Интервью с автором проекта МК-17, трёхколёсного крытого мотоцикла для наших погодных условий

Этим летом команда проекта МК-17 представила свой первый публичный прототип – мотоцикл с тремя колёсами, кузовом и автоматической система наклона в поворотах.

Ниже интересное интервью редактора GeekTimes Вячеслава Голованова с российским изобретателем, автором и вдохновителем проекта, Алексеем Казарцевым, а так же много фото и видео...

В: Здравствуйте, Алексей. Мы пишем на технические и научно-популярные темы и я заинтересовался вашим проектом, поскольку сам тоже интересуюсь мотоциклами… На моей памяти в последнее время редко какие-то русские изобретатели выходили со своей идеей, причём уже в виде готового прототипа. Расскажите, пожалуйста, подробнее, как и когда у вас появилась идея проекта.

О: Идея появилась, когда я в 2008 году стоял в пробке на Проспекте Мира в районе ВДНХ. Тогда два километра я смог проехать только за 1:30, завидуя мотоциклистам, передвигавшимся в этой пробке. И тогда я решил купить мотоцикл. Купил, но оказалось, что реально на нём в Москве можно ездить по два-три месяца в году. Знаю отважных людей, катающихся по полгода, но ездить в пиджаке на встречу на мотоцикле невозможно.
Поэтому я подумал, что нужно сделать мотоцикл с кабиной. А потом я увидел интересный проект С-1 от Lit Motors.

Есть в Калифорнии такой Дэвид Ким, и это его проект – двухколёсное транспортное средство с кабиной и силовым гиростабилизатором. Вот и я захотел сделать нечто подобное. В самом начале делал всё сам, за свои деньги – в тот момент я был совладельцем компании, занимавшейся разработкой банковского ПО.

Я финансировал проект и работал конструктором. В дальнейшем набралась команда, которая тоже помогала и своим трудом, и возможностями своих компаний, и финансово. Сейчас наша команда состоит из 10 человек.

В: А что означает название?

О: Мы долго думали, как его назвать. Были названия разные – «Пробочник»…

В: А «Штопор»?

О: Да, и Штопор.

В: Правда?

О: Серьёзно. «Рапира» была, ну, дескать, узкая и быстрая. Но потом решили называть по принципу АК, автомата Калашникова – то есть, «Мотоцикл Казарцева». А цифра 17 – когда мы закончили основную разработку в 2015 году, выяснилось, что домены mk15 и mk16 были заняты. Был свободен mk17.ru

В: Вот вы посмотрели на двухколёсный зарубежный аналог, но решили делать трёхколёсный аппарат? Почему? Чтоб он меньше падал?

О: Да, он не падает, но сначала мы всё-таки начали проектировать двухколёсный аппарат. Но мы сами не специалисты по гироскопам – я прикладной математик, в команде – программисты. Это уже потом к нам подтянулись и механики, и инженеры. А тогда я познакомился с Нурбеем Владимировичем Гулиа.

Это один из самых наших видных изобретателей. Про написано несколько книг, у него есть свои книги. Он один из тех, кто стоял у истоков АвтоВАЗа. Одно из его выдающихся изобретений — супермаховик.

Я обратился к нему с просьбой рассчитать гиростабилизатор для нашего транспортного средства. Однако даже приблизительные прикидки показали, что разработка этой конструкции стоила бы в 2011 году 15 миллионов. Но это ещё полбеды – система получалась очень сложная и энергозатратная. Просто чтобы ТС стояло и не падало на бок, внутри него должен вращаться «блин» весом в 10-15 кг и скоростью более 5000 об/мин. Получается, что половина двигателя работает на вращение маховика. И мы отказались от этой идеи.

В: Насколько я понимаю, маховик же как гироскоп, стремится сохранить положение в пространстве? Как с ним поворачивать?

О: Да как обычно. Посмотрите интервью с Кимом на нашем канале на YouTube.

У него интересный аппарат, который ездит и поворачивает, но пока особого экстрима в испытаниях не заметно. У маховика, держащего ТС вертикально, есть предельный угол наклона. Сильные наклоны и колебания он может не компенсировать. Но главная проблема – это энергозатраты. Двигатель в 50 лошадей 25 тратит на вращение маховика – это бессмысленно.

