Как разрабатывают дизайн автобусов — история из первых уст

Что такое современный автобус с точки зрения дизайна? «Параллелепипед на колесах», — скажете вы. Но разработать экстерьер и интерьер автобуса — задача не проще, чем создать дизайн легкового автомобиля. Баланс между функциональностью и стилем в случае с пассажирским транспортом всегда смещен в сторону первого пункта. С формой кузова автобуса не разгуляешься, потому что у него есть конкретная задача — развозить пассажиров. При разработке такого транспорта старания дизайнера акцентируются на создании более удобного для использования изделия, но это не отменяет и стилевого аспекта, то есть необходимости придания продукту узнаваемого и приятного глазу облика.

Как работают специалисты над созданием облика автобуса? Специально для Дрома руководитель расположенной в Минске студии промышленного дизайна D3 Данила Седнев рассказал, как его фирма по заказу компании «Белкоммунмаш» создавала вид новейшего электробуса БКМ-E321, разработанного одновременно для рынков России и Евросоюза.

Далее — текст Данилы Седнева.

Это история одного из наших проектов, я кратко расскажу, как рождаются новые транспортные средства, что влияет на их внешний вид, с какими особенностями пришлось столкнуться нам и какие задачи мы решали.

ВСЕ НАЧАЛОСЬ С ТЕНДЕРА 

В конце 2017-го «Мосгортранс» (МГТ, оператор наземных пассажирских перевозок Москвы) объявил тендер на 32 млрд рублей на закупку первой партии электробусов. В техническом задании подробно описывались различные требования, включая конструкцию, материалы и внешний вид. Важной особенностью стало намерение МГТ ввести уникальный московский стиль автобусов. Поэтому в техзадании, помимо прочего, содержались эскизы, которые задавали характер оформления передней части и цветографическую схему кузова. Эти требования нужно было соблюсти.

Рисунок из техзадания МГТ. Отличительной деталью московских электробусов должны были стать светящиеся вертикальные полосы, проходящие через весь передок машины от низа до верха, и большой логотип Мосгортранса

Минский завод «Белкоммунмаш» (БКМ) на тот момент крупными партиями поставлял в Москву троллейбусы. Компания также изготавливала сделанные на их базе электробусы E433 «Витовт», но их закупала только белорусская столица. Несколько таких автобусов успешно прошли испытания и в Москве, однако под новый тендер требовалась конструктивно и внешне совершенно другая машина. Тогда уже ходили разговоры о скором отказе Москвы от «рогатого» транспорта — для БКМ это означало потерю крупнейшего заказчика, поэтому руководство предприятия решило пойти на риск и принять участие в тендере на поставку электробусов. Конструктивно они близки к троллейбусам, в разработке и производстве которых БКМ имеет богатейший опыт. В рамках заявки завод должен был передать Мосгортрансу весь пакет необходимых документов, в их числе «дизайн-предложение». 

Электробус БКМ E433 «Витовт»

СТАРТ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ

У БКМ нет собственного дизайн-бюро, поэтому в этой части завод решил довериться специалистам со стороны — он обратился к нескольким студиям, в итоге заказ достался нашей. Нам поставили условие — подготовить визуализацию экстерьера, салона и рабочего места.

На этот этап отводилось полтора месяца — очень мало. Обычно выполнение таких задач требует трех-четырех — такой срок необходим для проведения предварительной компоновки, создания упрощенных 3D-моделей кузова и масок, масштабного макета, поиска стилевого решения экстерьера и интерьера. Сквозным критерием проходит реализуемость эскизного решения, то есть оторванные от жизни образы предлагать нельзя: если будет большая разница между визуализацией и готовым продуктом, то на основании уже этого несоответствия заказчик может отказаться от закупки, что обернется большими убытками.

Чтобы не зависеть всецело от заказов из Москвы и Минска, в БКМ родилась идея сделать электробус, подходящий одновременно для экспорта в страны Евросоюза. С точки зрения дизайна это означало, что внешний вид перспективной модели должен отвечать европейским трендам городского пассажирского транспорта. Таким образом, необходимо было, я это подчеркну, не просто разработать примерные эскизы новой машины, но и выполнить продуманный проект с визуализацией, включая проведение компоновочных работ с учетом размеров основных комплектующих, нормативных условий, буквальных требований технического задания МГТ, особых пожеланий самого завода. И все это за полтора месяца!

Изменение сроков не допускалось, поэтому первым желанием было отказаться от работы, однако решили найти возможность уложиться по времени за счет упрощения процессов. Во-первых, ушли от исключительной точности в компоновке — ошибка в 10-20 мм допустима. Во-вторых, трехмерную проработку твердотельных моделей заменили построением общих поверхностных образцов и ручной эскизной детализацией.

План работы, который мы составили с учетом описанных упрощений, показал: если не будет ошибок и сбоев, мы сможем уложиться в отведенное время. Наша уверенность подкреплялась актуальным опытом работы над обновленными минскими «Витовтами».

Мы согласились разработать предложение для нового электробуса за полтора месяца. Напомню, внешний вид машины был частично предопределен московским техническим заданием, поэтому дизайн в первую очередь должен был отвечать требованиям МГТ. При этом обязательно нужно было учесть условия производителя. Ко всему прочему, сами перед собой мы поставили задачу гармонично вписать электробус в существующий модельный ряд завода, закрепить и дальше развивать в нем индивидуальный стиль машин БКМ и, конечно, предусмотреть возможности кастомизации под заказы из разных городов и стран.

