הבאגי הוירטואלית - פרק 1

מה לעזאזל?

הדף הזה הוא הראשון ביומן בנייה, "בלוג" אם תרצו אבל בלי בחורות ערומות (בינתיים). אנחנו לא חושבים שיהיו ליומן הזה יותר מעשרה קוראים, אבל אנחנו לא נתקלנו בכזה דבר עד היום, וחיפשנו. אם היינו נתקלים - זה היה מרתק.  אז  הי, למה לא. בגדול, היומן הזה, שיעודכן על בסיס חודשי פחות או יותר, בא לתעד תכנון ולאחר מכן בנייה של מכונית מרוץ לשטח. הנושא עולה חדשות לבקרים בפורום הבונים, לקחנו לתשומת לבנו, והנה התחלה של משהו מסודר.

המטרה

המשימה - לבנות מכונית תחרותית ( תחרותי = "בעל פוטנציאל לפודיום עם הנהג הנכון") לענף הספורט שמכונה Desert racing בארה"ב וRally-Raid באירופה ובארץ.  מיסוד הספורט המוטורי בארץ, בחוק העובר בימים אלו בכנסת בקריאות השונות, יאפשר סוף סוף בניית כלי רכב מסוג אבטיפוס, כלומר בנויים ביד, אחד מסוגם, בהתאם לתקנות ארגוני המרוצים הבינלאומיים, לאור היום, ללא חשש מהחרמה על ידי כל שוטר מזדמן. אנחנו מתכוננים, כמו רבים אחרים בארץ. התוצאה הסופית אמורה להיות דומה למדי למכונית המרוץ שבתמונה משמאל:

מי זה "אנחנו"?

בעיקר אסף ונמרוד, שני החברה שאחראים לצד התיאורטי והכבד יותר בג'יפולוג. שנינו  בוגרי הטכניון ובחרנו כל אחד בנפרד במקצוע ההנדסה, אבל עם מטרה דומה -  מתישהו, איכשהו, לבנות מכוניות. כל אחד עשה צעדים כאלו ואחרים לקראת המטרה, עד שנפגשנו, תיאמנו כוונות, ולפני שנה בערך - התחלנו. קרדיט מגיע לעוד לא מעט אנשים שעוזרים ותומכים -  ארז (כל מהנדס צריך פבריקטור צמוד = אחד שעובד בידיים), ניר ש.  על המעורבות והעזרה בתכנון השלדה, ועוד. החלטנו לא לחכות עד שנפרוש בגיל 65, או עד שכסף ייפול עלינו מהשמיים כדי להתחיל. קיבלנו עוד כמה החלטות לא שגרתיות, רובן לגבי מה ש"אנחנו לא".

- אנחנו לא מנמיכים ציפיות, לא מכוונים נמוך ולא "מתחילים עם מה שיש". מקובל לאסוף חלקים, לפרק גרוטאת חיפושית, להתחרות בסופה חבוטה, ללמוד מסגרות "בתנועה". אנחנו מתחילים בלימוד, תכנון מסודר ובבניית מסגרת של פרויקט. למה? כי ככה בונים מוצרים  בעולם האמיתי,  אז למה  לא ליישם את היכולות שלנו גם בתחביב?

- אנחנו לא מתכוונים להפוך למסגרים. אנחנו מרתכים כתחביב מיתקנים לג'יפים, ומכירים את התיאוריה שמאחורי המסגרות והריתוך, ולכן ברור לנו שלא נהיה גם מהנדסים טובים, גם מסגרים מוסמכים לרנטגן, וגם אנשי משפחה... את התוכניות שלנו נוציא אל הפועל בעזרת אנשי מקצוע. 

- אנחנו כבר כנראה לא נהיה נהגי מרוץ - למרות השנים הרבות שלנו בשטח, אנחנו נשאיר את הנהיגה במרוץ למטורפים והמוכשרים באמת  ואת הניווט - לכאלו שלא מקיאים. אנחנו מתמקדים בתכנון (Design) ובניהול הפרויקט.

