Файл: Поляк, А. Я. Трактор будущего.pdf

Состоявшийся в октябре 1968 года Пленум ЦК КПСС поставил задачу ускорить внедрение энергонасыщен­ ных скоростных тракторов в сельское хозяйство. Уже проходят государственные испытания 150-сильные гу­ сеничные машины класса 3 тонны Харьковского трак­ торного завода. Испытываются и созданные конструк­ торским бюро Минского завода скоростные тракторы класса 1,4 тонны МТЗ-80 (мощность 80 лошадиных сил). Заводами им. Октябрьской революции и «Красная звезда» созданы скоростные плуги и сеялки; конструк­ торское бюро по сельскохозяйственным и виноградниковым машинам заканчивает работы по созданию ско­ ростных культиваторов, специальных сцепок и мар­ керов.

Пройдет год-два, и на полях колхозов и совхозов появится новая высокопроизводительная скоростная техника. Естественно, возникает вопрос: что же будет дальше, исчерпываются ли этим возможности повыше­ ния скоростей и не пойдет ли развитие сельскохозяйст­ венной техники другим путем? Попробуем разобраться в этом вопросе. Посмотрим, есть ли другой путь уве­ личения производительности тракторов.

Производительность — площадь, обрабатываемая за единицу времени, — определяется не только скоростью движения агрегата, но и шириной его захвата. Действи­ тельно, чем больше ширина захвата, тем больший уча­ сток поля за один проход обрабатывает агрегат. Зна­ чит, не увеличивая скорость, а лишь увеличив шири­ ну захвата, можно повысить производительность агре­ гата.

Но не будем торопиться с выводами. Вспомним, что тракторы делятся на классы по силе тяги. Чем выше класс трактора, тем большее тяговое усилие он разви­ вает и, следовательно, может . работать с орудиями

74

большей ширины захвата. Получается, что выгоднее всего применять тракторы наибольшего класса по тяге. Однако это далеко не так. Если не отрываться от зем­ ли, то легко заметить, что размеры агрегата ограничи­ ваются конфигурацией и размерами полей, агротехни­ кой и технологией возделывания тех или иных культур. В самом деле, трудно представить себе агрегат из 4—5 сеялок на небольших подмосковных полях, в то время^ как на просторах Казахстана такие агрегаты успешно применяются. Там, где невозможно увеличить ширину' захвата, нельзя использовать и трактор, рассчитанный' на большую силу тяги.

Приобретая новый трактор, руководители колхоза или совхоза обязательно учитывают, на каких работах его можно применить. Но чем трактор больше;' тем меньше его универсальность (его труднее использовать на легких работах), ниже его годовая выработка, а это может привести к тому, что трактор окажется невыгод­ ным. Наибольшее распространение в нашей стране по­ лучили тракторы классов 1,4 тонны (МТЗ-50) и 3 тон­ ны (ДТ-75, Т-74). Использование тракторов классов выше 6 тонн в сельском хозяйстве вряд ли целесооб­ разно: такие тракторы-громадины будут весить больше 12 тонн, а ширина захвата посевного агрегата превысит 18 метров.

Но, пожалуй, самые серьезные преграды, мешаю­ щие применению тракторов высоких классов тяги, кроются в технологии возделывания сельскохозяйствен­ ных культур. Повышая класс тяги тракторов, мы вы­ нуждены увеличивать его вес, а вместе с ним — ширину колес или гусениц: иначе слишком велико будет их давление на .почву. Но такие движители не «вписы­ ваются». в междурядья пропашных культур. В данном случае размеры междурядий определяют допустимый

75

вес трактора, его тяговые возможности, а значит, и ширину захвата.

Эти примеры показывают, что возможности увеличе­ ния ширины захвата определяются естественными ус­ ловиями и весьма ограниченны. В то же время повы­ шение скорости зависит от уровня развития техники — возможностей насыщения металла энергией — и культу­ ры эксплуатации. Эти показатели динамичны и непре­ рывно улучшаются. Научно-технический прогресс от­ крывает огромные перспективы увеличения скоростей при выполнении полевых сельскохозяйственных работ

высоким скоростям, которые должны вплотную приб­ лизить наше сельское хозяйство по уровню произво­ дительности труда к передовым отраслям промышлен­ ности.

