Известный авиаконструктор Э. Румплер (Германия) построил «тропфенваген» — каплеобразный автомобиль, который вызвал сенсацию. Пассажирский салон и двигатель у него поменялись местами: «башмак» придвинулся носком к заднему мосту; на месте двигателя расположились руль и сиденье водителя. Необычной была и форма кузова: в плане он напоминал лодку или рыбу, из тела которой торчат колеса, слегка прикрытые маленькими плавниками-крыльями.
Чем дальше, тем все чаще классической компоновке приходилось сталкиваться со все новыми и новыми проектами, образцами и даже серийными автомобилями, выполненными по иным схемам. Так, у американского «Корда-Л29» «башмак» был повернут на 180 градусов и пристроен носком к передней, уже не только направляющей, но и ведущей оси (эту схему назвали «переднеприводной»). У английского «бернея» «башмак» тоже повернут и выведен за заднюю ось. Д. Верней, как и Э. Румплер, — авиаконструктор; его автомобиль в профиль похож на сечение самолетного крыла.
Все три упомянутых автомобиля не представляют собой полноценной замены машин классической схемы, так как построены с использованием неизменного «башмака». Автомобиль остается длинным, тяжелым и неповоротливым. Кроме того, у «корда» ведущие (передние) колеса недостаточно нагружены, так как двигатель и пассажирский салон отдалены от них. У «бернея», наоборот, нагрузка ведущих (задних) колес очень велика. Наконец, форма кузова «бернея» и «румплера» казалась публике слишком оригинальной.
Но схемы автомобилей с передним приводом или задним двигателем с их объединенными механизмами, пониженным благодаря устранению карданного вала полом продолжали привлекать конструкторов.
Реальная угроза классической схеме возникла с появлением машин, авторы которых отказались от механического использования «башмака» и других сложившихся агрегатов. Серьезность угрозы усугублялась именами конструкторов и фирм. Если раньше на установившуюся схему автомобиля покушались малоизвестные авиастроители, то теперь заднемоторную отстаивали великие конструкторы Г. Ледвинка и Ф. Порше, а переднеприводную — крупные автофабриканты А. Ситроен и Й. Расмуссен. Причем все они, помимо коренного улучшения новых схем, предлагали талантливые решения отдельных узлов машины. Словом, автомобили-новички даже независимо от их компоновки были по всем статьям на голову выше классических ветеранов и сразу обратили на себя внимание.
Первым на рынок поступил ДКВ — детище осевшего в Германии датчанина Й. Расмуссена, способного инженера и недюжинного коммерсанта. Он чутко прислушивался к требованиям обстановки и не боялся менять профиль своего завода. Буквы ДКВ расшифровывались сначала, в период войны и нехватки бензина, как «паровой автомобиль» («дампф крафт-ваген»). Потом как «мечта мальчишки» («дес кнабен вунш» — игрушки послевоенного периода), далее, как «маленькое чудо» («дас клайне вундер» — удачный массовый мотоцикл). Наконец, при сохранении предыдущего значения, еще и как «немецкий автомобиль» («дойчер крафт-ваген»). Установив небольшой двухцилиндровый двигатель не вдоль оси машины, а поперек, около самых передних колес, Й. Расмуссен, можно сказать, убил одним выстрелом нескольких зайцев. Ведущим (передним) колесам обеспечил удовлетворительную нагрузку, сцепление с дорогой. Капот и весь автомобиль сделал короткими. В трансмиссии устранил конические шестерни. Все вместе взятое плюс цельнодеревянная (экономия дефицитного металла!) конструкция кузова давали машине легкость, хорошую динамику при малом двигателе и экономичном расходе топлива. Вместе с тем сохранялось достоинство переднего привода — устойчивость автомобиля на поворотах. Органические же его недостатки — уязвимые шарниры на полуосях, плохая маневренность из-за малого угла поворота этих шарниров, потеря сцепления колес с дорогой при разгоне и езде на подъем — отступали на задний план. Было выпущено свыше ста тысяч «декавушек», большое число для того времени.
