Грузовые автомобили также имеют свои разновидности. Самые малые служат для доставки
небольших партий грузов (300—1000 кг). Это развозные, или доставочные, автомобили. Небольшие развозные автомобили с металлическим кузовом-платформой впервые начали
применять в США. Они получили название «пикап» (англ. pick up — «подбирать»,
«поднимать»).
Есть грузовики, рассчитанные на транспортировку 1,5—2,5 т груза. На таких машинах можно
встретить самые разные кузова, приспособленные для перевозки грузов со специфическими
свойствами. Это самосвалы для сыпучих грузов, цистерны для жидких, специальные фургоны для мебели, хлеба, продуктов. Последние бывают изотермическими, т. е. сохраняющими на
время доставки температуру перевозимых продуктов неизменной, и рефрижераторными, в
которых специальный холодильник поддерживает пониженную температуру для сохранности
фруктов, овощей, мяса, рыбы и т. д.
Тяжёлые быстроходные грузовики для дальних перевозок грузов (14— 33 т) по
автомагистралям так и называют — магистральные автомобили. Как правило, это седельные
тягачи. У них нет кузова. Вместо него — седельно-сцепное устройство. Оно шарнирно
соединяет тягач с двух- или трёхосным полуприцепом. Чаще всего такой полуприцеп имеет
кузов-фургон, хотя нередко встречаются грузовые платформы с тентом.
Автомобильные поезда, состоящие из седельного тягача с большегрузным полуприцепом, —
самые тяжёлые автомобили, допускаемые к эксплуатации на магистралях. Их полный вес — с
грузом, водителем и запасом топлива — достигает 44 т. На более тяжёлые автомобили дороги
не рассчитаны. Вес же любого автомобиля (в том числе и грузового) без груза, но с запасом
топлива, масла, воды, а также с набором инструментов и запасным колесом называется
снаряжённым весом. По его величине можно судить, насколько совершенна машина. Чем она
легче, тем больше инженерного мастерства проявили её создатели. Однако чем автомобиль
тяжелее, тем он прочнее и долговечнее. Что же предпочесть? На этот вопрос нет прямого
ответа. Инженеру, как и
дипломату, всегда приходится искать компромисс.
Довольно разнообразны грузовые автомобили с саморазгружающимися кузовами —
самосвалы. У них гидравлический механизм поднимает грузовую платформу с наклоном назад
или вбок. Самосвалы бывают сельскохозяйственными, строительными и карьерными.
У сельскохозяйственных самосвалов кузова, как правило, с высокими решётчатыми бортами,
поскольку на них приходится возить сельскохозяйственную продукцию, сено, удобрения.
Грузоподъёмность таких самосвалов колеблется от 2 до 6 т.
Строительные самосвалы (их грузоподъёмность чаще всего достигает 10— 12 т) служат для
перевозки грунта, песка, скальной породы и представляют собой автомобили повышенной
прочности,
Карьерные самосвалы грузоподъёмностью 25—180 т применяются только при добыче
полезных ископаемых открытым способом, в карьерах; на магистралях их не встретить.

Легковые автомобили подразделяются на несколько категорий: общего назначения четырёх классов — сверхмалый (микролитражные, или сверхмалые, автомобили), малый, средний и высший (к нему относятся представительские машины); спортивные; внедорожные (известные как джипы); мини-вэны (от англ. van — «фургон»; это своеобразный гибрид микроавтобуса, фургона и машины с кузовом типа «универсал»).
Автомобили общего назначения — самая массовая категория. Они универсальны, т. е. пригодны для перевозки пассажиров и багажа по дорогам с твёрдым покрытием. Машины рассчитаны на четыре-пять человек, и их нередко называют семейными.
Такие автомобили могут иметь кузова разных типов: закрытый (седан, хэтчбек, лимузин), открытый (кабриолет, фаэтон, ландоле), грузопассажирский (называемый нередко универсалом). Но все они предназначены для езды по городским улицам или автомагистралям. Довольно распространены сейчас спортивные модели. Они используются не только в спортивных соревнованиях, но и для повседневных нужд. Современная спортивная машина может быть двухместной и даже четырёх-пятиместной,
открытой или закрытой, но обязательно комфортабельной. По максимальной скорости, времени
разгона с места до определённой скорости, тормозным качествам, точности исполнения команд
водителя (т. е. по управляемости) она должна непременно превосходить легковые автомобили,
близкие к ней по рабочему объёму двигателя. Иногда специализированные автомобильные
фирмы переделывают обычные машины в спортивные.
Особняком стоят гоночные автомобили. Они предназначаются исключительно для участия в
соревнованиях.
