Перед учеными стояла задача не просто создать новый образец, а наработать компетенции полного процесса проектирования электромобилей каркасно-панельной конструкции.От большого — к малому
Лаконичная панель с ярким пятном встроенного навигатора, удобные кресла и джойстик на месте рычага переключения — совсем скоро за рулем белорусского электромобиля-пикапа смогут не только посидеть, но и проехать сотрудники ряда белорусских предприятий. По крайней мере, уже в числе первых заказчиков — соседствующий с Объединенным институтом машиностроения НАН, родителем новинки, Центральный ботанический сад.История создания коммерческого грузопассажирского электромобиля достаточно интересная, рассказывает заместитель генерального директора по научной работе ОИМ кандидат технических наук Алексей Шмелев. И причин тому сразу несколько. Во-первых, это легковое коммерческое авто, во-вторых, оно на электричестве. Да, опыт проектирования, исследований, испытаний компонентов и самих машин в целом в Республиканском компьютерном центре машиностроительного профиля — около двух десятков лет. Но такая задача с помощью цифровых технологий решалась впервые.
Ученые Объединенного института машиностроения, работающие над новым электромобилем: Иван Гайсенок, начальник отдела перспективных разработок, и Алексей Шмелев, кандидат технических наук, заместитель генерального директора по научной работе.— До сих пор в основном мы работали с крупногабаритной техникой — грузовой, автобусами, троллейбусами, карьерными самосвалами, — отмечает Алексей Шмелев. — В этом проекте мы должны были задействовать принципиально новые подходы. Это касалось формирования ходовой части — несущей конструкции шасси, рулевого управления, подвески, тормозов.
Перед учеными стояла задача не просто создать новый образец, а наработать компетенции полного процесса проектирования электромобилей каркасно-панельной конструкции, включается в разговор заместитель начальника Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля ОИМ, руководитель проекта Вадим Ивченко. От стадии формирования концепции и основных характеристик, дизайнерских решений экстерьера и интерьера, заканчивая комплексом виртуальных испытаний по исследованиям и оценке эксплуатационных характеристик как отдельных систем, так и электромобиля в целом.
Вадим Ивченко, заместитель начальника Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля Объединенного института машиностроения НАН Беларуси.Главная черта — белорусская «начинка»
От первого образца белорусского электромобиля нынешний отличается не только внешне. Фактически на 90 процентов новая модель — белорусского производства. В первую очередь стояла задача разработать наиболее наукоемкие и дорогостоящие компоненты и системы. Ну а самые типовые автомобильные компоненты — дверные ручки, зеркала, сиденья и т.п. — заимствовались от серийных автомобилей. Здесь есть что-то от ВАЗа, «Рено», «Джили», говорит Вадим Ивченко:— Основная проблема, с которой столкнулись, взявшись за работу, — это то, что в стране есть свои комплектующие к комбайнам, грузовикам, автобусам, но не к легкому коммерческому авто. Поэтому некоторые элементы взяли донорские.
Еще одна изюминка электропикапа — панельно-каркасная конструкция. Такое решение было выбрано учеными тоже не случайно. Оно обосновано сравнительным анализом конструкций и технологий изготовления автомобилей, в которых использован штампованный кузов, поясняет руководитель проекта:
— Мы не можем сегодня говорить о штампах, которые обойдутся производителю в миллионы долларов, чтобы потом искать, кто ими может заинтересоваться. Такое производство может быть выгодно только при большой серии. Выпуская, скажем, 20 000 машин в год, никогда не получишь прибыль. А кузов составляет до 60 (!) процентов стоимости авто. Поэтому вариант каркасно-панельного кузова, который применили в электропикапе, значительно удешевил нашу модель и сделал ее доступной для малых производств. Что касается электромобилей, у них существенная доля стоимости — цена батареи-накопителя. И здесь мы пошли по пути удешевления, задействовав батарею разработки института. Кстати, запаса хода этой модели хватит на 150 километров.
Скоро за рулем белорусского электромобиля-пикапа смогут не только посидеть, но и проехать сотрудники ряда белорусских предприятий.Говорить о цене новинки пока рано. Но ученые убеждены: спрос на такое авто будет только если оно будет стоить на уровне бензинового аналога. С учетом всех преимуществ электромобиля, а это экономия на топливе и обслуживании, к нему будет гарантированный интерес, убежден Алексей Шмелев:
— Кроме того, любая организация может иметь собственную заправку на территории и не зависеть от общей инфраструктуры. А наиболее практично использовать машину можно, например, для передвижения по закрытой территории или на экологическом объекте. Как, например, соседний с институтом Ботанический сад, который уже с нетерпением ждет нашей новинки.
К идее коммерческого авто в институте пришли, ориентируясь на потенциальный спрос.
— Мы понимали, что в традиционный легковой сегмент пока войти не можем — у нас нет компонентов к нему, опыта проектирования, школы, материалов. За него борются сотни корпораций, в которые вложены миллиарды долларов. Другое дело — коммерческий сегмент, где в регулировании спроса и потребления может участвовать государство.
От виртуальности — к реальности
Особенность нового электропикапа еще и в том, что на всех этапах его создания была использована система цифрового проектирования. То есть не было даже бумажного эскиза — все отрисовывали на планшете. Дальше моделирование: создавались цифровые компьютерные модели как отдельных деталей и узлов, так и целого автомобиля. Затем к работе приступали конструктор и исследователь. Так, демонстрируя виртуальный шоурум электромобиля, говорит Вадим Ивченко, конструкция приобретает осязаемые очертания и приближается к реальности. Кроме того, в виртуальном шоуруме можно выбрать цвет, «посидеть» внутри авто, посмотреть в зеркало, ощутить пространство машины.— Параллельно шел расчет основных характеристик. Все, что мы впоследствии можем увидеть при испытаниях на полигоне, узнаем еще на стадии проектирования. Маневренность, устойчивость, управляемость, плавность хода, вибронагруженность, прочность, долговечность в любом элементе. Любое слабое звено находится еще здесь, в отделе моделирования. Это позволяет сэкономить время и средства при доводке на реальном полигоне, — обращает внимание руководитель проекта.
Далее 3D-модели передаются для изготовления конструкции. Так же при наличии роботизированного производства можно было бы осуществлять и автоматизированную сборку авто.
Андрей Колесникович, начальник отдела моделирования и виртуальных испытаний.Прежде чем попасть на полигон института, электропикап обкатали на европейских специализированных полигонах. Правда, виртуально, говорит начальник отдела моделирования и виртуальных испытаний Республиканского компьютерного центра машиностроительного профиля ОИМ Андрей Колесникович:
— Мы проанализировали треки наиболее известных европейских автополигонов для испытаний электромобилей и в цифровом виде смоделировали один из ведущих — английский — и тестировали нашу модель по его участкам. На таких полигонах апробируются новинки всех ведущих производителей электрокаров. Так что были в равных условиях. К слову, в зависимости от тех данных, которые показывали рулевое управление, тормоза, подвеска и другие элементы, мы могли тут же виртуально произвести их настройку. Такой технический «конструктор». Таким образом, для нашего электромобиля были подобраны самые лучшие технические решения!
arteaga@sb.by
