Проходимость

Проходимость — это способность транспортного средства (автомобиля, мотоцикла, вездехода, танка и других) двигаться по дорогам и местности с низкой несущей способностью грунта, преодолевать естественные и искусственные препятствия (подъёмы, спуски, броды, канавы, снег, песок, болото), сохраняя при этом заданные эксплуатационные качества (скорость, управляемость, устойчивость). Проходимость является одной из ключевых характеристик транспортных средств, предназначенных для эксплуатации в условиях бездорожья, в сельском, лесном и горном хозяйствах, в строительстве, а также в армии и службах спасения.

Классификация и виды проходимости

В зависимости от условий эксплуатации и конструктивных особенностей транспортного средства различают несколько видов проходимости.

По типу дорожного покрытия

• Проходимость по дорогам с твёрдым покрытием — способность двигаться по асфальтированным, бетонным или грунтовым дорогам с нормальным сцеплением. Этот параметр важен для всех типов автомобилей, но для внедорожников он обычно не является критическим.
• Проходимость по грунтовым дорогам — способность двигаться по просёлочным, лесным и полевым дорогам, а также по плотному снегу, песку или глине. Характеризуется величиной дорожного просвета (клиренса), углами въезда и съезда, а также типом привода.
• Проходимость по бездорожью — способность преодолевать глубокий снег, рыхлый песок, болотистую местность, водные преграды (броды), крутые подъёмы и спуски, а также участки с крупными камнями и валунами. Требует специальных конструктивных решений (полный привод, блокировки дифференциалов, понижающая передача, шины с развитыми грунтозацепами).

По конструктивным признакам

• Геометрическая проходимость — определяется размерами и формой кузова (рамы) транспортного средства. Включает дорожный просвет (клиренс), углы въезда (передний свес), съезда (задний свес), угол продольной проходимости (рампы), а также радиус продольной и поперечной проходимости. Чем больше эти параметры, тем выше способность преодолевать препятствия без касания кузовом земли.
• Тяговая (силовая) проходимость — характеризуется способностью двигателя создавать достаточное тяговое усилие на колёсах (или гусеницах) для преодоления сопротивления движению. Зависит от мощности двигателя, крутящего момента, передаточных чисел трансмиссии, типа привода, а также от сцепления колёс с дорогой.
• Опорная проходимость — определяется способностью колёс (или гусениц) передавать тяговое усилие на грунт без его разрушения и пробуксовки. Зависит от площади контакта шины с дорогой, давления шин на грунт, рисунка протектора, а также от типа и состояния грунта (несущая способность, влажность, плотность).

Факторы, влияющие на проходимость

Проходимость транспортного средства зависит от совокупности конструктивных и эксплуатационных факторов.

Конструктивные факторы

• Тип привода: полный привод (4x4, 6x6, 8x8) обеспечивает передачу крутящего момента на все колёса, что значительно повышает проходимость по сравнению с передним или задним приводом. Наиболее эффективны системы с жёстким подключением переднего моста и межосевым дифференциалом с блокировкой.
• Дорожный просвет (клиренс): расстояние от нижней точки кузова, рамы или моста до опорной поверхности. Чем больше клиренс, тем выше способность преодолевать препятствия (камни, пни, кочки) без повреждения днища.
• Углы въезда и съезда: максимальные углы, под которыми автомобиль может наехать на препятствие (например, на крутой подъём) или съехать с него, не касаясь бампером или кузовом земли. Для внедорожников эти углы обычно составляют 30–50 градусов.
• Тип подвески: независимая подвеска обеспечивает лучший контакт колёс с дорогой на неровностях, а зависимая (мостовая) — большую прочность и ход подвески, что важно для преодоления глубоких ям и канав.
• Трансмиссия: наличие понижающей передачи (раздаточной коробки) позволяет увеличить крутящий момент на колёсах в несколько раз, что необходимо для преодоления крутых подъёмов, глубокого снега или песка. Блокировки дифференциалов (межколёсных и межосевых) предотвращают пробуксовку колёс, потерявших сцепление с дорогой.
• Шины: рисунок протектора, ширина, высота профиля, давление в шинах. Шины с развитыми грунтозацепами (грязевые, песчаные, снежные) обеспечивают лучшее сцепление на слабых грунтах. Шины с регулируемым давлением (например, система централизованной подкачки шин) позволяют изменять площадь контакта и давление на грунт, повышая проходимость на песке, снегу и болоте.
• Масса и распределение нагрузки: излишняя масса ухудшает проходимость, особенно на слабых грунтах. Оптимальное распределение нагрузки по осям (обычно 50:50 или с небольшим смещением вперёд) улучшает сцепление и управляемость.