היומן הזה ימשך זמן רב, עד שהמכונית תהיה בנויה בפלדה. כנראה שהיא תראה אחרת לגמרי עם התקדמות התהליך, אבל מה שבטוח - היא תהיה, היא תיסע מהר, והיא תנצח מרוצים. ואם היא לא תנצח - אנחנו נאשים את הנהג! כאמור עדכונים יבואו על בסיס חודשי, כשהמטרה היא לשתף בידע הרב שאנחנו צוברים ומפתחים, וגם לקבל עזרה, עצות וגם סתם עידוד חיובי. כל פרק יעסוק באחד מהנושאים הרבים מאד שמרכיבים פרויקט כזה, והנה לפניכם רשימה חלקית של השאלות שאנחנו מתכוונים להעלות:

* מה בונים? מה בין רכב לזחילת סלעים לבין מכונית למרוצי מדבר? אפשר לשלב את שניהם? מה התצורה הכללית הרצויה: 2X4 באגי, טנדר-טראגי, או בכלל אבטיפוס 4X4?

* האם בונים לפי תקנון, או לפי העין? ואם תקנון, אז איזה? FIA או SCORE, או אולי שניהם? לאיזו קטגוריה כדאי לנו לכוון?

* גלגלים: למה רכב שטח מהיר צריך צמיגים גדולים, הכי גדולים שאפשר? מה לגבי רוחב? צמיגים זהים או שונים קדימה ואחורה? איזה פרופיל?

* בולמי זעזועים: הלב של רכב שטח מהיר. שאלה עתיקה - צריך מהלך מתלה גדול, או לא? מתלים קשים או רכים? נעבור לדבר על השטח במונחים של תדרים וומשרעות, ואת המכונה נאפיין בתדרים עצמיים = מהלך מתלה.

* איך מורידים את הכוח לקרקע? - סרן אחורי חי, או טרנס-אקסל וציריות? איזון בין מהלך מתלה, הקטנת המשקל הבלתי מוקפץ, ומגבלות העברת הכוח.

* מנוע ותיבת הילוכים: אפשר בכלל לדבר על גיר ומנוע בנפרד? מנוע אחורי או מרכזי, גיר ידני או אוטומטי, מה בין גיר חיפושית ממגרש גרוטאות לגיר מרוצים יעודי? והמנוע, איך אפשר לדבר על מכונית בלי לדבר על המנוע...

* מתלה קדמי: זרועות A כפולות, לא שוות ולא מקבילות. מהלך מתלה, קאסטר, קאמבר וקאמבר גיין, מרכזי וצירי גלגול, מנגנון הגה (מסרקים, תיבות, תגבור), באמפ-סטיר ומזעורו (האם אפשר להפטר ממנו לגמרי?).

* הנאבה (שם מחורבן) - ולמה היא חלק כל כך קריטי, עד כדי כך שאנחנו מתכוונים לייצר אותה בעצמנו ולא להסתפק במשהו מקרי ממגרש הגרוטאות.

*  בלמים:  מה הדרישות שלנו מיכולת הבלימה בכלל? בלמים מתקשרים ישירות לנושא הטבורים וכל מכלול הגלגל - מייצרים, מזמינים משהו מיוחד מארה"ב, או משתמשים במשהו קיים מפירוק בארץ?

* מיסבים כדוריים - rod-ends, heim-joints, Uniballs . איפה הם נחוצים, איפה אפשר לוותר עליהם, מה מחליף אותם? אה כן, ומה הם בכלל?

* מתלה אחורי: זרועות עוקבות, עוקבות חלקית, ואולי בכלל מתלה זרועות A כמו מקדימה? ואולי בכל זאת סרן אחורי חי, עם מתלה 4 חיבורים? מרכזי וצירי גלגול, והקשר למתלה הקדמי.