Схема ДКВ в доработанном виде использована в шведском автомобиле «сааб», польском «сирена», «трабанте» (ГДР), выпускаемых и в наши дни.
Еще большего эффекта добился А. Ситроен. В его переднеприводной модели «траксьон-аван» 1934 года массы тоже перераспределены благодаря тому, что носок «башмака» (коробка передач) как бы отрезан и установлен впереди ведущего моста. Этому улучшению сопутствуют прогрессивные конструкции безрамного несущего кузова, независимой торсионной подвески колес, верхнеклапанного двигателя. «Траксьон-аван» продержался на производстве без существенных изменений свыше двух десятков лет, побив рекорд, когда-то установленный «Фордом-Т»!
Маленькая Чехословакия не принадлежала к числу ведущих автомобильных держав, но Г. Ледвинка числился в первой десятке европейских конструкторов. Так что, когда он создал «аэродинамическую восьмерку» («татру» моделей «77» и «87») с задним расположением двигателя, ее приняли всерьез. Эта большая быстроходная (до 150 километров в час!) машина не претендовала на широкое распространение, но принципы ее устройства заставили призадуматься и конструкторов машин массового производства. Г. Ледвинка, как и А. Ситроен, отрезал носок «башмака» (коробку передач) и разместил его по другую сторону ведущего моста (заднего), а двигатель укоротил, расположив цилиндры в два ряда и применив воздушное их охлаждение. В результате достигалось такое же распределение масс, как у тогдашних автомобилей классической схемы: на ведущие колеса нагрузки приходилось около 60 процентов (у «бернея» — свыше семидесяти), причем она почти не зависела от числа пассажиров в кузове (находившихся в середине колесной базы). Скругленный, обтекаемый низкий кузов, утопленные в нем и закрытые боковыми щитками задние колеса, трехгранное «панорамное» ветровое стекло, плавно переходящие в поверхность дверей передние крылья, короткий пологий капот (под которым находились багажник, бак для топлива и запасное колесо), вертикальное ребро-киль над задней частью кузова — все это отличало «татру» от прочих автомобилей-сверстников, угловатых и высоких, с выступавшими крыльями и подножками.
Надо заметить, что киль выдавал больное место «татры» — недостаточную устойчивость на высоких скоростях из-за сдвинутой вперед массы кузова. Но эта особенность не беспокоила тех конструкторов, которые попытались применить выгодную схему «татры» на менее быстроходных автомобилях. Выгодную, так как она давала относительное сокращение длины, высоты и массы автомобиля.
Среди последователей Г. Ледвинки особое место занимает Ф. Порше, представитель той же старой, еще австро-венгерской, школы конструирования. Его наиболее прославившееся произведение — заднемоторный «фольксваген» ныне самый распространенный автомобиль в мире.
Вот эти-то конструкции поколебали абсолютное господство классической компоновки автомобиля и заставили ее сторонников, все еще многочисленных, найти и в ней уже описанные неиспользованные возможности, ускорить процесс ее совершенствования.
Перед второй мировой войной выпуск переднеприводных и заднемоторных машин в Европе достиг почти 10 процентов всего выпуска автомобилей.
— Понятно. Среди конструкторов нашлись революционеры. Они штурмуют небо классики.
— И довольно успешно. Сперва от нее отказались создатели малых и частично средних автомобилей. И вот она уже исчезла из конструкций легковых автомобилей во Франции, Чехословакии, ГДР. Исчезает в Италии, ФРГ, Англии.
Чем меньше легковой автомобиль классической компоновки, тем заметнее ее отрицательные черты. Ведь тут, с точки зрения ходовых качеств автомобиля важен каждый грамм сэкономленной массы, каждый сантиметр сокращенных размеров машины. А малых, дешевых автомобилей становится все больше. Зерна, брошенные Й. Расмуссеном, А. Ситроеном, Г. Ледвинкой, Ф. Порше, упали на благодатную почву, их пример увлек других конструкторов. К концу 30-х годов все солидные фирмы, кроме верных традициям английских и тогда еще не заинтересованных в малых автомобилях американских, приступили к разработке новых моделей массовых автомобилей с передним приводом или задним расположением двигателя. Французские конструкторы продолжали эту деятельность в тайне от оккупантов, в расчете на скорую победу сил освобождения.