В: Если обратить внимание на дорогу, то мотоциклисты там летом есть, а вот трайки (трёхколёсные) встречаются редко. Выглядят они необычно, но их почему-то очень мало по сравнению с мотоциклами.

О: У них нет преимуществ мотоцикла. Они шириной с машину. Я ездил на Spyder, так у него ширина, по-моему, 1 м 30 см.

В: То есть, он сочетает все недостатки.

О: Да, он объединяет недостатки мотоцикла и автомобиля. 

В: Автомобили уже более 100 лет производят, мотоциклы начали ещё раньше делать. И почему-то до сих пор таких средств передвижения на дорогах нет.

О: Это у вас информации мало. С этой идеей возятся уже с начала 1990-х. Есть швейцарская компания Peraves, выпускающая ТС MonoTracer.

Вот, пожалуйста, коммерческий продукт, €52 000 – приезжайте, покупайте, катайтесь. В 90-х это называлось «экомобиль». На таких ТС катаются по Англии, Швейцарии, Европе. Он узкий, но по бокам есть два колёсика, и если они откидываются, то его ширина тоже становится 1,3 м. Есть ещё Carver One.

Это трицикл с массивной кормой, два колеса сзади. Корма неподвижна, кабина наклоняется относительно кормы. Но тоже ширина 1,3 м – это плохо. Из по-настоящему узких проектов можно упомянуть начатый в 2008 году BMW Simple.

Это пока проект, у них есть концепт, стоящий на выставке – с кабиной и салоном, и есть экспериментальный образец — рама на колёсах. В 2012 году проект был завершён. У меня есть источник информации в этой компании, и согласно ему, они отложили проект до «конца кризиса». Кризис к 2020-му году так или иначе завершится, и тогда они начнут вводить новые ТС.

У Nissan есть проект Land Glider.

Узкий, четырёхколёсный наклоняющийся автомобиль. Они его тоже заморозили примерно в 2012 году.

Самый популярный из таких проектов – Toyota i-Road.

Все начали разработку проектов примерно в одно время – BMW, Toyota, Nissan, мы. Toyota начала разработку в 2008, в 2013 дошли до серийного производства, в 2014-м выпустили ТС на улицы Токио и Гренобля для аренды, в 2015-м собирались выпускать в Милане. Так что такие ТС уже ездят по дорогам.

В: А почему все эти фирмы начали вести подобные разработки в XXI веке? В предыдущем веке бензин был дешевле и дороги шире?

О: Или пробки были не такие серьёзные. Это ведь ТС для города. А у нас хороший рынок для такого ТС, потому что у нас холодно. И кабина – означает печка. А вот когда мы, например, делали презентацию в Индии, там тоже заинтересовались этим ТС, потому что там кабина – значит кондиционер.

В: А туда можно поставить кондиционер?

О: Без проблем. Представьте, что вы распилили автомобиль пополам вдоль. Получится МК-17. Ставьте, что хотите. Багажник, кондиционер. 

В: Омыватель лобового стекла, дворники?

О: Да, конечно. У меня с этим проектом была “идея фикс” – проехать в этой “моей” пробке на ВДНХ. И этой осенью эта мечта сбылась. Был дождь, температура близкая к нулю. И все получилось.

В: А безопасность? Подушки, ABS?

О: Конечно. Всё это можно установить. Больше всего споров со скептиками по поводу этого проекта как раз идёт вокруг вопроса о безопасности. Поскольку наш аппарат находится посередине между автомобилем и мотоциклом, то и безопасность у нас выше, чем у мотоцикла и ниже, чем у автомобиля. Этим он не отличается от аналогов, например от Toyota i-Road.
Логично, что, например, у Ford Explorer безопасность выше, чем у Daewoo Matiz. По той простой причине, что Ford больше, а из активных систем установить в него можно всё, что угодно и подушки безопасности и ABS.

В: А пилот должен ездить в мотоциклетной экипировке?

