Про копирование автомобилей⁠⁠

Тут недавно видел вопрос, почему нельзя взять просто любой импортный автомобиль, разобрать по винтику и скопировать? Неужели нет специалистов?
 
Скопировать конечно можно, только нет сырья и кадров. (с) не я
 
Шутка. А теперь отвечу серьезно. Я по образованию инженер-технолог машиностроения. По специальности хоть и не работал, но все-таки имею представление о машиностроительном производстве. И в учебных целях приходилось проектировать, например, коробки передач, пусть не для автомобиля, а для станка, но принципы конечно схожие. Если в моем ответе есть серьезные ошибки и преувеличения, пусть настоящие инженеры меня поправят.
 
Автомобиль - очень сложный предмет, самым сложным в нем является конечно двигатель и коробка передач. Там огромное число узлов и деталей, которые нужно сделать очень точно и качественно, которые работают в очень жестких условиях больших температур и нагрузок. Допустим, разобрали мы двигатель и КПП, достали самую простую шестеренку, и попытаемся ее скопировать.
Взяли и измерили ее, самым точным микрометром. Внутренний диаметр - 20.286 мм, наружный - 80.594 мм. Вопрос - какого размера делать копию? 20.286 и 80.594? Ответ неправильный. Во-первых, нет станка, который обеспечит такую точность в 0.001мм. А если есть, то его надо купить за миллион баксов за границей, а его еще и не продадут, т.к. санкции. Да и рабочих нет, которые смогут на нем работать. И инструмента для него конечно тоже нет.
 
Во-вторых, такая точность не нужна. Скорее всего достаточно 0.1 - 0.05 мм. Но какой тогда размер делать, как округлять? В техдокументации на эту шестеренку, которой у нас нет, написано что-то типа: 20.25 +0.05 / -0.07 мм и 80.50 +0.5 / -0.2 мм. Именно так, допуски в плюс и минус обычно разные. Их вычислили, зная коэффициенты температурных расширений, погрешности имеющегося оборудования, заданную допустимую величину износа за 100 тыс. км пробега авто и еще может быть десяток параметров. Если выйти из допусков, то шестеренка начнет болтаться на валу, постоянно его изнашивая, или заклинит при повышенной температуре, или наоборот в мороз.
 
Но допустим нашелся специалист, который хоть и примерно, но смог вычислить размеры и допуски. Далее, делаем анализ, вычисляем сплав, из которого эта шестеренка сделана. Хорошо, если сплав более-менее стандартный. А может и нет. И может оказаться, что такой сплав в стране не выпускается, и его надо где-то доставать. Или разрабатывать технологию его производства, строить отдельный цех на металлургическом заводе... Ну или делать из наиболее близкого по составу (но не по характеристикам) материала.
 
Далее. Шестеренка - это такая вещь, которая должна обладать двумя взаимоисключающими характеристиками. Она должна быть очень твердой, чтобы не истиралась и не изнашивалась, миллиарды раз прокрутившись со своими соседками. А твердая - значит хрупкая. И должна быть мягкой, не хрупкой, чтобы не треснула при старте или смене скорости вращения, т.к. в эти моменты зубья ударяются о зубья соседней. Как это совместить? Нужна специальная термообработка, надо закалить ее так, чтобы верхний слой, доли миллиметра стали твердыми и износостойкими, а внутренность - осталась более мягкой, упругой. В не имеющейся у нас техдокументации конечно этот процесс описан, в какую индукционную печь, на сколько секунд ее поместить, до какой температуры греть, в какое масло ее потом опустить и т.п. Если прогреть чуть больше, чуть меньше, опустить в масло не такой теплопроводности, то и параметры закалки конечно изменятся. Да, она закалится, но прослужит не 500 тыс. км пробега, а 50. или 5.
 
А после закалки размеры могут чуть измениться. Так что надо было ее точить немного с другими допусками. А закаленная уже не подходит. Возвращаемся в начало. И это я еще не писал про нарезку зубьев, там тоже своя непростая технология расчета их формы, допусков.
 
И это все - про самую простую круглую шестеренку, которую можно нарезать на станке 1940-х годов. А посмотрите какие шестеренки в современных АКПП! Изогнутые в разных плоскостях, внутрь одной входят несколько других, такое ощущение, что делаются они на станках с четырехмерными осями. Даже шероховатость торцов шестеренки может быть важной. Если сделать ее слишком шероховатой, то будет сильнее трение о масло в КПП, и чуть-чуть, но упадет мощность, будет больше греться. А если шлифовать очень качественно, особенно после закалки, то вырастут расходы, сложность, время изготовления.
 
А электроника и ПО? Современный автомобиль - это компьютер. Все управляется электроникой с надежным и тщательно протестированным ПО. Даже если скопировать железо, то надо как-то копировать и микропроцессоры, контроллеры, датчики и управляющие этим всем программы. Без них автомобиль останется грудой железа.
 
В общем для всего этого, от изготовления шестеренки до написания ПО управления двигателем нужны высококлассные специалисты. С хорошим образованием и большим опытом. Такие есть. Но они не хотят работать за 30-40 тыс. в месяц, прекрасно их понимаю. Ну и нужно современное производство, а не заточенное под ВАЗ 2109.
 
И самое главное. Даже если разобраться в техпроцессе изготовления каждой гайки и шестеренки, а таких деталей в машине тысячи, то мы конечно скопируем одну машину. Но нам то надо не одну, а серийный выпуск. А наладить серию - еще в разы и десятки раз сложнее, чем единичный экземпляр. На все это уйдут годы. И в результате получим через 10 лет копии, уже безнадежно устаревшие, с гораздо худшим качеством по цене самолета.