物の処理を機械化するために特別に設計された GPI-92 機械も、非常に興味深いものです。 このような沈殿槽の面積は最大数百ヘクタールで、最新の処理施設を備えれば、大都市では16000日あたり最大3立方メートルのシルト状の堆積物を吸収できるはずです。 脱水すると、これらの塊は産業や農業に使用できます。 しかし実際には、主に敷地の表面に雑草が生い茂り、水分の集中的な蒸発が妨げられ、脱水サイクルが数年間続くことがわかっています。 GPK-82 機械は、いかなる湿度でもスラッジサンプを通じて良好な操作性を実証しており、その回転スクリュー推進装置は、追加のアタッチメントを使用せずに植生カバーを集中的に破壊して浸漬します。 最上層を500〜600 mmの深さまで混合し、水分のより激しい蒸発を促進します。 エンジン出力は115馬力。 と。 密閉回転スクリュードラムの直径が 800 mm であるため、この機械の速度は、スラッジの水分の程度に応じて 5 ～ 20 km/h になります。 スクリュープロペラを備えた強力な機械もモスクワ・リハチェフ自動車工場で製造されました。 ShN-I オーガには 180 馬力のエンジンが搭載されています。 と。 直径 800 mm、高さ 120 mm、傾斜角 17° の台形作業フックを備えた密閉回転スクリュードラム。 剛性を高めるために、ドラムの内面にポリウレタンの層がスプレーされます。 この機械は深い雪や沼地を走行できるように設計されています。 珍しいデザインのオーガー沼地移動機械が、M. N. グブキンにちなんで名付けられたモスクワ国民経済研究所で作成されました。 XNUMX 本のネジは反対方向に回転し、前後に移動できます。 一方向に移動すると、アスファルト上であっても車は横に移動する可能性があります。 この湿地車両は、エアクッション上の貨物プラットフォームなど、困難な地形で掘削機器を輸送するために設計されています。 外国車ではドロシーオーガーの日本モデルが特に注目だ。 これには XNUMX つではなく XNUMX つのオーガがあり、両側に XNUMX つずつ順番に配置されています。 さらに、どのネジも両方向に回転できます。 このおかげで、このマシンは優れた操縦性を備えています。 技術的創造性のファンは、回転スクリュー推進システムにも注目しました。 1965 年、テミルタウのエンジニア P. G. ガブリロフは、XNUMX つのオーガーとフロント コントロール スキーを取り付けて標準的なポベダ車を改造することを提案しました。 オーガーは衝撃吸収要素のない特別なブラケットに取り付けられ、エンジンに取り付けられた角度付きギアを備えたギアボックスからのカルダン シャフトによって回転駆動されました。 同じ著者は、スキースクリューマシンのプロジェクトを行っています。このマシンでは、オーガードラムに空圧式および油圧式のショックアブソーバーが装備されており、これにより、平らでない道でのプロペラの地面への密着性が向上しました。 1973 年、ムルマンスク地方のザレチェンスキー村出身のエンジニア P.V. オレイニコフが CRAB-1 オーガーを製造しました。 私たちは、技術的創造性を愛する者の忍耐力に敬意を表しなければなりません。この機械は動作するだけでなく、信頼性も高めるのに XNUMX 年かかりました。冬の間ずっと故障することなく動作しています。
KRAB-1 オーガースキッドは、ボディスキー、56 つのオーガー、モーターユニット、および移動中にオーガーの前の雪を圧縮するフロント制御スキー XNUMX つで構成されます。 ボディは U 字型をしており、アンダーカットを備えた側面が雪の上を滑り、カットアウトにオーガーが配置されています。 アンダーカットは、作動中のオーガに発生する横方向の力を中和し、機械の安定した直線運動を保証します。 また、スキー板自体がオーガが動作するスペースを制限するため、オーガの効率が大幅に向上します。 推進ユニットはフレームに取り付けられており、その前部は U 字型の切り欠きの動力ユニットにヒンジで固定されています。 後部はスキー本体に接続されておらず、後端を超えて伸びています。 強制空冷を備えたIzh-XNUMXエンジンとギアボックス（リバース）が、特別なブラケットを使用して取り付けられています。 車椅子の後軸からの、または後軸からの最後のもの。 チェーンドライブはギアボックスからオーガドライブに接続されます。 このスキームにより、移動時にはオーガー フレームがエンジンとともに垂直面内で移動できるようになり、凹凸のある路面でのプロペラと道路との間のトラクションが向上します。 これは、エンジンとギアボックスの重量を支えるオーガの最適な負荷によっても促進されます。 推進ユニットは、すべての同様の機械と同様に、直径 320 mm、長さ 1500 mm の円筒ドラムで、120 つのらせん状フックが互いに 450° ずれています。 フックのピッチは 0,45 mm で、これは 1,5 回転でオーガが 9 m 前方に移動することを意味し、XNUMX m の距離でオーガの長さがかみ合うため、三方スパイラルによって雪によるトラクションが増加します。 同時にXNUMX本の肋骨。 フックを作るために、設計者はトラクターのクラッチの使い終わったディスクを使用しました。 フロントステアリングスキーには、スプリングで作られたソフトサスペンション、Riga モペットの XNUMX つのショックアブソーバー、およびリミッター (強い衝撃を防ぎ、スプリングを損傷から保護するゴムクッション) が装備されています。 オーガー推進機械のこのような簡単な概要でも、この特定のタイプの輸送機器の開発が継続し、新しい設計ソリューションの模索が続いていることがわかります。 著者: I.ニコラエフ
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