Мы не проектируем целиком автомобиль, но у нас большой опыт в разработке автомобильного дизайна, красивых и функциональных концепций, сценариев работы сложной техники. При этом мы самостоятельно проектируем отдельные узлы и детали, доводим их до производства и испытаний.
В этом проекте мы постарались переосмыслить подход к реализации транспорта для встречи или спасания космонавтов, создать красивую и функциональную конструкцию. Основными критериями были высокая проходимость и возможность движения по воде.
Классические машины этого класса так же обладают 6 колёсной полноприводной схемой, но в нашем варианте используются индивидуальные гидромоторы в каждом колесе - это позволяет реализовать точную регулировку выдаваемого усилия. Расчётные модели для движения по различным грунтам с различными уклонами позволили оптимизировать параметры гидроприводов. Каждое колесо размещается на независимой подвеске с гидравлической регулировкой высоты, для движения по снегу дорожный просвет достигает 1.3 метра, а в минимальном положении высота машины укладывается в габарит 3 метра и может перевозиться в грузовом самолёте.
Машина несёт на борту выдвижную крановую установку, позволяющую производить погрузку через крышу. Задние двери откидные - образуют широкий трап для входа в пассажирский салон. Для движения по воде применяется водомётная установка с системами подруливания, скорость движения до 25км/ч.
Выполнены гидродинамические расчёты, изготовлен масштабный макет корпуса автомобиля и проведены испытания в гидробассейне.
В составе комплекса машин для поиска и спасания космонавтов присутствует грузовая машина для перевозки спускаемого аппарата. В этой работе производились расчёты и оценка возможностей механизации процесса погрузки аппарата на автомобиль.
Ранее на таких машинах аппарат грузился в кузов автомобиля при помощи боковой балки с лебёдкой (выдвигается вбок над бортом), этот вариант хорошо работал на твёрдом грунте.
Мы рассмотрели вариант решения, который может механически захватить аппарат и погрузить его на автомобиль и в условиях твёрдого грунта и в условиях нахождения их на воде.
Для этого применяется индивидуальная регулировка высоты стоек подвески или регулировка погружения в воду кормовой части. При работе на воде так же используются выдвижные боковые опоры с пневматическими опорными поплавками.
Состояние колёсных пар железнодорожного транспорта обычно проверяется во время стоянки или технического обслуживания. Выпуск в рейс вагона с заблокированной колёсной парой или деформацией колеса (например от аварийного торможения) может привести к серьёзной аварии. Осложняет ситуацию ещё и то, что подобная неисправность может возникнуть прямо в процессе движения.
Мы разработали и изготовили прототип системы с автономными датчиками, которые устанавливаются непосредственно на колёсные буксы каждого вагона. Таким датчикам не требуется проводного подключения — они объединяются в собственную беспроводную сеть. Питание обеспечивает встроенный аккумулятор, а его подзарядка происходит в процессе движения за счёт встроенного генератора, получающего энергию от вращающегося колеса.
Результатом работы такой системы является отображающийся на мониторе машиниста статус по всем колёсным парам поезда в режиме реального времени. При возникновении неисправности или выходе отдельных параметров за допустимые пределы — выводится предупреждение и подробная информация о конкретной колёсной паре.
Задачей разработки являлось изготовление конструкции несущего корпуса конвертоплана с тремя двигателями. Передние консоли должны были иметь возможность продольного перемещения для экспериментов с режимами управления при подъёме грузов и экспериментов с изменением вектора тяги.
Мы разработали конструкцию и изготовили образец для испытаний. Привода поворота размещены внутри корпуса, а валы наклона двигателей являются силовыми элементами консолей. Корпус изготовлен из стеклопластика, консоли гибридные - с использованием 3д печати. Габарит аппарата 2 метра.
Была выполнена разработка конструкции корпуса и поворотного сочленения валов для роторно-поршневого двигателя по концепции заказчика. Исходными данными являлось описание формулы из патента. Необходимо было проверить техническую возможность реализации конструкции по этой идее и получить механический макет для демонстрации идеи.