Внедорожные автомобили могут передвигаться не только по дорогам с твёрдым покрытием, но
и по грунтовым и лесным дорогам, по снегу и грязи. Поэтому в их конструкции предусмотрен
привод на все колёса, иногда лебёдка для самовытаскивания. Кузов и рама обычно весьма
прочные, а дорожный просвет должен быть равен 0,18—0,25 м, чтобы автомобиль мог
беспрепятственно преодолевать неровности почвы.
И, наконец, нельзя не сказать об автомобилях, которые сравнительно недавно появились на
дорогах, — о мини-вэнах. Эти машины легко трансформируются из легкового автомобиля
общего назначения в микроавтобус или небольшой фургон. Достигается такое превращение
благодаря возможности сложить (убрать в пол) один или два ряда сидений или развернуть их
на 180°. К тому же у мини-вэна потолок кузова довольно высокий, и в салоне удаётся встать
почти в полный рост или максимально загрузить машину — «под потолок». Таким образом,
область применения мини-вэнов может быть непривычно широкой.
Что касается армейских легковых автомобилей, то нередко они представляют собой джипы,
оснащённые специальным оборудованием.
Немало предприятий, правда, небольших, делают репликары, т.е. копии (реплики) старинных
машин. Но это копии лишь по внешнему виду. Двигатель и другие узлы, как правило,
заимствуются у современных машин.
Есть ещё одна разновидность легковых автомобилей — хот-роды (от англ. hot rod — «горячая
палка»). Они представляют собой существенно переделанные старинные машины со
сверхмощными моторами, множеством хромированных деталей и причудливым оформлением.
Серийно их не выпускают, обычно это самоделки.

Три вещи делают нацию великой и благоденствующей: плодоносная почва, деятельная промышленность и лёгкость передвижения людей и товаров. Фрэнсис Бэкон
Автомобиль (от греч. «ауто'с» — «сам» и лат. mobilis — «подвижный») — это безрельсовая колёсная машина для перевозки людей, грузов и оборудования, снабжённая механическим двигателем. Именно «механическим», потому что лошади, ездовые собаки, ослики — мускульные двигатели. И неудивительно, что первые автомобили назывались просто безлошадными экипажами.
Человек, привыкнув за многие века к конному транспорту, перенёс свою привязанность на автомобиль и порой относится к нему как к живому существу. Сегодня есть немало совершенных и очень нужных людям машин, например ткацкий станок или печатная ротационная машина. Но они не могут занять в жизни человека такого места, которое отдано автомобилю. Почему? Из-за «лёгкости передвижения людей и товаров» и широчайшего распространения на всех континентах автомобиль стал бытовой машиной. Обратимся к статистике. В 1997 г. по дорогам нашей планеты ездило 498,2 млн. легковых автомобилей. Грузовиков же разных видов и автобусов — несколько меньше. А в общей сложности получается около 700 млн. всевозможных автомобилей!
Автомобили делают многие страны, а некоторые собирают их из импортных частей. Больше всего легковых автомобилей выпускает Япония (по данным на 1997 г. — 8,5 млн. в год). За ней идут США, Германия, Франция, Испания, Южная Корея, Канада, Бразилия, Италия, Великобритания и — на 11-м месте — Россия (985 тыс. в год). С автомобильной промышленностью тесно сотрудничают другие отрасли индустрии: шинная, химическая, металлургическая, станкостроительная, электронная. На одного работающего в автомобильной промышленности приходится пять — семь человек, которые трудятся над изготовлением деталей и материалов для автомобилей. Поэтому очень часто именно по уровню развития автомобилестроения в той или иной стране экономисты судят, насколько сильна в ней индустрия вообще. Многие десятилетия каждая страна имела свои заводы, где производили автомобили определённых марок: «Рено» во Франции, «Фиат» в Италии, «Мерседес-Бенц» в Германии, «Ниссан» в Японии, «Форд» в США. Но сегодня машины «Форд» выпускаются в Канаде, Англии, Бельгии, Австралии, и все — разных конструкций. Или, например, модель «Микра». Она изготовляется только английским филиалом фирмы «Ниссан», который и экспортирует её, в частности в Японию. Таким образом, с национальной замкнутостью автомобильной промышленности покончено. Наступила эра международного сотрудничества.

Вы построили или купили дом и живёте в нём. Он — ваш. Друзья подарили перочинный ножик
— он тоже стал вашим имуществом. А если вы придумали песню, сочинили стихотворение,
разработали программу для компьютера или создали электронную базу данных? Вы
придумали, значит, они ваши! Только называется такая собственность по-другому —
интеллектуальная (от лат. intellectualis — «умственный»).
