Как работает самый тяжелый бульдозер в мире, весящий 68 тонн

Пара джойстиков справа (это уже точно компьютерный аксессуар) управляют отвалом и рыхлителем. Их можно не только поднять или опустить, но и наклонить вправо или влево. «А можно я сам себя подниму?» — по очереди отклоняю оба джойстика, и гигантская гусеница легко и бесшумно отрывается от грунта.

А главное, машинист, управляющий бульдозером, не ощущает ровным счетом никаких вибраций. У 68-тонной махины такая инерция, что поверхность полигона, испещренная рытвинами в половину человеческого роста, в кабине воспринимается как ровная водная гладь. Эта отстраненность от реальности, простота управления и обзор с высоты двухэтажного дома смешиваются в глубине души в будоражащий коктейль со вкусом власти. Не зря все мальчишки в возрасте от 5 до 95 мечтают прокатиться на бульдозере.

Бульдозер — это что-то вроде антипода автомобиля. Даже педаль газа здесь работает наоборот: если нажать ее, подача топлива сократится, а с отпущенной педалью двигатель выдает максимальную мощность. Чтобы просто кататься по площадке, педаль газа вообще не нужна — достаточно лишь вовремя нажимать на тормоз.

У Т40 три передачи для переднего хода и три для заднего. Причем назад он быстрее, чем вперед. Передний ход у бульдозера рабочий. Чтобы перемещать большие объемы грунта (в отвал Т40 входит 21 м³ за раз) или рыхлить скальную породу, машине необходим колоссальный крутящий момент, ради которого можно пожертвовать скоростью. Задним ходом бульдозер маневрирует, и чем быстрее он это делает, тем чаще можно совершать рабочий ход. Как правило, машинист не переключает передачи на ходу, а выбирает нужную перед началом движения.

Управлять бульдозером далеко не так просто, как кажется на первый взгляд. Машинист должен тонко чувствовать, каких усилий машине стоит то или иное действие. К примеру, толкая грунт вперед, он поочередно то опускает, то поднимает отвал, варьируя нагрузку. Рыхлить порой приходится не только мягкий грунт, но и каменистые скальные породы. В таких условиях машину очень легко перегрузить.

Бульдозер производит не только выемку и транспортирование, но и плантаж (разравнивание) поверхности грунта. Подготавливая плацдарм для прочей строительной техники, он формирует площадку строго заданной формы и размеров с точностью до считанных сантиметров. Контролировать соответствие чертежам машинисту помогают точные системы позиционирования, датчики высоты и положения отвала.

590 л.с., а именно столько развивает двигатель Cummins на нашем экземпляре Т40, — на первый взгляд, цифра не самая внушительная. Легковой автомобиль Bugatti Veyron Super Sport выдает на гора под 1200 «лошадок». Разница в том, что двигатель бульдозера большую часть своей жизни проводит именно в режиме максимальной мощности. Это 18,85-литровый шестицилиндровый дизель с турбонаддувом и интеркулером. На Т40 также может стоять двигатель Ярославского моторостроительного завода с аналогичными характеристиками.

Бульдозеры, то есть тракторы с отвалом и рыхлителем, — возможно, самые тяжело нагруженные самоходные машины на планете. Они первыми появляются на любой строительной площадке, разрабатывают полезные ископаемые, добывают руду и золото зачастую в экстремальных условиях эксплуатации. К примеру, в районах Крайнего Севера бульдозеры работают всю зиму без остановки, круглосуточно. При температуре -40°С заглушенный двигатель не удастся завести вновь, поэтому тракторы дозаправляются буквально на ходу и снова идут в бой.

Задача бульдозера — переместить как можно больше грунта за единицу времени. Справедливости ради отметим, что «Четра» Т40 — не самый большой бульдозер даже в России. Его габариты и масса — это максимум, соответствующий железнодорожным и автотранспортным требованиям для перевозки трактора целиком. Более тяжелые машины для транспортировки приходится разбирать на части. Это настолько усложняет логистическую схему, что спрос на «супергигантов» невелик.

К современному бульдозеру предъявляются три основных требования: способность выдерживать экстремальные нагрузки, высочайшая надежность и ремонтопригодность, плюс комфорт и удобство работы машиниста. Чтобы рассказать о том, как все эти качества удается объединить в одной машине, заместитель генерального конструктора Александр Иваненко пригласил нас на экскурсию по производственным цехам завода «Пром-трактор» в Чебоксарах.