В конце 40-х годов автостроители в разных странах располагали кто чем: одни — довоенными устоявшимися моделями, другие — сравнительно новыми, освоенными перед самой войной, третьи — подготовленными, несмотря на трудности, в годы войны. К последним в области «больших» автомобилей с улучшенной классической компоновкой («Победа», ЗИМ) принадлежали наши соотечественники, а в области наиболее массовых «малых» — прежде всего французское «рено», «ситроен», западногерманский «фольксваген», итальянский «фиат». Они-то и делали погоду в мировой автомобильной технике в течение десяти-пятнадцати лет.
Любопытна история возникновения «фольксвагена». Ф. Порше, отчаявшись найти у отдельных промышленников поддержку давно вынашиваемого им замысла дешевого массового автомобиля, нашел ее у своего земляка — Гитлера, бредившего идеей моторизации и милитаризации «великой Германии». Для осуществления замысла были собраны по подписке народные деньги, и немцы при Гитлере так и не получили свой «народный автомобиль» («фольксваген»). Первые «фольксвагены» увидели свет в виде упрощенной армейской разведывательной машины «кюбельваген» (лоханки) с ее характерным запасным колесом, торчащим перед ветровым стеклом. Она хорошо знакома советским телезрителям по польскому фильму «Ставка больше, чем жизнь». «Фольксваген» в его гражданском, задуманном Ф. Порше исполнении стал образцом «малого» автомобиля лишь после разгрома гитлеровской Германии. Нет необходимости подробно описывать его конструкцию. Она в главных чертах идентична ледвинковской «аэродинамической восьмерке» с ее простотой, легкостью, компактностью, экономичностью, такими важными для «малого» автомобиля, но одновременно с перегрузкой задних колес и неустойчивостью, впрочем, не слишком опасными для него.
«Фольксваген» получил повсюду меткое прозвище «жук». Оно как нельзя лучше подходит к этому маленькому (особенно в сравнении с машинами 30-х годов!) автомобилю, с его жужжащим двигателем воздушного охлаждения. Горбатая крышка словно панцирь. Рельефные выштамповки делят капот и крышку багажника на половинки, словно сложенные крылья. Большие овальные стекла фар словно глаза насекомого. Кое-какие внешние детали «жука» изменились за сорок лет, прошедшие с момента его сотворения, но в целом он остался прежним. Нельзя не поражаться, как у его авторов хватило смелости предложить такой автомобиль, когда типичной была еще машина со слегка скругленным кузовом-коробочкой, с отчетливо выделенным радиатором, отдельно стоящими фарами, сравнительно длинным, прямым капотом. И с другой стороны, как не поражаться тому, что эта машина, все еще сохраняющая подножки и крылья, плоское (до самого последнего времени) ветровое стекло, не теряет популярности в наши дни!
Неизвестно, заимствованы ли идеи «татры» и «фольксвагена» в позднейших автомобилях других фирм или их конструкторы сами пришли к схожим решениям, но факт тот, что в 40-х годах появилось еще несколько моделей заднемоторных автомобилей. Особенно популярными и долговечными среди них были «рено» (конструктор Ф. Пикар) и «фиат» (конструктор Д. Джакоза).
Д. Джакоза — выдающийся инженер и исследователь, к тому же художник и общественный деятель, перепробовал за многие годы своего творчества едва ли не все известные варианты компоновок автомобиля.
Первый успех принес ему, еще начинающему инженеру, «Фиат-500» по прозвищу, данному ему итальянским народом, «тополино» (мышонок, мики-маус), самый маленький в мире автомобиль 30-х годов. Самый маленький, но с… почти классической компоновкой. Его миниатюрность была достигнута установкой радиатора позади двигателя и сокращением числа полноценных пассажирских мест до двух (передних) из расчета, что остальные сиденья занимают редко и поэтому заднее отделение кузова можно сделать менее просторным.