Эксплуатационные факторы

• Тип и состояние грунта: песок, снег, глина, болото, лёд, каменистая поверхность — каждый тип грунта имеет свою несущую способность и коэффициент сцепления. Влажный грунт (грязь, глина) значительно снижает сцепление.
• Погодные условия: дождь, снегопад, гололёд, высокая температура (снижающая давление в шинах) — все эти факторы ухудшают проходимость.
• Навыки водителя: умение выбирать траекторию, использовать понижающую передачу, блокировки, правильно дозировать газ и торможение, а также преодолевать препятствия (броды, подъёмы, спуски) напрямую влияет на проходимость.
• Техническое состояние: износ шин, неисправности трансмиссии, подвески, тормозной системы, а также неправильное давление в шинах могут существенно снизить проходимость.

Методы оценки проходимости

Оценка проходимости транспортных средств проводится как на этапе проектирования, так и в ходе испытаний.

• Расчётные методы: основаны на математических моделях, учитывающих геометрические параметры, тяговые характеристики, массу, тип шин и грунта. Позволяют прогнозировать проходимость на стадии разработки.
• Экспериментальные методы: проводятся на специальных полигонах (трассы с различными типами грунта, искусственные препятствия — эстакады, броды, подъёмы, спуски) и в реальных условиях (бездорожье, болото, снег). Измеряются такие параметры, как максимальный угол подъёма, глубина преодолеваемого брода, время преодоления участка, расход топлива.
• Сравнительные испытания: проводятся для нескольких моделей автомобилей в одинаковых условиях, чтобы определить лучшую проходимость.

Применение и значение

Проходимость является критически важной характеристикой для широкого круга транспортных средств.

• Военная техника: танки, боевые машины пехоты (БМП), бронетранспортёры (БТР), армейские грузовики и вездеходы должны обладать высокой проходимостью для действий в условиях бездорожья, на пересечённой местности, в грязи и снегу.
• Сельское и лесное хозяйство: тракторы, комбайны, лесовозы, сельскохозяйственные вездеходы (например, на шинах сверхнизкого давления) работают на полях, в лесах, на болотах, где проходимость является основным условием эффективности.
• Строительство и горнодобывающая промышленность: самосвалы, бульдозеры, экскаваторы, карьерные самосвалы (например, БелАЗ) работают в условиях карьеров, на строительных площадках, где грунт часто бывает рыхлым, влажным или каменистым.
• Службы спасения и МЧС: пожарные машины, аварийно-спасательные автомобили, вездеходы-амфибии должны добираться до мест происшествий в любую погоду и по любой местности.
• Туризм и отдых: внедорожники, джипы, квадроциклы, снегоходы используются для путешествий по бездорожью, охоты, рыбалки, экспедиций.
• Городской транспорт: автомобили повышенной проходимости (кроссоверы, внедорожники) часто используются в городах с плохим состоянием дорог, в условиях снегопадов и гололёда, а также для поездок за город.

Интересные факты

• Рекорд по глубине преодолеваемого брода среди серийных автомобилей принадлежит некоторым моделям армейских вездеходов (например, немецкий MAN KAT1 — до 1,5 метров, российский КамАЗ-4310 — до 1,7 метров).
• Наибольшей проходимостью среди колёсных транспортных средств обладают вездеходы на шинах сверхнизкого давления (например, «Шерп», «Трэкол», «Арго»). Давление в шинах у них может составлять 0,1–0,3 атмосферы, что позволяет им двигаться по болоту, снегу и воде (как амфибиям).
• В СССР и России созданы уникальные вездеходы, такие как «ЗИЛ-135» (восьмиколёсный, с колёсной формулой 8x8) и «Вездеход-амфибия» «ЗИЛ-4906» («Синяя птица»), предназначенные для поиска и эвакуации космонавтов.
• В мире проводятся соревнования по трофи-рейдам (гонки по бездорожью), где проходимость автомобилей является главным критерием победы. Наиболее известные — «Дакар», «Трофи-рейд» (Россия), «King of the Hammers» (США).

Критика и ограничения

• Повышение проходимости, как правило, ведёт к ухудшению других эксплуатационных характеристик: увеличению массы, расхода топлива, снижению управляемости на асфальте, ухудшению комфорта и безопасности (из-за высокого центра тяжести).
• Шины с развитым протектором (грязевые, агрессивные) создают повышенный шум и вибрацию на асфальте, а также быстрее изнашиваются.
• Внедорожники и вездеходы часто критикуют за их негативное воздействие на окружающую среду (разрушение почвенного покрова, эрозия, загрязнение) при движении по бездорожью, особенно в заповедниках и национальных парках.
• В городских условиях внедорожники и кроссоверы часто используются не по назначению, что приводит к неоправданным расходам топлива и загрязнению воздуха.

Источники

1. ГОСТ Р 52051-2003 «Автомобильные транспортные средства. Классификация и термины».
2. Краткий автомобильный справочник. — М.: Транспорт, 1985.
3. В. А. Петров, В. В. Семёнов. «Проходимость автомобилей». — М.: Машиностроение, 1984.
4. А. В. Гладов, А. В. Косенков. «Теория движения автомобиля». — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009.
5. Материалы сайта «Авторевю» (раздел «Внедорожники и вездеходы»).
6. Материалы сайта «За рулём» (раздел «Техника»).