Нам сегодня нелегко представить себе трактор с сель­ скохозяйственными машинами, движущимися по полю со скоростью, скажем, 30 километров в час. Мешают привычные, годами укоренившиеся, понятия и сужде­ ния. Но развитие техники уже не раз ставило в смеш­ ное положение тех, кто не находил в себе силы ото­ рваться от, казалось бы, незыблемых традиций и смело посмотреть в будущее. Жертвой подобного рода тех­ нического консерватизма стал, например, видный анг­ лийский астроном Уильям Пикеринг. «В народе бытует

океаном и перевозить большое количество пассажиров подобно нашим современным пароходам. На мой взгляд, не подлежит сомнению, что такого рода идеи абсолют­ но нереальны». Видимо, Пикеринг был настолько уве­ рен в своей правоте, что посчитал полезным преподать

70

«наивным» фантастам еше один урок: «Необходимо рас­ сеять распространенное заблуждение, а именно, что при этом можно будет достигнуть огромных скоростей. Разумеется, мы не можем надеяться, что имеющиеся в нашем распоряжении летательные аппараты когда-ли­ бо смогут конкурировать со стремительностью наших локомотивов и автомобилей». А ведь это было сказа­ но в 1910 году, когда Луи Блерио уже совершил пере­ лет через Ла-Манш. Действительно, как известно, очень скоро опровергла прогнозы и предостережения Пике­ ринга. Такая же участь ждет и скептиков, которые се­ годня сомневаются в возможностях дальнейшего уве­ личения скоростей машинно-тракторных агрегатов.

Конечно, для этого потребуется решить еще немало сложных проблем: повысить надежность и прочность тракторов, механизировать вспомогательные операции, упростить техническое обслуживание, улучшить ма­ невренность агрегатов и т. д. Особенно трудная зада­ ча— обеспечить хорошие условия труда механизаторов. Мы уже говорили о том, что с повышением скорости увеличиваются напряженность работы тракториста, его утомляемость, вредное влияние шума, тряски, запылен­ ности воздуха. Чтобы уменьшить воздействие этих факторов на организм человека, приходится создавать специальное оборудование, строить дорогие кабины, ус­ ложнять конструкцию трактора.

Но и этого оказывается недостаточно. Увеличению скоростей выше определенного предела мешает биоло­ гический барьер. Ведь время реакции человека обуслов­ лено его физиологическими особенностями, а при боль­ ших скоростях тракторист просто не успеет управлять трактором. Как же быть?

Ответ напрашивается сам собой. Если человек не может работать на тракторе, значит, его надо удалить

77

ТРАКТОР-АВТОМАТ

Трактор-автомат? Возможно ли это? Раздумывая о будущем автоматизации, мы обычно представляем себе этакую бодрую фигурку, облаченную в нечто по­ добное рыцарским доспехам и обязательно с рожками антенн на голове. Фигурка эта — совсем как человек, разве что не ест, не курит и не ходит в кино. Вполне вероятно, что такой робот, заменив человека, сможет сесть за рычаги трактора и повести его по полям. Од­ нако нужно ли это, следует ли заменять человека по­ добным ему автоматом? Чтобы ответить на эти вопро­ сы, попробуем подробнее разобраться в том, что может дать автоматизация и что надо нам автоматизировать при работе трактора.

79

демонстрировались в средние века. Однако эти авто­ маты служили главным образом для забавы, наживы и одурачивания людей показом чудес. Ныне автомати­ ка прочно вошла в нашу повседневную жизнь. Авто­ маты продают билеты, спички, воду, меняют деньги, сообщают нам точное время, оберегают нас. Если, са­ дясь в лифт, вы не закрыли дверь, лифт не тронется с места, сколько бы вы ни нажимали на кнопку, автомат задержит кабину, предупреждая аварию. Современные станки оборудованы специальными устройствами, при­ дающими им свойства «фулл пруф», что в переводе оз­ начает дуракоупорность, или защита от дурака. Такой станок не позволит совершить ошибку, которая может привести к аварии, на неправильное действие операто­ ра он ответит остановкой.

Все шире и сложнее становятся задачи, решаемые автоматами. Автопилот служит верным помощником летчика, на железных дорогах появились эксперимен­ тальные поезда с автоматическим машинистом, авто­ маты управляют судами. Во многих городах мира дей­ ствуют автоматические устройства, регулирующие улич­ ное движение: автоматическая система определяет интенсивность движения и при помощи электронно-вы­ числительной машины рассчитывает наиболее выгодные интервалы и направления пропуска транспорта. Ни один регулировщик не мог бы сделать это точнее и лучше.

Как видите, современные автоматы выполняют са­ мую разнообразную работу: информируют и дают справ­ ки по различным вопросам, сигнализируют о состоянии оборудования, предупреждают аварии, помогают наб­ людать за работой и, наконец, полностью заменяют человека-оператора, регулируя процессы и выбирая наи­ выгоднейшие режимы, причем делают это точнее и луч­

80

ше, чем человек. Правда, создает и «обучает» эти ав­ томаты человек, но когда автомат готов, программа разработана, автоматическое устройство выполнит ее точнее, строже и лучше любого, даже самого квалифи­ цированного оператора.

