Прежде чем приступить к работе над колесом, мы выезжаем на местность с квадрокоптером и поднимаем его на все уровни будущего аттракциона. Потом рекомендуем заказчику тот диапазон высот, который был бы оптимален. Чем выше колесо, тем оно дороже. И часто строить высокое не имеет смысла: после 30 метров вид не меняется. Но такое колесо в итоге не окупится и через 20 лет. Если уж хочется, то заказчику выгоднее будет поставить два колеса одинаковой высоты.

Мы строим аттракционы для разных сейсмических и ветровых зон, каждое проектируем с запасом прочности. Например, сейчас разрабатываем колеса для Кавказа и Дальнего Востока. Оба региона сейсмоопасные, это четвертая ветровая зона. Нет смысла проектировать аттракцион с низким запасом прочности. Но в то же время наша конструкция может быть установлена в любом регионе. Просто, например, для Красноярска оно будет еще прочнее. Поэтому новые колеса не приходится проектировать с нуля.

Заранее я определяю форму конструкций. В зависимости от высоты колеса меняются лишь пропорции, но геометрически модель остается прежней. Те же углы, тот же набор узлов. При этом я могу до сантиметра рассчитать размер площадки. Передаю эти цифры заказчику, и если его все устраивает, то начинаю проектировать колесо обозрения.

Работа над моделью начинается с эскиза. Мой любимый инструмент в КОМПАС-3D – это «фрагмент». В одном фрагменте я рисую сотни вариантов узлов, так что у меня это бесконечный лист. Там же я отмечаю направляющие временными линиями, которые делят работу на этапы, и начинаю проектирование сверху-вниз. В первую очередь отрисовываю общий вид, затем прорабатываю узлы.

Работаю сначала в 2D, не люблю отрисовывать сразу в трехмерном виде, так как потом может быть проблематично исправить некоторые ошибки. Поэтому первым делом создаю во «фрагменте» двухмерную сборку, а потом из него беру эскизы для 3D-модели.

Меньше всего в проектировании мне нравится этап оформления чертежей по ЕСКД, гораздо проще подготовить модель. Сейчас такой работой занимается второй конструктор. Предварительно я даю ему пояснения по сварным швам или, например, по болтам, которые необходимо будет установить.

В среднем на создание проекта колеса уходит около месяца. У меня был опыт и двухнедельной работы над 3D-моделью, но больше его повторять не хочется: я тогда просто не спал.

Расчетные работы мы передаем нашим партнерам из НТЦ «АПМ». Используя продукт APM FEM, я могу проверить только какой-либо конечный элемент, рассчитать узел или болтовое соединение, но полностью колесо нужно рассчитывать в динамике. Поэтому мы передаем модель в формате КОМПАС-3D, и уже в НТЦ «АПМ» ее переносят в расчетную программу на суперкомпьютере. Там проверяются и сейсмика, и ветровые нагрузки, и обледенение — все одновременно. Плюс накладывается нагрузка от пассажиров. Все это учитывается в комплексе, и по каждому аттракциону составляется отчет на 500 страниц, который называется «Проверочный расчет несущей конструкции и обоснование безопасности». Работы над таким отчетом занимают еще около месяца.

Самый продолжительный процесс в работе над колесом обозрения — это производство, оно занимает до девяти месяцев, даже несмотря на то, что аттракцион по большей части состоит из повторяющихся элементов.

Качество работ постоянно инспектируется, от этого никто не увиливает по понятным причинам. Электрику проверяют приглашенные специалисты. После сварки мы передаем металлоконструкции на проверку сварных швов в лабораторию или применяем неразрушающий контроль.

Еще около трех месяцев уходит на монтаж, включая перевозку колеса к месту установки. Доставка обычно организована параллельно с монтажом: последнее колесо привозили по очереди на площадку 24 фуры.

Монтаж выглядит следующим образом. Сначала в горизонтальный уровень устанавливаются основания и опоры, затем фиксируется центральный вал — самая тяжелая часть аттракциона. Одну за другой к нему начинают крепить спицы и проворачивают колесо. Один кран держит спицы так, чтобы центральный вал стоял неподвижно, другой подает спицу, ее устанавливают, монтируют перемычки и переходят к установке следующей. Так постепенно «собирают» круг. Получается, что один кран держит колесо, с другого идет работа над спицами. В сборке колеса в среднем задействованы пять человек.