Особый вид интеллектуального труда — техническое творчество. Это изобретение новых
механизмов, машин, материалов, способов их изготовления и т. д. Собственность на новые
технические решения называется промышленной. Как и всякая другая, она находится под
защитой закона.
Промышленную собственность можно оформить как изобретение, полезную модель,
промышленный образец, товарный знак.
Новое техническое решение признаётся изобретением в том случае, если автор предлагает не
просто некоторое изменение или полезное, но несущественное усовершенствование уже
известного технического устройства, а нечто значительно от него отличающееся. Решение,
воплощённое в металле, дереве или другом материале, называют полезной моделью. Будущее изделие,
например стиральная машина, должно не только хорошо работать, но и иметь привлекательный
внешний вид, быть удобным в использовании. Поэтому конструктор и художник вместе
работают над промышленным образцом (определяют внешнюю форму, цветовое решение,
расположение органов управления и т. д.), который пойдёт в производство.
На изделиях и в технической документации часто размещают особые товарные знаки, по
которым можно узнать фирму (или лицо), выпустившую товар или оказывающую технические
услуги. Эти обозначения могут быть признаны промышленной собственностью заявителя.
После их регистрации никто уже не имеет права применять те же обозначения.
Ставить товарные знаки на изделие не обязанность, а право изготовителя. Им весьма охотно
пользуются фирмы, продукция которых завоевала или может завоевать популярность.

Ремесленник Средневековья делал всю свою продукцию сам, от начала до конца. Заказов было
немного, и работали не спеша. Когда же потребовалось расширить производство, рабочий
процесс разбили на ряд операций, поручив их выполнение разным мастерам. А чтобы избежать
ненужных пауз, изделия стали подавать к рабочим местам, оборудованным нужными
приспособлениями. Так возник конвейер (англ. conveyer, от convey — «перевозить»).
В нашей стране первое конвейерное производство наладил Пётр I, создавая российский флот.
На верфях петербургского Адмиралтейства строящиеся галеры последовательно «проезжали»
мимо бригад плотников, и каждая ставила свои детали. Готовые суда одно за другим
спускались на воды Невы.
Создателем конвейера в современном его виде считают американского инженера и
предпринимателя, «автомобильного короля» Генри Форда (1863—1947). На его автомобильных
заводах впервые все технологические операции, начиная с отливки первых деталей и кончая
сборкой готовых машин, выполнялись на конвейере. Операции были упрощены до предела:
каждый рабочий делал два-три, а то и одно движение (например, закручивал гайку). Со временем стало очевидно, что этот путь наращивания производства ведёт в тупик. Во-первых, превращать людей в детали машины нельзя. А во-вторых, возможности человека ограничены, и в первую очередь тем, что двигаться очень быстро он не может. Технический прогресс люди чаще всего отождествляют со скоростью, причём не только перемещения. Не менее важно, насколько быстро изготовляется продукция. Число сделанных в час деталей — это «скорость» станка, или его производительность. Чем выше производительность одного станка, тем больше цех, завод, фабрика выпустят нужных вещей — утюгов, машин, самолётов и т. д. Работа предприятия зависит ещё от одной «скорости». Деталь обрабатывают на разных станках — каждый выполняет свою операцию (точит, режет, шлифует и т. д.). Чтобы деталь добралась до очередного пункта, нужно время.
Казалось бы, увеличить производительность завода просто: требуется лишь сократить время обработки и транспортировки. Однако станок может работать быстрее до определённого предела: инструменты при большой скорости нагреваются из-за трения и потому ломаются. А ускорять процесс транспортировки внутри цеха нерационально — расстояния ведь небольшие. Может быть, выход заключается в объединении обработки и транспортировки? Весь технологический процесс следует разбить на элементарные операции, каждую из которых будет выполнять один инструмент. Технически осуществить это нетрудно. Например, нужно расположить деталь на постоянно движущемся конвейере, а инструмент на подвеске пусть какое-то время (необходимое для совершения операции) её «сопровождает», а затем возвращается назад.
Скорость обработки, безусловно, возрастёт, но обратное движение инструмента окажется непроизводительной тратой времени. Если заставить инструмент непрерывно двигаться по замкнутой траектории, предпочтительнее по кольцу, а деталь — огибать это кольцо, потерь
времени не будет.
Эту идею предложил молодой инженер Л.Н. Кошкин (1912—1992).
Решать Кошкину пришлось конкретную и крайне насущную задачу, нужны были патроны.
Много, очень много патронов.