О: Сейчас ТС классифицируется по категории L5, симметричный трицикл.

Естественно, требуется шлем. Но и ТС от Toyota относится к той же категории, так что формально там тоже требуется шлем. Думаю, что наш агрегат будем продавать вместе со шлемами-касками. Мы же законопослушные граждане.

В: Я так понял, что ваша главная гордость – это разработанная с нуля интеллектуальная система стабилизации.

О: Ну гордость – не гордость, но без неё бы аппарат просто не поехал, а своими разработками на эту тему другие изготовители с нами делиться бы всё равно не стали. Поэтому мы всё делали сами. Когда мы переходили с двухколёсного на трёхколёсный вариант, мы сначала сделали его со свободной подвеской – аналогом подвески скутера Piaggio MP3.

Это итальянский скутер с интересной свободной подвеской. Когда скутер стартует, подвеска “зажата” и скутер не наклоняется. Когда он разгоняется, она «расслабляется» и может наклоняться на манер мотоцикла. Мы тоже сделали первый прототип в таком духе – заказали в Европе подвеску от Piaggio, разобрали её и сделали аналог. Но оказалось, что большое тяжёлое ТС с кабиной в динамике отличается от небольшого скутера.
Мотоцикл наклоняется за счёт подруливания, работы передним колесом. А когда подруливания не хватает, мотоциклист наклоняется, противодействуя центробежной силе. Когда же мотоцикл весит более 500 кг, то внутри кабины вы со своими 80 кг ничего с ним не сделаете. Приходится делать систему принудительного наклона. Ну а раз так, система должна чувствовать центробежную силу, компенсируемую наклоном – вот вам и акселерометр. Полотно дороги может и само быть негоризонтальным, на нем могут быть ямы – значит, нужен гироскоп, магнитометр. Все эти данные необходимо обрабатывать.
Всё это мы поставили, снабдили промышленным компьютером, и после отладки и долгих тестов система заработала. Компьютер пока, конечно, не как у серийных образцов, не просто чёрная коробочка со вшитой программой. Необходим доступ для программистов, интерфейсы.

В: А на чём пишут софт программисты?

О: Если вы о языках, то это Си и Ассемблер. Если об алгоритмах, то можно было бы, конечно, построить математическую модель, по которой нужно высчитывать наклон. Но степеней свободы у системы слишком много, чтобы их каждый раз просчитывать, а времени на реакцию мало. Поэтому на основе испытаний была построена трёхмерная матрица-тензор, и теперь мы прогоняем информацию от датчиков через матрицу и получаем нужный набор параметров.
Таким образом, достигается нужное быстродействие. Наклон от вертикали МК-17 — 15°. Примерно как у аналогов. Только Carver One наклоняется на 45°, но в этом нет особого смысла – так экстремально ездят только на мотогонках. Нам нужно осуществить этот наклон за секунду, а полный “веер”, от -15° до +15°, за полторы секунды. Вот такое быстродействие должно быть у электроники и силового привода чтобы отработать внешние воздействия примерно с такой скоростью, как это делает мотоциклист на обычном мотоцикле. И это диктует работу математической модели.
Сейчас мы планируем доделать и отладить ПО, и будем регистрировать авторское право. По патентам у нас уже есть три заявки – промышленный образец, транспортное средство, передняя подвеска. ПО будет четвёртой, а дальше уже при выходе в серию запатентуем ещё несколько интересных вещей. Не такие, как у Apple про пакет с ручками, а более интересные.

В: А всё-таки это транспортное средство может упасть? И можно ли его будет поднять, как мотоцикл?

О: Уронить можно все что угодно. Как мотоцикл МК-17 поднять тяжело, он весит 600 кг, и это делать придётся вдвоём. Как 300-килограммовый Harley поднимают – нужно присесть, упереться спиной и распрямлять ноги.