«Тополино» просуществовал на производстве около двадцати лет. Но его автор еще во время войны пришел к выводу, что в размеры «тополино» можно уложить и четырехместную машину, если применить либо передний привод (Д. Джакоза сделал такой проект, к сожалению погибший при бомбежке города Турина), либо заднее расположение двигателя. Оно отличает все наиболее распространенные в Италии с 1955 года модели «фиата», из которых новый «тополино» удостоен высочайшей дизайнерской награды «Золотого циркуля». «Родственники» этих моделей по сей день выпускаются в самой Италии, Югославии, ФРГ, Польше и в нашей стране («Запорожец»).
Заднемоторные автомобили выпускались миллионами и более чем наполовину заполнили мировой (не считая США) автомобильный парк. Этот коммерческий успех так вскружил голову их фабрикантам, что они (особенно хозяева «фольксвагена») не слишком заботились о дальнейшем совершенствовании своей продукции. Тем временем сторонники переднеприводных автомобилей укрепили свои довоенные позиции выпуском новых моделей. Во главе их остался «ситроен»; продолжался выпуск «траксьон-аван», у которого появились меньший и больший «братья» — модели 2CV и ДС.
Выданное еще задолго до войны задание на «Ситроен-2CV» гласило: «Четыре колеса и четыре пассажира под зонтиком». Задание требовало экономичности и надежности машины, а также исключительной плавности хода: когда корзину яиц повезут по вспаханному полю, ни одно яйцо не должно треснуть (из последнего видно, что основные предполагаемые потребители машины — сельские жители). Для удовлетворения такого требования была сделана специальная подвеска колес.
Плоский нос, короткий заостренный хвост, крякающий звук сигнала и своеобразная (из-за подвески) «походка» машины породили кличку «утка» — «гадкий утенок».
Рассчитанный на обедневшего за годы войны европейца, «утенок» существует уже треть века! Выпущено более четырех миллионов этих машин. Чтобы поддержать их славу, фирма организовала кругосветный и другие большие пробеги, подарила сотни машин безденежным автоболельщикам с одним условием: получивший машину обязан совершить на ней дальний пробег. Из года в год «утенок» мужал и хорошел, пробивая себе дорогу. «Лебедем» он не стал, но мощность двигателя удвоилась, скорость тоже, кузов приобрел более привлекательную форму.
Сторонники переднеприводных автомобилей вскоре смогли продемонстрировать и принципиально новые конструкции. Теперь они уже не только полностью (в том числе и в «традиционной» Англии) вытесняли классическую компоновку из области малых автомобилей, но и грозили пошатнуть положение заднемоторной, да и переднеприводной в ее первоначальном виде. Начинался период, длящийся по сей день, когда на сцену вышла переднеприводная компоновка с поперечным расположением двигателя.
— Наверное, я приверженец «лошадиной» теории: двигатель поперек! Мне этого не понять.
— Хотя в двигателе может быть и семьдесят пять «лошадей», вы прекрасно понимаете, что он не лошадь. Поэтому не удивляйтесь, когда узнаете, что некоторые конструкторы запрягали вашего «коня» вертикально.
На чертеже всякого двигателя есть его главная, базовая линия — ось вращения вала, вдоль которой располагаются цилиндры. Ее-то направление и определяет расположение двигателя на автомобиле. Когда-то встречались разные варианты установки двигателя. На первой трехколеске «бенца», например, его ось была… вертикальной, а маховик, насаженный на конец вала, вращался в горизонтальной плоскости. Этим К. Бенц рассчитывал добиться устойчивости своего экипажа. У других ранних автомобилей вал двигателя был поперечный, а от него шел к поперечному же трансмиссионному валу цепной или ременный привод. Когда цепную передачу заменили карданной, то установилось единообразное продольное расположение двигателя для всех автомобилей — сначала для классических, а потом для заднемоторных и переднеприводных. Стараясь укоротить двигатель и особенно его коленчатый вал, конструкторы ставили цилиндры в два и даже три ряда.
Это-то единообразие и было нарушено впервые на массовом английском автомобиле «мини». Диктуя задание главному конструктору А. Иссигонису, директор фирмы подчеркнул: «Длина машины — не более десяти футов (около трех метров)»!