*  בנייה מדויקת במתכת:  ג'יגים, שבלונות, התאמות, עיוותים. איך בונים רכב סימטרי ומדויק, ולמה בכלל.

* שיטות יצור: איך מייצרים את הפרטים הקטנים? עיבוד שבבי מול ריתוך מחלקים, חיתוכי פלזמה ולייזר, שיטות ריתוך.

* מבנים מרחביים: כמה חזק זה חזק, למה משולש הוא צורה אלוהית, למה כפיפה היא האויב הגדול?

* תא נהג: וכלוב ההגנה, נוחות, בטיחות, משקל. מושבים, רתמות ועוד.

* משקל וחסכון במשקל. איפה חוסכים ואיפה לא? פילוסופיות של חסכון במשקל.

* בחירת חומרים: פלדות רגילות ופלדות מיוחדות, מתכות אחרות, סוגי חומר הגלם - צינורות, פרופילים, עם תפר/בלי תפר. "חוזק", "עומס", "כניעה", "קריעה" ו"התעייפות"...

* תכנון בעזרת מחשב (תיב"ם), מי, מה, למה וכמה. למה למכונית בתמונות יש רק שני גלגלים?

* איך מתקצבים כזה דבר? מה קונים מוכן, מה מייצרים לבד, מה משאירים לקבלני משנה? איך מאזנים בין חלומות למציאות כספית? האם יש לנו בכלל מושג כמה זה הולך לעלות (כן...)?

* תכנון לייצור: איך להתכונן למעבר חלק מתכנון לשלב הייצור.

....ועוד, הרבה, הרבה. הסדר הזה אינו מחייב, בעיקר משום שלרוב השאלות, עדיין אין תשובות. אנחנו מקווים למצוא אותן בהדרגה.

תמונת מצב

 יש מודל פרמטרי די מתקדם. פרמטרי - הכוונה לכך שאפשר לשנות בו פרמטרים, מספרים, כמו אורכים של זרועות ומיקום של נקודת חיבור, שביחד מגדירים את כל מידות הרכב ומאפייני המתלים. כל שינוי כזה גורר עדכון (כמעט) אוטומטי של המודל כולו, וכך מתקבלת בעצם מכונית חדשה. זה מאפשר לנו לנסות ואריאציות רבות של מערכת המתלים, במהירות וביעילות, ולפתח מערכת מתלים אופטימאלית. התהליך הזה נקרא תהליך איטרטיבי - משנים פרמטר או פרמטרים אחדים, מעדכנים את כל המודל, ובודקים את "הביצועים" (למשל, מה תהיה זווית הגלגול של הרכב כולו, ומה יהיו השינויים בקמבר תוך גלגול) של המערכת. מחליטים מה טוב ומה רוצים לשנות, משנים שוב את הפרמטרים, וחוזר חלילה. יש גם שלדה לא רעה עם שיטת בנייה מציאותית. זה חשוב, כי התכנון של מערכת המתלים טוב ויפה, אבל אנחנו נהיה חייבים לרתך במציאות שלדת פלדה שבה כל אוזן חיבור למסב כדורי תהיה באמת במקום הנכון. עניין קשה, במיוחד אם רוצים לשמור על מקסימום דרגות חופש בתכנון המתלים.  השלבים הבאים כוללים ניסויים במערכת המתלים עד לנעילת התצורה, ובמקביל עבודה על פרטים, כמו הזרועות, הנאבות, והשלדה, שכרגע בנויים בגיאומטריה נכונה אבל התייחסות חלקית בלבד לנושאי חוזק ויצוריות.

עד כאן המבוא. בחודש הבא  נכתוב (כנראה)  על הגדרות של סוגי מכוניות מרוץ, תקנוני מרוצים ואפיון הדרישות שנובע מהם.  לשאלות, הערות, ודיון -  אנחנו בפורום הבונים והנדסת רכב של ג'יפולוג. שלכם, אסף ונמרוד.