Рождение автомобиля

С ТЕЛЕГИ НА САМОЛЕТ

По длинному коридору УГК – управления главного конструктора – осторожно катили пластилиновый автомобиль. Это был тот самый макет, который я видел у дизайнеров. Интересно, что с ним собираются делать?

Я пошел следом. Автомобиль скрылся за широкой дубовой дверью с надписью: «Отдел САПР». Дверь затворилась. Чтобы войти, нужно было нажать несколько кнопочек кодированного замка.

Чем труднее куда-то попасть, тем больше хочется. Я стал нажимать кнопки наугад. Ничего не вышло. Угадать было так же трудно, как выиграть десять тысяч в «Спортлото».

– Хотите проникнуть? – спросил, проходя мимо, парень в белом халате.

– Хочу. Помогите.

– Могу помочь советом. Через минуту здесь будет Папашев, пусть он вам разрешит.

Снова Папашев! С ним каши не сваришь. Небось, опять пошлет куда-нибудь за резолюцией... Я представлял его мрачным, каменнолицым и сильно удивился, когда увидел приятного моложавого мужчину с челкой и в очках.

Олег Хайруллович не только открыл мне дубовую дверь, но и взял на себя функции гида. Без его помощи я обалдел бы от САПРовских загадок и чудес.

Первый зал, отделанный розовым полированным мрамором, был так хорош, что вполне подошел бы королю средней руки для приема послов. В нем царила Мерительная Машина высотой в добрых два этажа. Посреди зала смиренно стоял только что прибывший макет. Из-под потолка, благородно поблескивая, опустилась колоннообразная конструкция с электронным «пальцем» на конце и принялась ощупывать пластилинового пришельца.

– Щуп автоматически перемещается по поверхности макета и снимает координаты точек,– объяснил Папашев.– Направление и шаг задает ему оператор. Вот, пожалуйста,– обмер закончен. Все интересующие нас точки попали в память машины, на магнитный диск. Этот массив координат – как бы эскиз кузова, но не рисованный, а представленный в цифровом виде.

Мерительная машина способна не только мерить. Прикажешь ей – пустит в ход фрезу и сама, без рабочего-станочника, вырежет из дерева или пенопласта такой же макет. Но сейчас этого не требуется. Магнитный диск с «эскизом» несут в соседний зал, где за дисплеями уже ждут конструкторы. Сейчас они начнут с главным компьютером диалог на тему кузова будущего автомобиля.

А нужен ли этот диалог? Разве мало на диске данных о кузове? Оказывается, мало. Кузов гораздо сложнее, чем кажется,– он состоит из сотен деталей,– значит, нужно толково расчленить его на элементы и найти для каждого оптимальную толщину. Многие детали (например, дверные петли) в макете отсутствуют, и, естественно, на диске с «эскизом» никакой информации о них нет. Конструктор в паре с ЭВМ должен их спроектировать. При этом ему не понадобятся традиционные орудия: линейка, карандаш и резинка.

Розданный дизайнерами макет не совсем точен. Как бы ни старался лепщик, где-то у него дрогнет рука, где-то соринка попадет в пластилин,– вот вам и погрешность. Конструктор заметит ее на дисплее и устранит. Выходит, его диалог с ЭВМ необходим еще и по этой причине.

Папашев знакомит меня с молодым конструктором. В руке у Андрея черная коробочка с разноцветными кнопками на крышке. С ее помощью можно давать компьютеру задания, ставить вопросы. Со стороны кажется, что это игра, а не работа.

Вот на экране дисплея засветилась дюжина точек. Похоже на созвездие. Но эти точки не с неба и не с потолка: их зафиксировал электронный щуп в задней части пластилинового макета. Андрей продолжает колдовать со своей коробочкой. Точки соединила выпуклая кривая. Чем-то она не понравилась конструктору. ЭВМ ее мигом подправила, а затем, на секунду задумавшись, высветила изображение поверхности. Поверхность поворачивается на экране,– Андрей хочет рассмотреть ее с разных сторон. Кивнул сам себе: дескать, годится – и вызвал с магнитного диска на экран следующее «созвездие».

– Кузов автомобиля состоит из множества элементарных поверхностей,– комментирует Папашев. – Только в задней части их около сорока. И каждую нужно отработать, довести до совершенства, как это делает Андрей, а потом совместить все сорок в единое целое.

– Так-так,– говорю.– Понятно. Но где же чертежник?

– Какой чертежник?

