История автомобиля коротка: лишь 100 лет прошло со времени изготовления самоходных экипажей Бенца и Даймлера.
Но как неузнаваемо изменился автомобиль!
Даже не верится, что ему предсказывали недолгую жизнь. Считали, что автомобиль не сможет конкурировать с конным транспортом. Известен анекдотический случай, когда итальянец Джузеппе Питти, ярый противник автомобилизации, все свое состояние 1,5 миллиона лир завещал трем последним извозчикам Милана. Те, конечно, деньги получили, но сразу приобрели по... автомобилю.
Новый вид транспорта пытались запрещать, ставили всяческие препоны на пути его развития. Однако автомобили заполнили дороги нашей планеты. Сейчас, разумеется, уже не стоит вопрос: быть им или не быть? Вопрос стоит иначе: каким станет автомобиль через 10—15 или даже 50 лет?
Можно ли предвидеть, в каком направлении будет развиваться конструкция автомобиля? А почему бы и нет. История знает немало примеров, когда мечтатели или писатели-фантасты довольно точно предсказывали будущее.
Предвидение, или прогноз,— это одна из задач науки. И только наука на это может претендовать. Поэтому сейчас и развивается прогнозирование. Первоначально оно применялось в очень узких областях знаний: прогнозировали ход болезни, погоду и т. д. Однако в последние годы потребность в прогнозах распространилась и на различные научные и технические процессы.
Итак, каким будет автомобиль, например, в 2000 году?
Все крупные автомобильные заводы, научно-исследовательские институты уже сейчас занимаются определением основных контуров автомобиля будущего. Разрабатываются модели машин 1990- -2000 годов и даже модели XXI века.
На развитие конструкции автомобиля влияют в основном три фактора: требования потребителя, законы государства интересы завода-изготовителя.
Потребитель хочет получить автомобиль, который был бы надежен, комфортабелен, отвечал бы его эстетическим вкусам и имел отличные эксплуатационные свойства. К тому же автомобиль должен иметь доступную цену.
Государство, как правило, свои законы направляет на повышение безопасности движения, улучшение чистоты атмосферы городов и, конечно же, на сохранность дорог.
В наиболее сложном положении, как ни странно, находится завод-изготовитель. Он должен выпускать автомобили, имеющие минимальную себестоимость, но в то же время — высокого качества и отвечающие всем требованиям законов. 7 Итак, чтобы прогнозировать конструкцию будущего автомобиля, надо изучать запросы потребителей, знать законы государств и даже учитывать возможность появления новых законов. Но этого мало. Необходимо предвидеть развитие конструкций автомобильных узлов, возможность появления нового вида топлива, а также новых материалов.
: Итак, можно ли сейчас предвидеть те направления, по которым станет развиваться конструкция автомобиля будущего? Да, можно. Их, направлений, много.
Главное — это повышение экономичности, безопасности, комфортабельности, надежности и долговечности
Помогает ЭВМ
Электронная техника сначала робко, а затем все смелее и смелее стала внедряться в конструкцию автомобиля. Сейчас уже можно говорить о начавшейся микропроцессорной революции, которая властно изменит не только конструкцию автомобиля, но и способы его проектирования и производства.
Применение микропроцессорной техники позволило решить многие вопросы комфортабельности, безопасности и экономичности машин — без новой техники это сделать было бы невозможно.
Микропроцессоры позволяют размещать на автомобиле компактные бортовые ЭВМ, которые могут выполнять функции контроля и управления.
Вам приходилось, конечно, любоваться новыми легковыми автомобилями. Кузова у них идеально ровные, блестящие. Добиться такого качества весьма сложно.
Над разработкой проектов автомобилей обычно работают сотни Высококвалифицированных конструкторов. Часть работы выполняют ЭВМ. А в будущем доля их участия в этом деле неизмеримо взрастет.
ЭВМ станет делать не только сложнейшие инженерные расчеты, го также чертить и даже разрабатывать технологические процессы зготовления деталей и сборки узлов.
Уже сейчас автомобильные заводы США, Японии, Западной
Европы, а также СССР все в больших масштабах применяют системы автоматизированного проектирования (САПР). Но разработка всего автомобилях помощью САПР пока не производится. Это дело будущего. Вместе с тем в этЪй области делается сейчас много. Например, при проектировании модели «Понтиак-Фиеро» САПР разработала двигатель, панели, кузова, подвеску. Компания «Форд» планирует уже к концу 80-х годов с помощью САПР выполнять не менее 90% инженерно-конструкторских работ. И, по мнению специалистов, через 20 лет процесс проектирования автомобилей будет обходиться почти без кульманов и чертежей.