Но с другой стороны, МК-17 и уронить труднее. Это, как уже упоминалось, нечто среднее между автомобилем и мотоциклом. Автомобиль уронить набок ещё труднее, но и поднимать его придётся втроём-вчетвером. У нас есть несколько запатентованных идей. Наше ТС называется «узкое транспортное средство с кабиной, активной и пассивной системами стабилизации». На презентациях я показывал трюк – МК-17 стоял полностью наклонённый в одну сторону, я открывал дверь, и прыгал на его пороге, раскачивал. Он ведет себя как неваляшка и не падает – так работает пассивная система стабилизации. 

В: Сейчас ваш проект находится в стадии концепции платформы, на которую можно навесить что угодно?

О: Да, это опытно-выставочный образец. Главное, что мы на нём отрабатывали – ширина и система стабилизации. До последнего времени это была рама на колёсах. Но так как первый этап НИОКР закончен, мы придали ему красивый внешний вид для показа «товара лицом». Теперь требуются средства на дальнейшую разработку.

В: Нашли такие средства уже?

О: На НИОКР и доделывание образца до серийного производства нет особых проблем найти средства. Но суть в том, что для изготовления серийных образцов нужно определиться с номенклатурой компонент. Если мы, допустим, договоримся о производстве ТС на конвейере АвтоВАЗ, то нам нужно подстраиваться под их номенклатуру.
У нас идёт процесс поиска и выработки договорённости с производителями. Пока ничего неизвестно, но осторожный оптимизм есть.
Есть и ещё один вариант – стапельная сборка, мелкая серия. Мы можем разработать все компоненты сами и заказать у индийцев и китайцев.

В: Собирать в гараже?

О: Ну, в ангаре, на самом деле. Принимать контейнеры с комплектующими, какие-то готовые, какие-то на заказ – и собирать самим. Но это получится мелкая серия, и цена изделия будет не такой низкой, как у конвейера. Это будет стоить 600-800 тысяч за штуку. А на конвейере – по 300 тысяч.
Проблема ещё и в том, что если мы сначала начнём делать мелкую серию, «посылторг», а потом решим переходить на крупное серийное производство с компонентами автопроизводителя – придётся перепроектировать всё ТС, тратить много денег и времени. Поэтому необходимо определиться. Я считаю, что его нужно выпускать крупной серией.
Если формально оценивать рынок, то точка входа на него – от 1% до 20% покупателей. То есть, в лучшем случае каждый пятый житель большого города предпочтёт вместо нового или б/у авто взять себе такой аппарат. Если мы возьмём среднее значение, между пессимистами и оптимистами, 10% — то для нашей страны получится рынок в 300 000 устройств в год. Это уровень АвтоВАЗ.
Проектирование требует времени. На наш НИОКР, с неудачей с первым прототипом, ушло 5 лет. Сейчас мы планируем спроектировать серийный образец за 4 года. Казалось бы, долго – но и разработка уникальная, не просто очередной автомобиль. Даже в Toyota и BMW уходит примерно такое же время на такую разработку. В том же BMW для этого проекта взяли несколько конструкторов, дали средства проектирования, оборудование, помещения, комплектующие, наработки, финансы, и поручили сделать новое ТС. А чем мы хуже BMW? Мозги у нас не хуже, ПО у нас не хуже. Так что в нашем проекте вопрос уже не в том, будет ли он выпущен, а в том, как конкретно он будет выпускаться, и нужно ли будет два раза делать НИОКР: сначала на мелкую серию, и стапельную сборку, а потом на конвейер. 

В: Значит, краудфандинг вас не заинтересует?

О: Заинтересует, если будем делать мелкую серию. Если мы не найдём хороший конвейер, большого производителя, то остановимся на мелкосерийном производстве. 

В: А почему бы не обратиться в Индию в ту же, с предложением сделать у них производство?

О: У нас как раз в ЖЖ есть пост с сообщением ТАСС о том, что проект МК-17 произвел сенсацию на выставке БРИКС в Индии.

Если мы будем делать МК-17 за границей, то и крупная серия будет продаваться за границей, а сюда уже будет идти импорт. Но если мы общаемся с иностранными производителями, то они будут обсчитывать свой рынок и свои потребности.
Когда мы разрабатывали прототип, я поставил задачу конструкторам – использовать отечественные комплектующие. МК-17 на 85% состоит из наших компонент. Поэтому я бы хотел, чтобы это были наши производители, наш проект, наш аппарат. Хотя переделать его на компонентах других производителей, после всего, что мы уже прошли – проблем нет.