– Тот, который перенесет созданную Андреем конструкцию на бумагу.

– Вот он,– показывает Папашев на небольшое устройство, скромно стоящее в углу – Называется «графопостроитель».

– А откуда он берет данные для чертежа?

– Из памяти ЭВМ.

Я взглянул на устройство с уважением. Вот бы мне такое в школьные годы! Черчение было для меня сущей мукой. Из-за него я не стал поступать в политехнический. А теперь, похоже, идет к тому, что кульманы, готовальни, лекала отомрут. В наше время они так же устарели, как счеты с костяшками.

Из соседнего зала доносятся загадочные звуки: что-то жужжит, цокает, повизгивает. Это работает главный графопостроитель, изготовляющий самые крупные чертежи. Вдоль большущего стола, покрытого чертежной бумагой, катается, как мостовой кран по пролету, зеленая каретка. А по ней поперек стола ездит другая, оранжевая, вооруженная специальным карандашом. Кажется, что каждая из кареток движется сама по себе, но их действия строго согласованы и имеют общую цель: заставить карандаш провести на бумаге нужную линию.

Я измерил стол: в ширину пять шагов, а в длину – пятнадцать. Пенальти в футболе бьют с меньшего расстояния! Нетрудно представить, каково было конструкторам делать чертежи такого формата вручную.

– Меня теперь калачом из САПРа не выманишь,– смеется Андрей.– Назад, за кульман, не пойду!

Пора расшифровать слово САПР: Система Автоматизированного Проектирования. Такие системы помогают проектировать очень многое – от мостов и зданий до модной одежды. А эта, коммунаровская, естественно, специалистка по автомобилям. К моему приезду она работала уже второй год.

– САПР открывает возможности, о которых мы даже не помышляли,– сказал Папашев.– Мы еще не осознали всю ее мощь.

Раньше конструктор двигался к цели как бы ощупью. Создавал на основе прошлого опыта некую отправную конструкцию и отдавал ее на испытания, первого раза она их, как правило, не выдерживала. Конструктор, раскинув умом, изменял какую-нибудь деталь. Опять испытания. Снова что-то не так. Вновь садись к анализируй.

Чтобы создать безопасный кузов, строили и разбивали о железобетон в среднем пять кузовов. Разрушали, сбрасывая манекен, до десяти конструкций рулевого управления. Так шаг за шагом приближались к истине. Путь был долгим и трудным.

Когда появилась САПР, конструкторы не бросились в ее объятия: кому охота перестраивать свое мышление, хоронить многолетние навыки? В новый отдел пришли только молодые. И не прогадали: вскоре у них было такое чувство, будто с телеги пересели на самолет.

Здесь тоже строят и разрушают конструкции, но не слышно ударов, не видно искореженного железа: САПР оперирует с математическими моделями автомобиля и его частей. Человек задает электронной машине условия испытания и вскоре видит результат. Обычно это цифры, однако для наглядности ЭВМ может и картинку нарисовать. Хотите – изобразит на листе бумаги автомобиль после наезда на препятствие. А на дисплее это же столкновение можно наблюдать, как в замедленном кино: видно, где возникла и как бежала по кузову уродливая волна деформации. Если разрушения опасны для водителя и пассажиров, конструктор усилит в математической модели кузова слабые места, прикажет компьютеру повторить испытание – и так до тех пор, пока не добьется своего.

ИНФОРМАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА:

ТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ АВТОМОБИЛЬНЫЙ КУЗОВ ПРОЕКТИРУЮТ ПОЛТОРА-ДВА ГОДА. В УСЛОВИЯХ САПР НА ЭТУ РАБОТУ ТРЕБУЕТСЯ НЕ БОЛЬШЕ МЕСЯЦА.

Когда САПР выдаст комплект чертежей, по ним построят опытный автомобиль и... разобьют на полигоне о железобетонный блок. Зачем? Ведь математическая модель кузова уже испытана на столкновение с препятствием!

– Дело в том, что ни одна модель,– говорит Па-пашев,– не является абсолютно достоверной. В ее основе всегда лежат какие-то упрощения, допущения. Для проверки необходимо натурное испытание. Но только одно! Теперь мы разбиваем один кузов, а не пять, как бывало раньше.

САПР экономит время и труд конструкторов, испытателей, рабочих экспериментального цеха. И при этом безошибочно выполняет все расчеты, находит оптимальные решения. Познакомившись с ней, как-то странно входить в конструкторский зал: кажется, что из дня завтрашнего вернулся во вчерашний.