Весь процесс изготовления патрона — отливка и обточка пули, вытяжка стакана гильзы из
листовой заготовки, установка капсюля, заполнение порохом, окончательная сборка — был
разбит на ряд элементарных операций, каждую из которых выполнял один инструмент за одно
движение. И для каждой такой операции — штамповки, обточки, сверления, сборки,
наполнения ёмкости — предназначался отдельный механизм, выполненный в виде ротора. За
время полного его оборота операция заканчивалась, и деталь подхватывал другой ротор —
транспортный, связанный с рабочим. Он подавал деталь на следующий ротор для другой
операции. Двигаясь по такой роторной линии, заготовка постепенно превращалась в готовое
изделие.
Роторная линия имеет огромную производительность, но обладает существенными
недостатками. Число производимых операций ограничено; их последовательность и время выполнения каждой операции жёстко заданы. Перенастраивать роторные линии на другую работу
практически невозможно. Поэтому их используют для непрерывного производства однотипных
изделий — электрических ламп, патронов, авторучек, одноразовых шприцев.
Гораздо более гибкими оказались роторно-конвейерные линии. Детали на них передвигаются
конвейером, огибающим рабочие роторы. Технологический процесс определяется
тем, какие роторы и в какой последовательности проходит деталь. Изменяя путь конвейера,
можно в широких пределах менять способы и последовательность её обработки.
В научно-производственном объединении «Ротор» были проведены специальные изыскания,
которые показали, что роторно-конвейерные линии способны обеспечить выпуск около 30 %
всех наименований узлов, деталей, изделий, производимых промышленностью.

Вы задумывались над тем, как из металла изготовляют такие разные вещи, как, например,
сковороды и корпуса автомобилей, механизмы для часов и корабельные винты? Процесс этот
длительный и сложный. Сначала на машиностроительных заводах из слитков и проката (см.
статью «Добыча природных веществ и превращение их в материалы») делают заготовки.
Получают их двумя способами — литьём и ковкой. Литьё подходит для производства
заготовок, или отливок, любых размеров — и маленьких, и больших. Слитки плавят в печах,
затем металл заливают в специальные формы (для каждой детали свои). Выходит отливка, по
форме близкая к будущему изделию. С помощью точного литья научились изготовлять детали,
не требующие дополнительной обработки.
Крупные заготовки, скажем для корабельного гребного вала длиной в несколько метров,
выковывают. В далёком прошлом кузнец работал молотом. Кусок предварительно нагретого на
огне, а потому мягкого металла он клал на железную наковальню и ударами молота придавал
ему нужную форму — гвоздя, подковы, тележной оси. Сейчас на заводах стоят огромные
механические и гидравлические молоты и прессы, а плоскую наковальню заменили оправки и
штампы.
Применяют и холодную штамповку, т. е. металл перед обработкой не нагревают. Так делают
крышу и днище автомобиля, колпаки на колёса, части крыльев самолёта и многие другие
тонкостенные детали.
С помощью ковки и литья получить точные размеры и нужное качество поверхности изделия
не удаётся. В отливке могут оказаться инородные вкрапления и пустоты — раковины. А
кованая деталь неизбежно покрыта окалиной.
Поэтому заготовки на следующем этапе производства поступают в механические цеха, где их
обрабатывают на станках — снимают лишний металл, шлифуют.
Детали требуются самые разнообразные: круглые и прямоугольные, плоские и
цилиндрические, с отверстиями и канавками; в одном случае поверхность нужна шероховатая,
в другом — гладкая, блестящая, как зеркало. Значит, и делать их необходимо на разных
станках.
На токарных станках изготовляют детали в виде цилиндра и конуса, с винтовой резьбой
снаружи и внутри, кольцевыми канавками и т. п. Заготовка вращается, а резец, двигаясь вдоль
или поперёк её оси, снимает слой металла. Для многотонных деталей существуют карусельные
станки. Заготовка диаметром до 25 м устанавливается на вращающийся стол, а резцы перемещаются вертикально и горизонтально, обрабатывая несколько поверхностей
одновременно.
Чтобы повысить скорость обработки, придумали поворотное устройство — револьверную (от
англ. revolve — «вращаться») головку. В ней закрепляют инструменты, которые можно менять, не останавливая станок. Станки с этим приспособлением называют токарно-револъверными.
На сверлильных станках сверлят и обрабатывают отверстия, нарезают внутреннюю резьбу и т. д. На горизонтально-расточных выполняют не только сверлильные, но и токарные и фрезерные работы. Это особенно важно, когда необходимо с высокой точностью обработать несколько поверхностей без перестановки детали.