И так и эдак передвигал А. Иссигонис картонный силуэт двигателя по схеме, на которой были вычерчены сиденья. И остановился на схеме с поперечным расположением двигателя. Это позволило использовать преимущества переднего привода и ослабить его недостатки. До пределов увеличены колея и база, к тому же установлены очень маленькие колеса. Нагрузка на передние колеса увеличена смещением двигателя как можно дальше вперед, коробка передач находится под ним. Машина приобрела плавность хода и хорошую устойчивость. Уменьшились размеры колесных кожухов, кузов стал просторнее. Деликатные шарниры полуосей усилены и снабжены резиновыми колпаками для сохранения смазки.
А. Иссигонису, надо сказать, повезло: необычность машины не испугала руководство концерна, оно пошло на риск, и этот риск оправдался. Успеху «мини» способствовали эффектная реклама, а также усилия спортсменов, завоевавших на этих машинах ряд побед в соревнованиях, особенно там, где трасса требовала высокой устойчивости автомобиля (щебеночные скандинавские дороги, зимний звездный пробег в Монте-Карло).
Теперь «мини» и другие автомобили, построенные по его схеме, оттеснили прочие переднеприводные, не говоря уже об устаревшем заднемоторном «фольксвагене». Машин, равных «мини» по совершенству конструкции, в эти годы не появилось.
— Мне бросилась в глаза некая очередность отдельных стран в развитии компоновки автомобиля…
— Да, классическая схема родилась во Франции и получила современную редакцию в СССР и США. Заднемоторная — заслуга чешских и германских конструкторов, переднеприводная — французских, а в ее теперешнем виде — английских.
— Что ж, очередь за итальянцами?
Автомобильное дело в Италии своими корнями уходит в глубь веков — к мастерам-каретникам, а кузовостроение — еще дальше, к средневековым ремесленникам, создававшим замысловатые рыцарские доспехи.
Действительно, есть что-то общее между латами и обтекаемыми формами современных кузовов, между забралом и щитками, закрывающими фары! Влияние туринских автостроителей распространилось в последние десятилетия далеко за пределы их родины.
Стало почти правилом: если в туринском салоне продемонстрировано два-три образца автомобилей, обладающих какой-то новой особенностью в компоновке, форме — значит, через несколько лет эта особенность обнаружится на серийных автомобилях ряда фирм, а то и получит повсеместное распространение.
Так вот, в новейших туринских прототипах выделяются две черты: первая — двигатель чаще всего располагается поперек перед задним ведущим мостом, и вторая — отсутствие выступающего перед кузовом капота. Получается некая цельная, бесступенчатая от переднего до заднего буфера коробка.
В отличие от заднемоторной компоновки, при которой двигатель вынесен за пределы колесной базы, компоновку новых итальянских автомобилей назвали «среднемоторной», и они напоминают современные гоночные. А гоночные автомобили, как известно, принято считать подвижными лабораториями, в которых проверяются конструктивные решения для будущих обычных автомобилей. В чем преимущество среднемоторной компоновки? Она обеспечивает высокоскоростному легковому автомобилю идеальное распределение массы по колесам, однако сокращает полезное пространство в кузове. Но в данном случае это не очень важно, так как сегодняшние среднемоторные автомобили не принадлежат к классу компактных.
Перспективна ли среднемоторная схема для повседневных легковых автомобилей?
Думается, что перспективна, и уже имеются конкретные предложения.
В одном из них «средний» двигатель с горизонтальными цилиндрами находится под задними сиденьями. Подразумевается, что он работает настолько безотказно, так редко требует к себе внимания, что неудобство доступа к нему никого не испугает. Считается также, что автомобиль будет обслуживаться только на фирменных станциях, где все для этого приспособлено.
В другом предложении, уже реализованном при участии итальянских конструкторов в новейшей модели «татры», очень легкий двигатель установлен не сзади и не спереди задней оси, а над ней. Машина получилась и не задне- и не среднемоторной. У чехословацкой же «Шкоды-200» задний двигатель тоже смещен несколько вперед и расположен между задними колесами, а полуоси направлены от коробки передач к колесам под острым углом.