В: А что по поводу силовой установки и коробки передач? Что насчёт модной темы электродвигателей?

О: Я не был большим энтузиастом электромобилей, по одной причине: проблемы с аккумуляторами. У меня есть знакомые в России, имеющие Tesla. Ни одна Tesla в смешанном режиме более 200 км не проезжает. В нашем климате, на холоде, поехать к тёще в Нижний Новгород нельзя – придётся на ночь останавливаться во Владимире.
Мгновенных электрозаправок нет. Я переписываюсь с одним ученым из Токийского университета. Они разрабатывают проект, в которой подъезжающему автомобилю быстро специальным краном меняют батарею. Но для этого должна быть специальная инфраструктура. Если выпускать что-то сейчас, приходится опираться на существующую инфраструктуру.

В: Значит, ДВС?

О: Ну почему. Пока нормальных батареек нет, можно делать гибрид. Знаете об изобретателе Дмитрии Александровиче Дуюнове?

Это один из выдающихся изобретателей в России. 

Он разработал намотку "Славянка" для своего асинхронного электродвигателя «Колобок». У него более 40 лицензиатов по стране, уже 4 года такие двигатели делают. В питерском метро перематывают двигатели на намотку «Славянка».
Я катался на его скутере, в заднем колесе которого умещается двигатель. Основная проблема установкой в колесо электродвигателей – большая неподрессоренная масса, которую дают редкоземельные магниты. С намоткой Дуюнова, если сделать из заднего колеса МК-17 мотор-колесо, оно будет весить всего 40 кг.
Так что мы сейчас планируем в серийном образце использование электромоторов Дуюнова. Вместо батарей — ДВС с генератором (тоже Дуюнова). 

В: А не слишком много инноваций для нового проекта? В Ё-мобиль тоже хотели много всего напихать.

О: Не слишком много. По сути, у нас сейчас есть одна инновация: мы добились того, что наше транспортное средство при ширине 92 сантиметра ездит и не падает. В этом смысл нашей НИОКР. Электромоторы – не наша инновация. 

В: Я за время интервью узнал об изобретателях, о которых раньше не слышал даже. Мне кажется, проблема с нашими изобретателями в том, что они не умеют рекламировать себя, продавать себя.

О: Не хотел бы вдаваться в политику сейчас, но ситуация с изобретательством у нас действительно оставляет желать лучшего. Эту точку зрения разделяют и другие, знакомые мне, изобретатели – такие, которым есть что реально показать. Я раньше работал над разработкой мобильного ПО для банков, и в гаджетах разбираюсь. И мне грустно, когда на выставках в качестве инноваций показывают “закруглённые уголки” или новые “мобильные приложения для продвинутого поиска покемонов” – это не те изобретения, которые чего-то стоят в перспективе, но их легко популяризовать и на них можно сделать быстрые деньги. 

Я надеялся на начало «новой индустриализации», на переход от “экономики безудержного потребления за счет продажи нефти” к производящей экономике. Пока всё выглядит не очень оптимистично и связано это с тем, что с окончанием “эпохи гламура” те, кто раньше занимался перепродажей чего-то иностранного быстро перебрались в государственные, производственные и научные структуры (им было не трудно, у них были деньги) и заверте… В результате мы видим засилие «эффективных менеджеров», «экономистов» и прочих торговцев там, где должны быть инженеры и ученые. Цель этих менеджеров – сделать быстрые деньги как это было в их прошлой жизни, на перепродаже. По-другому они не мыслят. В результате появляются такие, например, решения как ограничение сроков окупаемости инвестиционных проектов до одного года. Что можно за это время разработать, внедрить, продать и получить экономический эффект? Простейший узел? Гайку? Программу для ловли покемонов?
Но все же я смотрю в будущее с определенным оптимизмом. Если, в конце концов, мы прорвём это сопротивление, то изобретательство получит развитие в нашей стране. Потенциал, как вы видите, у нас есть.