По созданному проекту нами был изготовлен кинематический макет двигателя, включая корпус, валы с поршнями, механизм синхронизации.
Заказчику требовалось обновить конструкцию механической форсунки для смены технологии производства. Это механические форсунки для подачи газовой смеси в камеру сгорания. Мы разработали обновлённую конструкцию и технологический процесс производства.
Для подтверждения работоспособности форсунок были изготовлены прототипы и организована проверка работы с превышением допустимых температурных режимов. На этом этапы мы оптимизировали конструкцию и технологию производства.
Для финальной конструкции мы запустили производственный процесс, изготовленные образцы успешно прошли полный цикл ресурсных испытаний по 20000 часов наработки.
Целью исследования было определение наиболее оптимального способа доставки спасательной группы к нештатно приводнившемуся спускаемому аппарату с космонавтами. Целевыми критериями являлись время и стоимость.
В условиях неизвестной точки посадки (т. к. момент возможной аварии так же не известен) на большой площади становится не рентабельным привлечение множества морских/океанских судов с вертолётной группировкой на них (примерно 10 судов, время прибытия спасателей около 15-45 минут). Экономически целесообразно ограничиться несколькими водными судами и одним транспортным самолётом, дежурящим в воздухе. Такой самолёт может сопровождать на безопасном удалении взлетающую ракету и иметь подлётное время к аварийно приводнившейся капсуле с космонавтами на уровне 10 минут. В зоне визуального наблюдения производится десантирование специального катера.
Катер десантируется вместе с командой спасателей на борту, которые размещаются в креслах-ложементах. Вертикальная схема подвески катера к парашютам обеспечивает уменьшение ударного воздействия при входе в воду, а деформируемый защитный кожух гасит удар и защищает рулевое управление водомёта.
Такая схема экономически выгодна, но требует разработки самого катера. Для решения этого противоречия целесообразно масштабное применение этой техники в других областях спасания на воде, т. е. передача её на постоянную эксплуатацию гражданским спасательным службам.
В рамках этой концепции так же анализировались вопросы скорости катера и уменьшения качки на волне. Эти параметры взаимоисключающие, поэтому мы предложили специальную механизацию.
Выдвижные скуловые кили повышают остойчивость на волне, но могут полностью убираться внутрь корпуса для достижения максимальной скорости.
Выдвижной балластный киль с активным демпфированием позволяет компенсировать сильную качку, если она мешает оказать помощь пострадавшим.
Целью проекта было создание облика вездехода под существующее шасси и стандартный корпус кабины водителя (она задаёт стиль дизайна).
Необходимо было разработать визуальный стиль и конструкцию передней части автомобиля с учётом особенностей его эксплуатации и габаритов. Так как высота колеса составляет 1,6метра, то необходимо было обеспечить возможность стоять на поверхности колёсных арок и бампера для обеспечения доступа под капот. Машина эксплуатируется на отдалённых территориях, в том числе за полярным кругом, поэтому должна быть приспособлена к ремонту вне станции технического обслуживания.
Колёсные арки выполнены съемными, т. к. для перемещениям по дорогам общего пользования применяются уменьшенные колёса (для уменьшения габарита). Вся светотехника выполнена с бронированным остеклением и работает в двух режимах, оптимизированных под большие и малые колёса. Моторный отсек снизу защищён бронеплитой с уклоном, переходящей в силовой бампер, внутри размещается механизм лебёдки.
Так же разработаны корпуса функциональных модулей для размещения на автомобиле: пассажирский и технологический.
Пассажирский модуль позволяет перевозить команду рабочих и используется для бытовых целей, возможна версия для длительного проживания в нём. Конструкция корпуса предусматривает утепление и специальные бортовые системы для автономной эксплуатации при температурах до -60 градусов цельсия.
Технологический модуль предназначен для размещения рабочих верстаков и не крупного оборудования на уровне столов. Так как нижние углы корпуса не используются, то мы применили нестандартную усечённую форму для корпуса, что позволило при неизменной высоте машины увеличить высоту внутреннего пространства технологического модуля.