С точностью до тысячных долей миллиметра просверливают отверстия на координатно-расточных станках. Эти чуткие машины стоят в отдельных помещениях: изменение температуры хотя бы на один градус может привести к потере точности в несколько тысячных долей миллиметра.
Когда необходимо выпустить много однотипных деталей, например болтов, гаек или шестерёнок, для нарезания резьбы используют специальные станки —резъбо- и зубонарезны 'е. Поверхности деталей сложной формы обрабатывают на фрезерных станках инструментами с множеством режущих зубьев — фреза'ми (фр. fraise). Существует
много типов фрез. Дисковыми прорезают канавки или отрезают металл; большие поверхности
обрабатывают торцевыми фрезами. Если ось инструмента располагается перпендикулярно
столу, на котором крепится заготовка, станки называют вертикально-фрезерными, если
параллельно — горизонтально-фрезерными. Крупные детали делают на продольно-фрезерных
станках одновременно четырьмя фрезами.
Чтобы получить поверхность высокой чистоты, т. е. гладкую, применяют шлифовальные
станки. Детали на них обрабатывают абразивными кругами, и поверхность становится гладкой,
почти зеркальной.
На долбёжных станках инструментом, который движется вверх-вниз (он называется долбяк),
получают канавки в отверстиях.
Строгальные станки последовательно снимают резцом слои металла. При этом перемещается
либо стол с деталью, либо резец с верхней частью станка.
На протяжных станках обрабатывают наружные поверхности деталей и отверстия (круглые,
треугольные, многоугольные) в них. При обработке внутренних поверхностей сквозь заранее
высверленное отверстие пропускают специальный режущий инструмент — протяжку. При
обработке наружной поверхности он проходит сверху. Протяжка имеет много зубьев (от 30 до
120); каждый последующий зуб чуть длиннее предыдущего и срезает «свой» слой металла.
Для обработки металла используют не только механический способ (точение, сверление,
растачивание, шлифование и т. д.), но и принципиально новые методы — электрофизические и
электрохимические. На специальных станках получают детали очень сложной формы из самых
твёрдых материалов без резания. Принцип их работы основан на сложных тепловых,
физических и химических процессах.
Существуют также станки, а вернее, целые обрабатывающие центры, которые умеют делать
несколько операций: точить, сверлить и фрезеровать. Производительность их очень высока.
Обрабатывающим центром управляет компьютер.
Но есть и другой путь повышения скорости обработки. Вместо одного универсального станка
собирают цепочку специализированных станков. Каждый делает только одну операцию, а
деталь передаётся от станка к станку ленточным или роторным конвейером (см. статью
«Роторно-конвейерные линии академика Кошкина»).
Оба эти подхода имеют свои достоинства и недостатки.

В современной культуре слово «дизайн» (от англ. design — «замысел», «проект», «чертёж», «рисунок») служит международным термином, который обозначает весь спектр деятельности по созданию нового изделия или даже программы, например рекламной кампании. В России были попытки заменить понятие «дизайн» на «художественное конструирование». Однако этот термин не прижился, так как не соответствует сути данной деятельности.
Предшественниками современных специалистов по дизайну можно назвать ремесленников. Они изготовляли предметы повседневного спроса, орудия труда, оружие. Каждый стремился сделать свой товар привлекательным для покупателя, был и конструктором, и технологом, и художником в одном лице.
С возникновением массового производства в конце XIX — начале XX в. промышленная продукция утратила многие положительные качества ремесленных изделий. Она стала безликой, некрасивой, не всегда функциональной. Крупные фирмы, чтобы улучшить товар, начали привлекать к проектированию не только грамотных инженеров, но и людей творческих, художественно одарённых. Одной из первых на этот путь в начале XX в. встала немецкая электротехническая компания AEG. Её продукция выгодно отличалась от изделий конкурентов благодаря таланту дизайнера Питера Беренса.
Сформировался же дизайн как новый вид человеческой деятельности в 30-х гг. XX в., в эпоху глубокого экономического кризиса в Европе и Америке. Одним из его основателей считают Раймонда Лоуи, морского офицера в отставке. Оказавшись в США, он был поражён обилием товаров и одновременно их внешней убогостью. Художник и эстет в душе, Лоуи стал предлагать свои услуги предпринимателям, хозяевам магазинов, изготовителям рекламы. Начав с оформления витрин и упаковки
сигарет, он очень скоро приобрёл не только богатство, но и широкую известность. Разработанная Лоуи упаковка сигарет «Лаки Страйк» более полувека выпускается без изменений.
