Корабль, карета, самолет, автомобиль - что между ними общего? Дедвские приемы и конструктор-автомат

- Есть надежда вскоре увидеть очертания будущего автомобиля!

- 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 клетки, 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 макот из брусьев, реек, листов фанеры, картона и плексигляса 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 сто 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.

Шаблоны, макет, манекен - главные инструменты компоновщика автомобиля, отличающие его работу от работы конструкторов многих других отраслей промышленности.

День за днем продвигается уточнение компоновки, второе (или третье, четвертое?) приближение к будущему автомобилю.

Настанет день, когда компоновщик уступает место плазовщикам.

Они покрывают чертеж координатной сеткой. Как ни странно, они пренебрегают великолепным "кульманом" и строят сетку дедовским способом - восстанавливают перпендикуляры с помощью штангенциркуля, линии проводят по длинной металлической линейке, ею же проверяют равенство диагоналей всей сетки - с точностью до четверти миллиметра. А потом обводят сетку тушью.

Такую же работу и с такой же точностью они проделывают на расположенном неподалеку огромном алюминиевом, окрашенном белой эмалью плазе. Только увеличивают клетки сетки до размеров, позволяющих вычертить проекции автомобиля в натуральную величину.

Зачем такая точность - четверть миллиметра на несколько метров длины диагоналей (это не более одной сотой процента!). Неужели только для того, чтобы, педантично переносить контуры с одного чертежа на другой, как это делают иные рисовальщики при увеличении - "по клеточкам" - портретов и плакатов?

Дело в том, что самое существенное на плазе - это изображение поверхности кузова в виде множества сечений поверхности скульптурных моделей. В этом отношении плаз напоминает топографическую карту. Сечения после окончательной увязки и корректировки копируют с плаза на шаблоны, с них переносят на поверхность моделей, по которым изготовляют штампы, а штампы точно повторяют форму моделей на тонких листах облицовки кузова. Таких тонких (менее миллиметра), что неточность чертежа может привести к морщинам на их поверхности и даже разрывам при вытяжке. Вот для чего четверть миллиметра на диагоналях сетки! Вот для чего алюминиевый плаз, почти не деформирующийся от перемен температуры и влажности в КБ!

В наши дни на крупных автозаводах кропотливые процессы построения поверхности механизированы и автоматизированы. Снятые с моделей координаты основных точек сечений закладываются в программу ЭВМ, а она выдает координаты промежуточных точек, управляет чертежной машиной, воспроизводящей их на плазе, и копиром, изготовляющим модель штампа или даже самый штамп.

Весьма разнообразны виды использования сетки плаза в процессе проектирования. Например, для построения художниками перспективного рисунка будущего автомобиля. Впрочем, и это построение все чаще передают машине с электронным управлением. (Тут снова трудно удержаться от замечания! Всегда ли и всякий ли процесс следует обязательно автоматизировать? Какое удовольствие - и не ахти какое сложное и длительное дело - самому строить перспективный рисунок автомобиля!)

Сетка понадобится и для прикладывания шаблонов к моделям, и для проверки штампов, и для наладки сборочных приспособлений в цехах... Она будет напоминать о себе и помогать автостроителям на каждом шагу, как параллели и меридианы географической карты - путешественникам.