В чем сущность системы автоматизированного проектирования? Проще всего ее можно раскрыть на примере проектирования кузовных панелей. Конструкторы — их в этом случае называют дизайнерами — создают чертежи общих контуров кузова. (Пока обойтись в этом случае без творческой деятельности человека нельзя). Так вот по этим данным в определенном масштабе (например, 1:5) изготавливается пластилиновая модель автомобиля. С помощью специального устройства она обмеряется, полученная информация переводится в цифровую форму, позволяющую создать математическую модель будущего кузова. Конструктор может ее оперативно корректировать.
Графопостроитель выполняет чертежи кузова, по которым он делается в натуральную величину. Следующий этап — это выполнение рабочих чертежей с указанием всех видов и размеров для изготовления штампов.
Такая САПР осваивается сейчас на ВАЗе и других автомобильных заводах нашей страны. Система предусматривает широкое применение ЭВМ, в частности для инженерных расчетов и испытаний автомобиля.
Дисплеи1 в сочетании с ЭВМ были, например, использованы концерном «Форд» даже для определения величины коэффициента лобового сопротивления автомобиля. В этом случае обошлись без дорогостоящих испытаний в аэродинамической трубе.
Таким образом, открывается совершенно новая возможность удешевления и сокращения сроков проектирования автомобиля.
Ив производстве автомобилей электроника будет иметь все большее и большее значение.
Вам, по всей вероятности, приходилось уже читать о роботах.
Они могут иметь конечности, глаза, способны передвигаться. Такие роботы эффектны, они похожи на людей и поражают воображение.
Но есть и другие роботы, которые не напоминают человека. Они неоценимые помощники на атомных электростанциях, они трудятся на предприятиях, в частности автомобильной промышленности. Так, роботы-автоматы на многих отечественных и зарубежных автозаводах выполняют самые тяжелые работы.
Люди от долгого напряжения устают. А робот, действующий по определенной программе, неутомим: он может работать даже три смены подряд. К тому же весьма производительно, причем на самых разнообразных операциях: ковке металлов, их сварке, литье, окрашивании поверхностей и т. д. К слову, окраску кузова робот может производить сразу со всех сторон. И не сходя с места.
Его возможности во много превосходят человеческие. Речь идет, разумеется, о процессах нетворческих.
Машина соперничает с человеком. «Но чувствовать-то она не может»,— скажете вы. Представьте себе, может. Роботы оснащаются органами чувств — датчиками, которые сигнализируют обо всех неполадках.
Дорого стоят такие умные машины. Но руководители автомобильных предприятий не останавливаются перед расходами. Особенно широко использует роботов американская компания «Дженерал моторе».
Широко применяются роботы в Японии, в СССР, а также в других странах социализма.
В автомобильной промышленности все более широко используются автоматические линии, создаются целые автоматические участки и цеха. Но и этого мало. Начинают разрабатываться проекты автоматизированных предприятий и заводов, на которых почти не будет людей.
Так, на АЗЛК создается производство автомобилей, базирующееся на гибкой технологии; предусматривается широкое применение роботов, автоматизированных управляющих комплексов, что дает возможность оперативно, за 2—3 года освоить выпуск целой гаммы моделей машин.
Решено, что такая технология будет внедрена, в частности, для производства переднеприводных легковых автомобилей «Москвич-2141».
В XII пятилетке намечено также создать высокоавтоматизированное производство на Горьковском автозаводе. Количество автоматических линий здесь возрастет в 2,4 раза. Производство деталей, штампуемых из листового материала, будет вестись почти без участия человека.
Монотонный и утомительный труд при сварке, окраске и частично при сборке возьмут на себя роботы.
Электронные устройства в автомобиле
Уже в современных автомобилях широко применяют электронные приборы: электронное зажигание, электронные системы управления впрыском бензина, электронные противоугонные устройства и т. д. В автомобилях будущего количество электронной аппаратуры неизмеримо увеличится. Электронные приборы повысят комфортабельность и безопасность автомобиля, экономичность двигателя и даже позволят уменьшить массу машины.
Эти электронные помощники сами без вмешательства человека определят состояние автомобиля во время его движения, дадут всю необходимую информацию шоферу. Сейчас водитель в пути о многом лишь догадывается. А как хорошо бы ему сразу, не останавливая машину, получить всю информацию. Плохо работает мотор? Но отчего? Может, засорился карбюратор? А шины? Как надежно наполнены они воздухом? Реагирование радара должно быть избирательным. Над этим и работают сейчас конструкторы.
Они уже пытаются применить ультразвуковые и лазерные установки для предупреждения водителя о грозящей опасности.
Но дело ведь не только в установке каких-то устройств в автомобиле и на дороге.
Необходимо будет решить и некоторые правовые вопросы: кто, скажем, станет отвечать за аварию, совершенную водителем-автоматом?
В недалеком будущем надзор за состоянием всех узлов автомобиля станет вести миниатюрная ЭВМ.
Электроника поможет ив управлении автомобилем. Оно станет автоматическим.