Как правило, колеса обозрения устанавливает отдельная компания. Собственной монтажной бригады у нас нет: мы производим 2-3 колеса в год, иногда их монтаж пересекается по срокам, поэтому иметь собственную монтажную команду нам нецелесообразно. Но за установкой всегда следит один представитель от завода, обеспечивая шеф-монтаж, а также помогают заказчики.

Самая любопытная часть в красноярском колесе — его опоры. Подобные, такой сложной конфигурации, как у нас, никто не делал. Обычно их основания расположены по периметру прямоугольника, жестко связаны между собой и не имеют возможности двигаться относительно друг друга. Наши опоры в этом колесе практически не связаны, их перемычка находится очень высоко. Кроме того, они геометрически составляют другую фигуру, проходят по касательной к радиусу. Опоры рассчитаны и установлены так, чтобы точка переворота была одинаково отделена от центра, куда бы ни дул ветер. Для ветровой устойчивости это самая оптимальная конструкция.

На создание таких опор нас вдохновила швейцарская компания, которой при строительстве горной канатной дороги потребовалось оборудование для доставки материалов на высоту. Тогда была сооружена временная канатная дорога с подобными быстровозводимыми, но устойчивыми опорами.

Приводы у колеса сжимаются пружинами, хотя больше распространены пневмоподушки. Правда, с последними есть опасность, что подушка может лопнуть и тогда аттракцион станет неконтролируемым. Поэтому мы отказались от такого инженерного решения.

Из 24 кабинок одна рассчитана на маломобильных граждан и еще две — это vip-кабинки. Их, например, бронируют для проведения переговоров и сразу на несколько кругов. Время брони может доходить и до четырех часов. Кроме стандартной вентиляции, здесь предусмотрена система климат-контроля (пульт для нее тоже был спроектирован в КОМПАС-3D) и подогрев сидений в холодное время года.

Во всех кабинках установлены дверцы с разработанным нами механизмом открытия и закрытия. Они синхронизированы: одна дверь тянет за собой другую. Вроде бы механизм несложный, но, насколько я знаю, такого на колесах других производителей нет.

Создание и эксплуатация колеса обозрения — это прежде всего вопрос безопасности его посетителей. И его обслуживание подчинено строгому расписанию.

«Рабочий день» колеса начинается с осмотра. Оно прокручивается, а технические специалисты в это время проверяют, как качаются кабинки, буквально на слух определяют, не издают ли подшипники лишних звуков и нет ли лишнего биения и вибрации. Первый круг за день — всегда без пассажиров. После экспресс-осмотра в журнал заносится запись о том, что колесо готово к работе.

Еженедельно осмотр колеса расширяется до уже более углубленного техобслуживания (ТО). На центральный вал поднимается механик и «слушает» колесо со стетоскопом. Стетоскоп у него почти такой же, как у врачей, но у нашего на конце трубочка для шумоподавления лишних звуков с улицы. Так как вся конструкция колеса едина, то, прислонив ухо к центральному валу, инженер услышит и идентифицирует все его звуки. Опытному механику не требуется слушать каждый узел по отдельности. Во время еженедельного ТО также смазываются определенные узлы и контролируется количество смазки в редукторах.

Следующий этап — ежемесячное ТО, когда более пристально проверяются болтовые соединения. После первоначальной покраски становится видно, было ли раскручивание или нет. Так что краска имеет не только декоративную, но и маркировочную функцию.

На ежеквартальном техосмотре исследуется уже больший процент болтовых соединений. Колесо запускается не на один тестовый круг, а на пять, а некоторые кабинки дополнительно загружаются. Параллельно инспектируется вся электрика. На этом ТО работают обычно три человека: механик, электрик и администратор, который следит за тем, чтобы в кабинках было чисто, не было царапин и других повреждений.

Самое масштабное — это ежегодное ТО. В каждую кабинку загружается 450 кг песка и под нагрузкой проверяется работа колеса. Мы резко его останавливаем, снова запускаем. Моделируется ситуация перегрузки, когда одна сторона кабинки загружена, а другая нет. Проверяются все узлы и приводы, подтягиваются болтовые соединения.

Изображения: Википедия, ТВК Красноярск, Angarsk38, Ivteleradio.