Эта статья в известной мере продолжает статью об автомобилизации России, в ее отдельном аспекте — производстве дешевых, но функциональных автомобилей. В России бегает по дорогам порядка 21,1 млн старых автомобилей, в основном представленных различными модификациями ВАЗ и разномастными иномарками, которым давно пора на разборку. Но они в эксплуатации, потому что купить новый автомобиль народу в основном не по карману. Один из самых дешевых в России автомобилей LADA Granta, идущая примерно по 700 тысяч рублей, тем не менее равноценна всему среднедушевому доходу более чем за год. Про более дорогие машины и говорить нечего.
Решение этого вопроса состоит в том, чтобы научиться производить более дешевые автомобили, чем та же «Гранта». Это уже требует иного конструкторского подхода и некоторых экономических подсчетов.
«Трабант»
Наши дорогие немецкие товарищи из ГДР, перед которыми у нас большая вина в том, что мы их предали, некогда создали совершенно шедевральный автомобиль — «Трабант». В СССР он почти неизвестен, а вот на Западе он стал легендой и иконой стиля. Он же «пластмассовый бомбардировщик», за характерный звук двухтактного двигателя; он же «гоночный картон», он же «пузырь на асфальте», он же «сбежавший чемодан», он же «зонтик на колесах», он же «Мерседес для рабочего». Автомобильчик был крайне компактный: 3,6 метра в длину и 1,5 метра в ширину.
Всего было выпущено более 3 млн автомобилей, из них в 2021 году было 38,1 тысяча на ходу и в эксплуатации. В 1977 году в ГДР «Трабант» был самым дешевым автомобилем, и стоил 5202 восточные марки, при том, что ЗАЗ-986 стоит 7083 марки, ВАЗ-2103 — 12393 марки, а «Волга» — 13200 марок. Создать машину, которая будет более чем на 25% дешевле крайне непритязательного «Запорожца» — это было достижение.
Основная особенность «Трабанта» — корпус из пластиковых деталей. Пластиком выступал немецко-фашистский дуропласт, то есть фенолформальдегидная смола с армированием из отходов хлопкового производства. В горячей форме происходила полимеризация смолы и получалась легкая и прочная деталь.
Сравнение стали и поликарбоната
«Трабант» появился в 1957 году, когда не было многого из того, что доступно сейчас. Не было хороших, легких и прочных пластмасс, не было алюминиевых профилей, не было целого ряда конструкторских технологий, которые широко применяются сейчас. Наши возможности гораздо лучше.
Чтобы сделать дешевый автомобиль, нужно в первую очередь сократить расход материала и расходы на его обработку. С этой точки зрения автомобильный холоднокатанный прокат — очень расточительный материал. К примеру, стоимость холодного проката 1,2 мм составляет порядка 97 тысяч рублей за тонну. В автомобиле используется не так много проката. Например, площадь кузова принять в 17 кв. метров, то при толщине проката в 1,2 мм на кузов пойдет около 160 кг стальпроката. Если добавить еще различные детали, стойки и элементы усиления, то до 200 кг. Стоимость такого количества стали — немногим меньше 20 тысяч рублей. Но дорого стоит обработка: резка, гибка, сварка, окрашивание.
У нас есть отличные пластмассы. К примеру, монолитный поликарбонат. Стоимость его порядка 40 тысяч рублей за тонну. Для того, чтобы сделать корпус такой же площади, как и в выше рассмотренном примере, при толщине пластика в 4 мм, потребуется 81 кг поликарбоната. Стоимость такого количества материала — 3,2 тысячи рублей. При этом, поликарбонат после штампования не нуждается в дополнительной механической обработке, ни даже в окраске — его цвет может быть задан при изготовлении пластика. Буквально удар штампа — и деталь после остывания можно монтировать на автомобиль.
Простейшая конструкция
У дешевого автомобиля должна быть простейшая конструкция. Основа автомобиля — рама из труб, образующая каркас корпуса, на который крепится двигатель с коробкой передач, мосты, а также детали кузова. Кузов штампуется из поликарбоната крупными деталями. Их можно усилить, если выштамповать с ребрами жесткости с внутренней стороны. Кузов составляется по принципу мыльницы: одна деталь — нижняя часть кузова, которая вставляется в раму, входящей в выштампованные углубления, и крепится болтами; другая деталь — верхняя часть кузова. Потом все остальное: двери, крылья, всякие декоративные элементы. Последние можно крепить на кнопки с защелками. Все эти корпусные детали штампуются из поликарбоната. Стекла, кстати, тоже могут быть из прозрачного поликарбоната, который сейчас с успехом заменяет стекло.
В отличие от «Трабанта», который с трудом переживал модифицирование, подобная конструкция позволяет создавать на основе одной рамы автомобили несколько разного размера, разной формы и устройства кузова. Вплоть до автомобилей-амфибий, в которых нижняя часть корпуса представляет собой лодку.
Преимущества
Первое преимущество — дешевизна. Если материал стоит недорого и обрабатывается одним ударом пресса, то и весь автомобиль резко дешевеет в цене. На глазок можно прикинуть, что стоимость такого пластмассового автомбильчика будет порядка 200 тысяч рублей или даже меньше, если делать его в духе минимализма. Впрочем, к минимальному комплекту можно предложить набор деталей, делающих автомобиль более обустроенным и комфортным, которые можно приобрести отдельно и установить самостоятельно.
Второе преимущество — большая безопасность. Поликарбонат очень плохо горит, не выделяет токсичных газов, а также неплохо поглощает удары.
Третье преимущество — поликарбонат весьма износостоек, особенно монолитный; так что такой автомобиль может прослужить долго. Пластмасса не ржавеет и не гниет. К тому же, старый автомобиль из пластмассы поддается переработке целиком или почти целиком.
Четвертое преимущество, важное для наших широт — поликарботнат имеет теплоизолирующие свойства, то есть автомобиль из него будет теплым. Если делать электроавтомобиль, то поликарбонат для него предпочтительнее, поскольку более легкий автомобиль сокращает расход электроэнергии и увеличивает запас хода при батарее той же емкости, а также поликарбонат позволяет сделать теплый и теплоизолированный отсек для батарей, чтобы они не промерзали и не теряли своей емкости.
Пятое преимущество — легкий автомобиль расходует меньше топлива при той же мощности двигателя, что сокращает расходы на его содержание и использование. Автомобиль из поликарбоната обещает быть очень легким, примерно 500-600 кг, возможно и меньше.
Нынешние мощности по производству поликарбоната составляют около 100 тысяч тонн (2021). Если положить расход пластмассы по 100 кг на автомобиль, то такое производство может обеспечить выпуск 1 млн автомобилей. Этого мало, поскольку для замены старого автопарка новым в течение пятилетия нужно выпускать не менее 4 млн дешевых автомобилей в год. То есть, нужно наращивание выпуска поликарбоната примерно до 500 тысяч тонн в год. Это и хорошо, поскольку производство поликарбоната не проживет за счет теплиц и некоторых стройдеталей. Этой отрасли нужен настоящий потребитель продукции.
Интересно то, что у нас уже был пластмассовый автомобиль — ВАЗ 2154 «Сталкер» производства ООО «Апал» в Тольятии на базе ВАЗ 2121 «Нива». Но его выпускали небольшими партиями и в массовое производство он не пошел. Но это хороший пример того, что пластиковый автомобиль может быть и красивым, и брутальным.