В данном проекте разработан облик и конструкция модуля-контейнера для установки на тяжёлый плавающий вездеход. Модуль может выполнять различные функции и мы разработали несколько базовых компоновок.
Корпус модуля универсальный, а силовой каркас, окна и двери выбираются исходя из конкретных задач. Например, для перевозки пассажиров силовой каркас должен гарантировать прочность конструкции при переворачивании, т. е. выдерживать нагружение около 30 тонн. Под этот вариант так же предусматриваются дополнительные эвакуационные выходы с учётом различных вариантов нештатных ситуаций.
Лабораторные и жилые модули обладают облегчённым каркасом. Все типы модулей выполняются съёмными и перемещаются при помощи крана.
Все варианты корпуса могут быть утеплены для эксплуатации при температурах до минус 60 градусов цельсия, конструкция корпуса оптимизирована под такую задачу и содержит специальные изолированные отсеки для автономных отопителей и генераторов. Лабораторные модули комплектуются под специальное исследовательское оснащение согласно задачам заказчика, обычно это передвижные лаборатории.
При выполнении крупных строительных или ремонтных работ в труднодоступных районах (например заболоченные леса) всегда возникает проблема доставки техники и оборудования. Наиболее рациональным решением является создание специальных версий строительной техники на базе универсального плавающего вездехода. Для этого применяется модульная схема компоновки грузового отсека вездехода.
Примерами таких модулей являются: универсальный модуль с большим краном-манипулятором и раскладными опорами увеличенной высоты; модуль с малым краном-манипулятором может соседствовать с модулями-контейнерами, в которых размещается специализированное сварочное оборудование.
Для реализации такого модульного принципа формируется силовой набор герметичного кузова вездехода, а сами модули оборудуются унифицированными крепежными элементами и переходниками для подключения гидравлических магистралей и линий управления.
Для разработки модулей крайне важно оптимизировать количество техники с точки зрения загрузки и развесовки вездеходов. Некоторые модули не нуждаются в постоянном самостоятельном перемещении и могут быть размещены на прицепе, в зависимости от нагрузки прицеп может быть активный или пассивный, гусеничный или колёсный.
Мы разрабатываем концепции применения такой техники под различные задачи, определяем набор типовых модулей, а при необходимости — разрабатываем новые.
На базе нашего колёсного шаттла мы разработали концепцию грузовой версии с полуприцепом. Такая версия актуальна для задач перевозки грузов массой около 100 кг, или большого количества лабораторных проб с минимизацией простоя на подзарядку.
Концепция заключается в создании станций хранения и подзарядки полуприцепов. Такая станция размещается у конкретного производственного здания или внутри него (с автоматическими воротами). Заезжая на неё полуприцеп соединяется с линией электропитания. Начинается зарядка его аккумуляторов (используются для движения тягачом), при необходимости включается термостабилизация внутреннего пространства кузова. По факту полной загрузки полуприцепа в информационной системе формируется задача на его перемещение и приезжает шаттл-тягач.
Важной особенностью данной схемы является наличие аккумуляторов и в полуприцепе и в тягаче. Когда тягач едет забирать полуприцеп — он движется на собственных аккумуляторах, как только он подцепил полуприцеп — для движения начинают использоваться аккумуляторы полуприцепа, и от них же подзаряжается основной аккумулятор тягача. В результате, после доставки у тягача остаются заряженные аккумуляторы и ему не нужно прерывать свою работу для подзарядки.
В рамках работ по плавающему вездеходу возникла проблема форсирования водных преград при наличии льда, толщиной около 5-10см. Такая толщина льда недостаточна для движения вездехода по нему (он проваливается под лёд), но лёд достаточно прочный, что бы препятствовать движению вездехода вперёд (когда он плывёт).
Для решения задачи мы модернизировали передний землеотвал. Землеотвал по прежнему мог выполнять свои функции по выравниванию грунта, но так же нес в себе механизмы для точечного ударного разрушения льда. Для наибольшей эффективности в работе участвовал и механизм наклона землеотвала, который обеспечивал крен вездехода на корму и повышение усилия в точках контакта со льдом.