Изюминка Т40 и практически всей строительной техники «Четра» — модульная конструкция. Ее принцип можно проследить, пройдя вдоль стапелей сборочного цеха. Трактор начинается с голой сварной рамы. В нее на салазках вставляется коробка передач с гидротрансформатором и закрепляется винтами. По бокам привинчиваются ведущие барабаны гусениц, в корпусах которых скрываются бортовые фрикционы и дополнительные понижающие редукторы. Также на винтах крепится двигатель, опоры гусениц, кабина. Многие компоненты унифицированы и подходят для других машин «Четра» (малых тракторов, экскаваторов, трубоукладчиков). Заводчане в шутку прозвали этот принцип промышленным LEGO.

Модульный принцип — это основа надежности и ремонтопригодности техники «Четра». Сложные узлы (коробка, редукторы) собираются и испытываются не на общей сварной раме, как это было раньше, а по отдельности, в специальных цехах. Каждый компонент проверяется на специальном стенде, имитирующем нагрузки в реальных условиях.

Модульный принцип позволяет ремонтировать технику в полевых условиях. Мобильные сервисные бригады на базе автомобиля «Урал», которые есть во всех регионах эксплуатации техники «Четра», могут увезти проблемный компонент в сборе к месту ремонта, вместо того чтобы эвакуировать бульдозер целиком. «Ремонтировать нашу технику не сложнее, чем делать апгрейд домашнего компьютера», — говорит вице-президент концерна «Тракторные заводы» Виктор Четвериков.

Кстати, управление бульдозером далеко не всегда было так похоже на компьютерную игру. Да, чудовищная масса машины позволяет ей не замечать неровностей мягкого грунта, но сам трактор с огромным шестицилиндровым дизелем — это большой вибростенд. Совсем недавно управление бортовыми фрикционами, отвечающими за поворот машины, и коробкой передач было ручным. В руках машиниста находились рычаги, на которые передавались и вибрации, и рывки трансмиссии.

Разработчики приложили все усилия, чтобы сделать кабину независимой от вибронагруженного корпуса трактора. Кабина стоит на пружинах и гидравлических амортизаторах. Кресло машиниста также подрессорено пневмоопорой. Большие окна, обеспечивающие панорамный обзор на 360 градусов, сделаны двойными: внешние стекла имеют температуру окружающей среды, внутренние — салона, поэтому окна никогда не запотевают. В кабине целых два отопителя: зависимый с охлаждающей жидкостью от двигателя и независимый, работающий от той же солярки, что и дизель. В случае поломки мотора машинист сможет дождаться помощи в тепле. Также имеются кондиционер и аудиосистема.

Теперь в кабине нет никаких рычагов и вообще частей, механически связанных с рамой или трансмиссией. Управление бортовыми фрикционами электрогидравлическое. Нажимая клавишу, машинист дает команду компьютеру, который плавно включает соленоиды, направляя гидравлическую жидкость к фрикционам. Плавность управления машины не зависит от мастерства и опыта машиниста — за нее отвечает процессор. Кроме того, электронное управление помогает машинисту выполнять повороты разного радиуса.

Для переключения передачи также достаточно нажатия кнопки. Кстати, распределители для гидравлических систем управления — одни из самых сложных механизмов, производящихся на заводе в Чебоксарах. Зазоры между чугунными корпусами и поршнями не должны превышать 5−10 микрон, чтобы в них не просачивалось масло.

На тракторе много гидравлики: управление бортовыми фрикционами, положением отвала и рыхлителя, переключение передач, гидротрансформатор. От всех важных гидравлических узлов отводятся шланги, которые идут на единый пульт диагностики. Точки диагностики напоминают масляные щупы в автомобиле. К каждой из них можно подсоединить манометр и узнать давление масла в соответствующем узле без необходимости разбирать машину. Таким образом диагностика в полевых условиях превращается в простейшую процедуру.

«Мы же в России, у нас ГЛОНАСС», — лукаво улыбнувшись, отвечает Виктор Четвериков на мой недоуменный взгляд. На всю тяжелую технику «Четра» устанавливается терминал удаленного контроля. Российское законодательство требует, чтобы техника, которая продается через государственные лизинговые компании, была оборудована системой позиционирования ГЛОНАСС. На самом деле терминалы двухстандартные и способны определять местоположение машины по GPS.

Терминал собирает информацию о местоположении и эксплуатационных параметрах трактора (расход топлива, режимы перегрузки) и отправляет ее в единый сервисный центр через сотовую связь. Эта информация помогает не только собрать статистику для будущих разработок, но и в некоторых случаях спасти машину от неминуемой гибели. Последние поколения терминалов позволяют напрямую связаться с машинистом по громкой связи и объяснить ему великим могучим русским языком, что он работает в опасном для техники режиме.