Производственная автоматика в ее современном по­ нимании еще очень молода. Ее возможности будут быстро расти, а круг «специальностей» неуклонно расши­ ряться. В самом ближайшем будущем автоматы возь­ мут на себя многие функции, выполняемые ныне чело­

ре? Если мы захотим заменить тракториста автоматом, то надо научить его делать все то, что делает тракто­ рист— вести трактор по заданному маршруту, точно соблюдая направление движения и выполняя повороты, выбирать наивыгоднейший режим движения, переклю­ чать передачи и управлять режимом двигателя, сле­ дить за работой всех механизмов и при необходимости регулировать их, присоединять к трактору навесные или прицепные машины и орудия, управлять ими, контро­ лировать качество выполнения технологических опера­ ций (глубина обработки почвы, правильность хода рабочих органов и т. п.).

Представим себе, что мы заменили человека его автоматическим двойником, теперь в кабине трактора сидит робот. Он смотрит вперед, передвигает рычаги, прислушивается к работе двигателя, поворачивает го­ лову назад и наблюдает за машиной, выглядывает в окно, чтобы точнее вести трактор по борозде. Он совсем такой же, как человек. Значит, трактор должен быть приспособлен к его «человеческим» особенностям: иметь

удобно расположенную кабину с хорошим обзором во все стороны, в которой были бы сконцентрированы все органы управления и контроля. Как и человек, робот не сможет одновременно следить за движением трак­

глаза.

Человек —универсальная «управляющая машина». Органы чувств, сообщающие ему информацию о внеш­ нем мире (слух, зрение, обоняние), командный меха­ низм (мозг) и исполнительные устройства (руки, ноги) сосредоточены вместе, они имеют общее управление и питание. В принципе мы можем управлять любой машиной, любым механизмом, любым процессом. Но создавая механизмы и машины, мы подчиняем их конст­ рукцию особенностям своего организма — рычагами и тягами удлиняем руки и ноги, с помощью приборов, позволяющих «видеть» или «чувствовать», что происхо­ дит в скрытых от нас узлах машины, компенсируем ог­ раниченность зрения, слуха и осязания.

Необходимость приспосабливать машину к особен­ ностям человека заставляет конструкторов в первую очередь позаботиться об удобствах работы механизато­ ра. Это трудная задача, и ее решение часто идет в ущерб тем свойствам машины, которые определяют качество работы. Однако это неизбежно, пока человек сам управляет машиной.

Но мы хотим, чтобы машина работала без человека, чтобы ею управлял автомат. Естественно поставить вопрос, есть ли смысл создавать для этого, робота, по­ добного человеку, наделенного его достоинствами и, ко­ нечно, недостатками как управляющей машины, а соз­ дав такого робота, затратив огромные средства на его

8?

-конструирование и изготовление, приспосабливать к нему конструкцию трактора? Не будет ли разумнее при­ способить автоматику к трактору?

Автоматическая система управления может иметь столько «глаз» и «рук», сколько требуется, может од­ новременно «смотреть» за движением трактора по бо­ розде, наблюдать за приборами и за работой машины или орудия. Многие процессы управления трактором, которые сегодня выполняет тракторист, можно расчле­ нить и выполнять одновременно и независимо один от другого. Не трудно, например, заметить, что движение трактора по прямой и выбор скорости движения (пе­ реключение передач)— процессы разные и их можно разделить. Ведь уже сейчас на тракторах стоят всере­ жимные регуляторы, которые сами поддерживают по­ стоянные обороты двигателя, меняя подачу топлива (увеличивая или уменьшая мощность) в зависимости от загрузки. Почему же нельзя сделать так, чтобы короб­ ка передач сама выбирала нужный режим и в соответ­ ствии с условиями работы переключала передачи? Го­ раздо проще переключать скорости непосредственно в коробке передач, чем делать это с помощью рычагов, выведенных в кабину.

Нет никакого смысла наблюдать за бороздой из кабины, если можно поместить автоматический «глаз» прямо над бороздой. Не для чего тянуть в кабину уп­ равление шторкой радиатора, если простейший автомат открывает и закрывает ее прямо на двигателе (кстати, тракторы уже оборудуются небольшими термостатами, которые регулируют температуру охлаждающей воды). Концентрация органов управления трактором (разме­ щение их в одном месте) была вызвана только стрем­ лением приспособить управление к возможностям чело­ века. Автомат позволяет рассредоточить управление,