Уместно вспомнить и об автомобиле «цюндап-янус», выпускавшемся в 50-х годах. Его двигатель находился точно посередине колесной базы, между сиденьями, которые были установлены спинками друг к другу (заднее против хода). Машина показала хорошие ходовые качества, но отпугивала покупателей своей необычностью.
А прототипы без выступающего спереди капота (его не было, конечно, и у «януса») — это попытки, с одной стороны, существенно улучшить обтекаемость формы кузова легкового автомобиля, а с другой — приблизить его компоновку к автобусной, сместив сиденье водителя как можно дальше вперед. На отдельных образцах оно расположено даже над (или между) передними колесами, а то и впереди них, за пределами колесной базы. Такую компоновку по аналогии с автобусной называют вагонной.
Первое в истории современного автомобиля приближение к ней уже описано — это «румплер». Между ним и сегодняшними прототипами — множество подобных проектов, образцов и небольших серий вагонных легковых автомобилей, причем ими занимались авторитетные конструкторы А. Дюбонне, Р. Клаво и Ф. Пикар во Франции, В. Стаут в США, В. Камм в Германии, наконец, Л. Сегре и Д. Джакоза в Италии. Такие автомобили строились и в Советском Союзе.
Все они по сравнению с капотными легковыми автомобилями более просторные при меньшей длине и лучшей маневренности, на одного пассажира приходится меньшая масса, нагрузка на колеса распределена равномерно, водителю обеспечен отличный обзор дороги. При испытаниях подтвердились высокие аэродинамические качества бескапотных машин, что в сочетании с умеренной массой дало снижение расхода топлива.
И все же, несмотря на эти явные, неоспоримые достоинства, несмотря на то, что чуть ли не каждый новый экспериментальный вагонный легковой автомобиль становился событием в мировой автомобильной технике, до массового производства они пока не дошли. В чем тут дело?
В том, что на их пути стоят и технические и другие препятствия. Правда, они постепенно преодолеваются. Так, например, уменьшение размеров колес и совершенствование подвески дают все больше возможностей для устройства удобного рабочего места водителя, расположенного около передних колес, чего раньше не могли добиться. Внешность вагонной машины становится менее непривычной благодаря эволюции формы автомобиля, принимающего обтекаемые контуры. Все же, чтобы полностью устранить препятствия, нужна дальнейшая работа. Есть и такие проблемы, как, например, безопасность. Казалось бы, вагонный автомобиль противоречит современным взглядам, согласно которым для страховки пассажиров на случай аварии рекомендуется удлинить нос автомобиля. Но о безопасности — особый разговор. Ясно одно: у конструктора — большой выбор вариантов компоновки из числа как распространенных, так и поисковых.
— Если большая часть легковых автомобилей отошла от классической схемы, то выходит, что и классические описательные курсы автомобиля уже не годятся!
— Да, стоит упрекнуть авторов описательных курсов в пренебрежении к неклассическим схемам.
— Мне кажется, что даже вы говорите о переднеприводных и заднемоторных автомобилях как о каких-то исключениях из правил.
— Это инерция. Новые схемы уже стали правилом.
— Но ведь опытный конструктор не нуждается в описательных курсах.
— Описательный курс он может отодвинуть в сторону. Но он никуда не уйдет от вопроса: какую компоновку применить?
«…Сегодня автомобильная техника так развита, что позволяет осуществить автомобили, практически эквивалентные с точки зрения поведения на дороге, как с силовым агрегатом „все спереди“ или „все сзади“, так и с классическим двигателем спереди и приводом на задние колеса». Таково мнение Д. Джакозы.
Не менее известный конструктор Ф. Порше-младший (ФРГ) справедливо отмечает, что участники нынешней нескончаемой дискуссии о компоновке автомобиля вместо объективного анализа чаще всего сравнивают «достоинства одного расположения (двигателя. — Ю. Д.) с недостатками другого», а старейший автомобильный специалист Ю. Мацкерле (ЧССР), книги которого знакомы советским читателям, указывает, что «при оценке автомобилей по их ездовым качествам вопрос о расположении двигателя не следовало бы вообще даже ставить».