Распространению электрических автомобилей предшествовал период популярности автомобилей на газовом топливе. Для расширения сетей газозаправочных станций требовалось создание компактных заправок для размещения на дорогах с небольшим автомобильным трафиком.
Основа автомобильной газозаправочной станции — это компрессорная установка. Обычно она выполнена в виде металлического контейнера и её внешний вид не привлекает клиентов. В своей работе мы разработали несколько вариантов облика для существующей компрессорной установки с учётом требований по обслуживанию и кондиционированию. Наши новые корпуса не требовали изменения конструкции самой установки, при этом они сохраняли возможность доступа ко всем техническим лючкам и щитам управления.
Параллельно с разработкой функциональных модулей для вездеходов мы часто разрабатываем предварительные планы реализации различных строительных и ремонтных работ. Их целью является визуальная оценка возможности эксплуатации объектов на строительной площадке в процессе выполнения работ.
Иногда это стандартные последовательности действий, где нужно выбрать наиболее удобную конфигурацию объектов на площадке с точки зрения удобства использования.
Но часто бывают задачи, которые связаны с перемещением крупных объектов по труднопроходимой местности, манипуляциями с ними на площадке (ремонтные работы в зоне разрушения, строительство в условиях заболоченности, спуск собранного изделия в котлован без использования крана). Например, в этом случае, строительство полностью определяется возможностями транспорта, и именно они определяют облик объекта.
Проект связан с разработкой концепции автоматического управления комплексом гусеничных шасси, объединённых в единую платформы для перевозки особо крупного груза.
Для реализации движения подобного комплекса необходимо было разработать логику для автоматического управления роботизированными шасси по командам водителя ведущей машины. Основную сложность представляли собой синхронные повороты и система датчиков, определяющих пространственное положение всех подвижных элементов системы.
Упрощённая версия такой системы может быть актуальна как электронный ассистент водителя при движении с прицепом-роспуском. Такая система может визуализировать текущее пространственное положение прицепа, включая значение крена (актуально на бездорожье), а так же может управлять подруливанием прицепа.
В этом проекте мы решали задачу по увеличению ресурса работы гусеничного движителя вездехода при эксплуатации в экстремальных условиях. Изначально конструкция приводного редуктора и системы натяжения гусеницы были сделаны под стандартные тонкие звёздочки, использующиеся для производства ратраков. Эти звёздочки прекрасно работают в условиях снега и умеренно холодных температур, но разрушаются за несколько часов при работе в заболоченной местности с наличием большого количества абразивного песка и камней.
Помимо задачи с ресурсом, вездеход необходимо было оснастить более широкими несимметричными гусеницами, которые должны функционировать на грунтах с различной твёрдостью и большим количеством различных геометрических препятствий. Такие условия эксплуатации требуют уменьшения (и перераспределения) нагрузок в точках зацепления звеньев гусеницы за колесо и дополнительной боковой опоры гусеницы в районе направляющего и ведущего колёс, т. е. требовалось увеличить ширину колес. Здесь мы столкнулись с геометрическими противоречиями по отношению к имеющимся элементам конструкции шасси вездехода, поэтому пришлось проводить исследования на возможность эксплуатации несимметричных колёс. Мы разработали новую конструкцию колёс, которые не пересекалась с существующими элементами, а приводной редуктор удалось разместить внутри нового колеса.
Был выполнен полный цикл исследований и проектно-конструкторских работ, разработаны два варианта конструкции (облегчённый и усиленный для особо тяжёлых условий), разработан технологический процесс производства, выполнено сопровождение и контроль производства, подготовка к испытаниям.
Если вы стартап или техническая компания — вы можете заказать у нас разработку по конкретной задаче или заказать поиск новых возможностей для развития / оптимизации / автоматизации в пределах заданной тематической области.
Если вы инвестор — мы можем найти и предложить перспективную идею для запуска совместного стартапа под выбранную вами тематику / область интересов.