Лоуи понял, что покупателю нужен не просто дешёвый и добротный товар, а изделие, удобное в использовании, обладающее эстетической привлекательностью. Он впервые попытался связать воедино пользу, удобство и красоту. Когда речь идёт о простых вещах, добиться этого несложно. Флакон для продуктов бытовой химии, например, не должен выскальзывать из мокрых рук; его желательно оснастить распылителем направленного действия или дозатором. Информативное графическое оформление, хорошо читаемые надписи, безукоризненное художественное качество — вот требования, которым должен отвечать товар. Ведь
грязноватый, невыразительный цвет, расплывчатая надпись вряд ли вызовут доверие к
изделию.
Управление технически сложными изделиями — транспортными машинами, различными
приборами, станками — требует особых навыков. Именно такие товары должны быть особенно
«дружественны» человеку.
Что это значит? Все органы управления нужно разместить так, чтобы при минимальных
затратах усилий ими было удобно пользоваться. Кнопки, тумблеры, рычаги должны находиться
в зоне досягаемости, чётко различаться между собой и соответствовать психофизиологическим
возможностям человека. Второе важное требование — эстетическая привлекательность. Машина, станок, прибор (в том числе утюг, кофеварка, велосипед и т. д.) должны быть пропорциональными, иметь форму и цвет, сообразные функциональному назначению. Совершенство формы предопределяет рациональность технического решения, логику конструкции, технологичность — только на этой основе дизайнер может создать подлинно гармоничную форму.
Таким образом, в дизайне нет места понятиям «нравится» или «не нравится». Не украшение готовой конструкции, не «прилизывание» издержек технологии, не окрашивание изделия в «весёленький» цвет составляют суть дизайна. Только тщательное изучение конструкции изделия и технологии его производства, свойств основных материалов позволяет дизайнеру вносить аргументированные предложения по внешнему виду и разрабатывать конкретное композиционное решение. К работе над новым изделием дизайнер приступает одновременно с конструкторами, технологами и другими специалистами (а иногда и раньше). Он выступает в роли дирижёра в этом сложном оркестре тех, кто создаёт изделие.
О том, как работает дизайнер, расскажем на примере самого сложного объекта индустриального дизайна — легкового автомобиля.
Первый этап — предпроектное исследование. Оно заключается в сборе информации о подобных моделях, их качествах и достоинствах, применяемых материалах, положении на рынке и т. д. На основе полученной информации формируется перечень (пакет) качеств, которыми должна обладать новая машина. Это некий словесный портрет будущего изделия. Второй этап — эскизный проект. Пользуясь предварительной информацией, дизайнер занимается поиском образа автомобиля. Делает множество эскизов, прорисовывает варианты в различных ракурсах. Параллельно инженеры — компоновщики и конструкторы выполняют компоновку, размещают в соответствии с нормами эргономики и безопасности двигатель, трансмиссию и другие узлы автомобиля. Это позволяет определить основные пропорции и размеры машины. Дизайнер помогает найти компромисс между техническими и потребительскими требованиями, защищая в первую очередь интересы будущих покупателей. На стадии эскизного проектирования изготовляют макеты (обычно пластилиновые) в масштабе 1:5 или 1:4 с различными вариантами формы. Нередко такие макеты делаются в демонстрационном исполнении, т. е. имитируются окраска, стёкла, фары, декоративные элементы и т. п. На основе анализа эскизов и масштабных макетов выбирается вариант для технического
дизайн-проекта.
Третий этап — технический дизайн-проект. Выполняется макет в масштабе 1:1 из пластилина,
гипса, полимерных материалов на металлическом или деревянном каркасе. Его поверхности
обрабатывают высококвалифицированные специалисты-макетчики вручную или на станках с
числовым программным управлением.
На стадии технического дизайн-проекта выбирают окончательную форму и варианты деталей
отделки. Одновременно идёт проработка конструкции деталей корпуса, уточняются их размеры и т. д. При этом могут вноситься некоторые изменения и в проектируемую форму. Ведется
подготовка к изготовлению опытного образца.
Следующая стадия — рабочий проект. На этом этапе согласовывают все изменения, уточняют
материалы, из которых будет изготовлена модель, и делают демонстрационный макет. Все его
элементы и детали выполняют в точном соответствии с дизайнерским замыслом. Макет является своего рода эталоном, по
которому будет вестись рабочее проектирование конструкции, организация производства и т. д.
Но на этом этапе работа дизайнера над новой моделью не заканчивается. Ему предстоит
осуществлять «надзор» за технической документацией и созданием опытных образцов для
испытаний, а также вносить изменения в модель по результатам испытаний. Только когда
новые автомобили поступят в продажу, дизайнер может сказать себе: работа закончена! А о
том, насколько она была успешной, судить покупателю.
