Страница 29 из 46
Но она не исключает и очень эффективный старый способ решения пространственных задач, применяемый при проектировании: изготовление макетов. Кроме того, бывает, что конструкторов интересует и увлекает сам процесс поиска, и они не хотят отдавать его на откуп машине. А расход времени? А объективность и точность принимаемого решения? Существует компромисс – сочетать творческий поиск с системной методикой. Вот пример системной таблицы для уже затронутого случая выбора двигателя (см. стр. 130).
Таблица дает первое приближение к решению задачи. Несмотря на малую массу двигателя Б (иногда этот единственный параметр может перевесить чашу весов), он вряд ли приемлем. Недостаточна мощность, велики переделки. Два других двигателя близки по сумме оценок. Дефицитность двигателя В сводит на нет его преимущества, и это может послужить причиной для отвода. В самом деле, чего стоят превосходные качества агрегата, если предприятие будет испытывать трудности при его поставках? Остается двигатель А. Если взять его таким, как он есть, то придется смириться с необходимостью поднять капот против первоначально намеченного уровня или сделать в нем выступ как у «Волги» и, может быть, несколько ухудшить обзор дороги с места водителя. Но можно пойти на то, чтобы наклонить его цилиндры как у «Москвича», произведя некоторые переделки.
Уже такая упрощенная таблица позволяет оценить в едином измерении, казалось бы, несоизмеримые вещи и очень помогает конструктору. Да и составлять таблицу интересно. Помимо всего прочего, она и программированию способствует. Можно ввести для каждого параметра коэффициенты его «весомости», тогда таблица будет более точной. Системный метод удобен для оптимизации любого сравнения, любого спора, любой дискуссии.
* Возможна установка двигателя с наклоном цилиндров вбок (данные в знаменателе).
– Есть надежда вскоре увидеть очертания будущего автомобиля!
– Очертания, значит – чертеж, линии на бумаге. Будут и они. Но конструктор не только чертежник.
– Знаю, он и художник.
– Более того, это скульптор, плотник. Одним словом: и академик, и герой, и швец, и жнец…
В петровские времена, когда зародились приемы корабелов, всякую большую площадь называли на немецкий или голландский лад плацем. А чертеж корабля был и остался большой площадью, перекрытой деревянными щитами. Всю ее корабелы разбивали продольными и поперечными линиями на метки, линии нумеровали, а затем, пользуясь длинными гибкими рейками, в натуральную величину проводили плавные обводы будущего судна – стрингеры, баттоксы, шпангоуты. Чтобы свести к минимуму и без того большие, даже для одного только бокового вида судна, размеры плаца, виды сверху (план), спереди и сзади совмещали с боковыми. Сетка линий давала возможность увязывать проекции, не совершая частых переходов из конца в конец плаца. Все же ходить по нему приходилось, для этого на сапоги надевали мягкие туфли, как это теперь делают посетители музеев. А при черчении не оставалось ничего другого, как ложиться на щиты и ползать по ним. То ли от этого ползанья, то ли от слова «плац» такой чертеж стали называть «плазом», а иногда щитом. Прямо со щитов снимали шаблоны для выпиливания и гибки деревянных брусков, к щитам же прикладывали готовые бруски для проверки.
При чем тут автомобиль?
При том, что плазовый чертеж, или плаз, успешно применяемый по сей день в судостроении, переняли экипажных дел мастера, а затем и автомобилестроители (а также проектировщики самолетов и других крупных машин и сооружений).
Но не только плаз (к нему еще придется вернуться) отличает автомобильное проектирование от обычного машиностроительного.
На первый взгляд рабочее место компоновщика автомобиля такое же, как у всякого конструктора. Черчение как черчение. Большая доска с «кульманом». Кипы справочников и предварительных расчетов на соседнем столе.
Но стоит присмотреться внимательнее, и станут заметными предметы, которых не встретишь в других КБ. Это прежде всего шаблоны, выпиленные из плексигласа. Самый заметный из них – фигура человека на шарнирах, вроде игрушечного паяца, только в профиль, а не анфас, и без тесемок. Это «средний человек». Придав его фигуре сидячее положение, компоновщик прилаживает его к чертежу, определяет контуры сидений. Шевельнув ногу и руку шаблона, он намечает места, где расположатся руль, педали, передняя стенка кузова. Из точки «глаза» проводит линии, чтобы найти границы ветрового окна и верхней панели капота, обеспечивающие требуемую видимость дороги и светофоров. Другие шаблоны – контуры выбранного двигателя, колесо в поперечном сечении, квадратик аккумулятора. Все в масштабе будущей компоновки.
Наметив базовую линию пола, подвигав по доске и обведя шаблоны, подсчитав приближенно распределение масс, компоновщик набрасывает примерные очертания автомобиля. Копии этой ориентировочной компоновки передаются разработчикам агрегатов и механизмов, макетчикам, художникам. Теперь проектирование пойдет по нескольким руслам, более или менее параллельным, но то и дело соприкасающимся, опережающим друг друга.
Вот сконструирована вчерне передняя подвеска. Пробуют «вставить» ее в компоновку автомобиля. Выясняется, что двигатель не размещается между пружинами подвески. У доски компоновщика собирается летучий технический совет. Как лучше решить проблему? Поднять двигатель или отодвинуть его назад? Раздвинуть пружины, смирившись с расширением габарита автомобиля, или отвергнуть предложенную конструкцию подвески и разработать новую? Спор неожиданно нейтрализуют художники. Не нужно, говорят они, расширять весь корпус кузова; они согласны предусмотреть на нем выступы для колес – теперь такие выступы входят в моду и, кстати, защищают кузов от загрязнения.
Назавтра инициаторы созыва совета – сами художники. Их поддерживает консультант по эргономике, врач-психолог (есть и такая профессия среди участников проектирования). По их общему мнению, линию капота нужно провести ниже, машина станет красивее, динамичнее; безусловно, улучшится видимость дороги, а может быть, и аэродинамическая устойчивость – последнее надо проверить экспериментально. На этот раз дискуссия затягивается. Окончательное решение не принято. Художникам предлагают сделать модели автомобиля с вариантами капота.
Больше всего уточнений вносят макетчики. Они воспроизводят компоновку в натуральную величину, в трех измерениях. Растет так называемый посадочный макет из брусьев, реек, листов фанеры, картона и плексигласа с подходящими по размерам и форме, пока «чужими» колесами, сиденьями и другими автомобильными частями. На деревянную решетку корпуса макета навешивают двери, вставляют в проемы стекла. Под фанерным капотом и крышкой багажника упрятаны фанерные же макеты двигателя и стандартных чемоданов.
Даже самый опытный компоновщик, обладающий хорошим пространственным представлением, не способен предусмотреть на двухмерных проекциях чертежа все тонкости взаимного расположения людей, механизмов, стенок кузова. Ведь в чертеж нельзя войти, он поддается лишь приближенному опробованию с помощью плексигласового «среднего человека». На макете же все отчетливо выявляется. Его удобства можно проверить и манекеном (тоже на шарнирах), и живыми людьми. Можно сесть за руль, убедиться в достаточности размеров дверного проема, удобстве расположения рычагов и педалей. Известен случай, когда макет показал, что чашеобразное «анатомическое» сиденье, поставленное вплотную к колесному кожуху, может быть сдвинуто на целых do миллиметров от намеченного на ориентировочной компоновке места, а габариты автомобиля – соответственно сокращены без ущерба для комфорта пассажиров. Как ни велик автомобиль, сотня лишних миллиметров считается огромной величиной в его размерах. Конструкторам же, как правило, каждый сэкономленный сантиметр дается с трудом.