Всё, о чём рассказано выше, относится к проектированию любого изделия. Конечно, есть
некоторые отличия, связанные со спецификой того или иного объекта, но принцип системного
подхода и поэтапного проектирования остаётся в дизайнерском творчестве неизменным.

Жизнь современного человека трудно представить без разнообразных технических устройств
— электрических, механических, гидравлических. Звонит будильник — мы просыпаемся, поворачиваем в ванной кран — течёт вода, в многоэтажном здании поднимаемся на лифте. Все эти сложные машины и механизмы привычны для человека конца XX в., поэтому мало кто задумывается над тем, как их создают. Попробуем вместе пройти путь от замысла до машины. Для её создания нужна идея. Но идея рождается не просто так, а чаще всего в ответ на возникшую в обществе потребность. Например, появился спрос на новые виды топлива и масел
— стала развиваться нефтеперерабатывающая отрасль. Понадобились новые сорта сталей — изменилось оборудование в металлургии. А поскольку обрабатывать сталь этих сортов надо тоже по-новому, появились более совершенные станки.
Иногда изобретатель опережает своё время. В его творении пока не нуждаются. Лишь спустя
годы, десятилетия, даже века замысел будет востребован. Порой о нём уже никто не помнит —
и машину изобретают заново. Например, идею подводной лодки предложил Е. П. Никонов (см.
статью «Подводные лодки»), а появилась такая лодка лишь в первой половине XIX в., и не в
России.
Если государству, фирме или частному лицу понадобится какое-то техническое устройство
(назовём его условно — машина), сначала составляют техническое задание, т. е. излагают
требования к новой машине. Это техническое задание заказчик предлагает конструкторским
бюро.
Конструкторское бюро изучает требования и составляет ответ — техническое предложение.
Оно содержит несколько вариантов решения задачи, экономическое и техническое обоснование
каждого варианта, сравнительную оценку предложенных к разработке и уже существующих
машин — как отечественного, так и зарубежного производства. В процессе этой работы
требования технического задания нередко уточняются.
* Электростартёр — устройство для запуска автомобильного мотора из кабины — появился в
1912 г. потому, что женщины не хотели крутить заводную рукоятку. Первоначально
электростартёр устанавливался только по специальному «дамскому» заказу, поскольку
мужчины считали наличие стартёра признаком слабости. Дизайнер представил решение основных элементов салона автомобиля: стилистическую схему панели приборов, целостную боковину, сиденья с подголовниками. Одновременно предложена и цветовая схема обивки. Часто для эскизов применяют тонированную бумагу (или картон) — рисунок на ней выглядит более убедительно. На подобном эскизе дизайнер представляет концептуальное видение формы перспективной модели. Иногда на некоторых элементах акцентируется внимание. В данном случае это «бровки» над колёсными нишами, глубокая подштамповка на боковине, тонированные стёкла. Особое внимание на этапе технического предложения уделяют исследованию возможных рынков сбыта будущей машины. В современных условиях, когда предложение новых видов продукции превышает спрос
на неё, изготовитель должен ясно представлять себе, чем его продукция привлечёт потенциального потребителя. Нужно знать, на кого рассчитан товар: по возрасту — на молодёжь, людей средних лет или пожилых; по доходам — на небогатых, среднего достатка или обеспеченных. Необходимо учитывать даже национальность и пол покупателей. Безусловно, важно и то, как предположительно долго машина будет находиться в эксплуатации и пользоваться спросом. Всё это и определяет, стоит ли вкладывать деньги в её производство. Заказчик, рассмотрев технические предложения разных конструкторских бюро, выбирает одно из них. При этом, как правило, он обращает внимание не только на технические характеристики будущей машины, но и на возможные затраты.
Иногда окончательный выбор заказчик делает на следующей стадии проектирования, называемой эскизным проектом. По этому проекту можно составить общее представление о принципе работы и об устройстве машины; в нём дана её принципиальная схема. Для особенно крупных изделий (например, турбин гидроэлектростанций или химических реакторов диаметром в несколько метров) обязательно оговариваются условия и особенности транспортировки. При этом учитывают габариты железнодорожного полотна, мостов и туннелей.
Если для машины разрабатывают принципиально новые узлы, рассчитать которые не представляется возможным, то изготовляют их макеты для испытаний.
Особое значение на этапе эскизного проекта имеет проверка всех предложенных вариантов машины на соответствие требованиям безопасности и сохранения чистоты окружающей среды. Ни одна машина, даже если у неё нет аналогов, не создаётся заново. Из одной машины в другую без изменений переходит до 80 % всех деталей и узлов (их называют стандартными). Это различного рода подшипники, реле, выключатели, разъёмы и т. д. Хорошим конструктором считается тот, кто может создать новую машину из максимального количества стандартных узлов. Например,
построенный в 1943 г. советский тяжёлый танк ИС имел в двигательной установке 70 деталей,
общих с деталями уже выпускавшегося танка KB, 20 — с деталями Т-34 и лишь менее 30
новых; в башне танка 260 узлов были общими с узлами танков прежних моделей и только 15
новых.
Применение стандартных деталей не только ускоряет и удешевляет создание машины, но и
повышает её надёжность: раз детали успешно работали прежде, значит, вероятность их
поломки мала, да и запасные части найти проще. Кроме того, для производства таких деталей
уже подобрана технология, созданы станки, приспособления, инструменты.
На следующей стадии проектирования разрабатывают технический проект: проверяют наличие
патентов, инженерные расчёты; завершают испытания макетов; оценивают основные
технические характеристики (мощность, производительность, расход топлива или
электроэнергии, коэффициент полезного действия).
Особое внимание уделяют технологической подготовке. Производство к моменту получения
чертежей должно быть полностью подготовлено — укомплектован парк станков, изготовлены
специальные приспособления, режущие и измерительные инструменты и т. д. Это длительный
процесс. Для сложной машины, вроде самолёта или автомобиля, он может занять примерно
столько же времени, сколько конструирование и работа над чертежами.
И вот технический проект принят заказчиком. Наступает заключительный этап
конструкторских работ — подготовка рабочей документации, чертежей, по которым машину
будут изготовлять. Для сложных изделий наряду с чертежами создаются так называемые плазы.
В экспериментальном или модельном цехе завода строят макет машины в натуральную
величину — мастер-модель. Делают её с очень высокой точностью из хорошо высушенного
твёрдого дерева — как правило, бука — и покрывают лаком. Так мастер-модель может
храниться годами. Она служит эталоном, с которого снимают размеры при изготовлении
штампов, пресс-форм и калибров для их проверки.
Некоторые автомобильные компании мастер-модели уже не делают, а строят математическую
модель поверхности деталей кузова на компьютере. Форма кузова записана в виде десятков
миллионов чисел, а программа позволяет в считанные минуты получить сечение любого
элемента.
Кроме мастер-модели автомобиля делают и деревянные болванки элементов кузова. Острые
грани болванок обшивают стальными уголками заподлицо с деревом. По болванкам деревянными молотками (киянками) вручную выколачивают все детали кузова опытного
образца будущего автомобиля и проверяют, как они стыкуются между собой.
Наконец всё готово к выпуску машины, и завод начинает работать. Прежде всего, делают
опытную партию новых машин (2—3 самолёта, 10—15 автомобилей). В этот период проходит
проверку работа конструкторов и производства. Бывает, что в машине какие-то детали не
собираются в узлы; тогда анализируют причины «нестыковки» и, если необходимо, в чертежи
вносят исправления. Собранную машину испытывают по заранее разработанной и
согласованной с заказчиком программе.
Крупные агрегаты, вроде турбин или генераторов для ГЭС и ТЭС, монтируют на заводе и
запускают, чтобы проверить, не возникнет ли вибрация (от лат. vibro — «колеблюсь»),
способная в считанные минуты разрушить турбину.
Несколько иначе испытывают автомобили. Поскольку машины эксплуатируются в различных
климатических условиях — на морозном севере и жарком юге, во влажных тропиках и в
пустынях, — их проверяют в аэроклиматических установках, которые есть на всех автозаводах. В них можно создать любые условия — от лютого мороза до обжигающей жары, сухой или
влажной. Посылают автомобили и в испытательный пробег, чтобы посмотреть, как они поведут
себя в разных условиях — в горах, на равнине и т. п. И лишь после всесторонних испытаний
начинается серийное изготовление модели. На Волжском автозаводе в пробег ежегодно
отправляют 20—30 машин (при годовом выпуске более 700 тыс.), чтобы проверить, не
ухудшается ли качество продукции по мере «старения» производства.
Ну, а если у конструктора вдруг возникла новая идея, как улучшить качество машины? Можно
ли вносить изменения в конструкцию или технологию изготовления?
Ни в коем случае! После начала серийного производства изменения недопустимы, все предложения по совершенствованию модели идут в так называемый задел.
Их используют в дальнейшем при модернизации машины. А модернизацию конструкторы
начинают сразу же после того, как модель запустят в массовое производство. Поскольку
совершенству нет предела, то и модернизация — процесс непрерывный.