Перспективному электробусу БКМ присвоил индекс E321. Здесь есть нюанс: на тот момент в линейке завода уже много лет был серийный продукт с таким числовым индексом — троллейбус АКСМ-321. Так вот, между этими машинами нет ничего общего, несмотря на схожее название.

Троллейбус АКСМ-321 

ЭКСТЕРЬЕР И ИНТЕРЬЕР

Автобусы — не просто транспорт, это часть визуальной композиции города. Поэтому мы сразу решили учитывать во внешнем виде электробуса E321 эмоциональный посыл людям, которые будут видеть его в городской среде. Производители, не обращающиеся к дизайнерам, как правило, не учитывают этого аспекта. В итоге они получают бесхарактерный транспорт, не привлекающий внимания ни пассажиров, ни заказчиков. В качестве альтернативы таким скучным машинам можно представить «Витовт» — они получили «мультяшный» дизайн, который вызывает у горожан яркие эмоции и улыбку, поднимает им настроение хмурым будним утром.

E321 нужно было разработать принципиально другим, ведь он создавался как более тиражная машина, ориентированная на Москву и Европу. С точки зрения облика это значит, что экстерьер необходимо делать спокойным, одинаково подходящим как можно большему количеству городов. Но при этом внешний вид ни в коем случае не должен быть безликим и незапоминающимся.

На стиль влияют и другие ограничения. Было ясно, что эскиз в задании Мосгортранса далек от возможности технической реализации, а сроки воплощения всего проекта не позволяли закладывать в него новые решения, требующие длительной подготовки. К таким можно отнести оригинальную светотехнику. Автобусы по определению не предполагают крупных серий, разработка, сертификация и внедрение в производство оригинальных фар и фонарей для них не окупятся, поэтому подавляющее большинство их комплектуют универсальной светотехникой из каталогов производителей компонентов. Спереди решили пойти по стандартному пути и применить «кругляши» Hella, то есть эффекта новизны и стилевой актуальности пришлось добиваться привычными инструментами — это общая композиция, работа с деталями и пластикой.

Предварительно одобренные БКМ эскизы внешнего вида электробуса

Основным нормативным документом, который определяет внутреннюю компоновку салона, являются правила безопасности ЕЭК ООН № 107 (сейчас действует уже их седьмой пересмотр). На определенном этапе проще скомпоновать салон заново, чем перекомпоновать то, что было сделано под одну из начальных редакций правил. Второе, что можно отметить: во многих тендерных документах выросло обязательное число мест для сидящих пассажиров — разместить такое количество в старом салоне не было возможности. Поэтому от идеи адаптировать под электробус кузов троллейбуса БКМ АКСМ-321 отказались сразу — дешевле и проще спроектировать с нуля.

ПРОБЛЕМА ПРОПОРЦИЙ

При создании первых электробусов БКМ пошел по пути размещения тягового суперконденсатора и основной аппаратной части в заднем свесе. Такая компоновка имеет как плюсы (значительно более низкий центр тяжести, простота и доступность обслуживания), так и минусы: большая нагрузка на заднюю ось, глухая задняя стенка салона. В ходе продолжительных испытаний решение показало свою жизнеспособность. Учитывая эти особенности, нужно было добиться, чтобы задняя часть не выглядела тяжеловесно, необходимо было подумать, как станет осуществляться доступ к оборудованию.

Рендеры дизайн-предложения электробуса для Москвы

Относительно много времени ушло у нас на предварительную компоновку кузова. Нужно было найти шаг несущего модуля с учетом ширины дверей, ограничения по колесной базе и свесам, различных типов сидений в салоне и огромного экрана, который Мосгортранс требовал установить над правым передним колесом.

По условиям тендера, в салоне автобуса должно быть 30 мест для сидения в комплектации без турникета. До этого в троллейбусах АКСМ-321 было 26 мест. Увеличение длины машины на полметра, до 12,5 метра, позволило разместить и оборудование в заднем свесе, и необходимые сиденья в салоне.

Красным выделены несущие стойки старого кузова АКСМ-321 и нового Е321

У АКСМ-321 несущие стойки кузова располагались на «случайном» расстоянии друг от друга, причем на правой и левой сторонах кузова они имели разную конфигурацию и количество.

Стойки кузова нового электробуса расставлены с равным шагом, а левый и правый борта идентичны в своей структуре. Модульность не только значительно упрощает создание привычных нам модификаций автобуса по длине, но и позволяет создавать исполнения машин для рынков с левосторонним движением с минимальными изменениями. Как раз таким было одно из дополнительных требований завода.

Увы, БКМ с получившимся предложением московский тендер не выиграл. Тем не менее работы по экстерьеру продолжились, но уже как над серийной машиной для европейского рынка.

КОНСТРУКЦИЯ И ЕЕ ВОПЛОЩЕНИЕ

Презентационный альбом с дизайн-предложением для участия в тендере

На этапе дизайн-проекта для тендера все делалось очень быстро, и вероятность ошибок была высока, поэтому реальное проектирование началось с проверки сделанного.

Фактически компоновку начали проводить заново. Работу над экстерьером можно разбить на части: кузов, маски, дополнительные элементы. Для кузова пришлось проработать высоту (она определяется конструктивно), шаг модуля, тип открытия и размер дверей. В новом каркасе заложили фасонные профили сложной формы, выполняющие не только декоративную, но и функциональную роль. Изменился принцип облицовки: давно устаревшую технологию обшивки боковин цельнокатанным листом заменили вклеиванием алюминиевых панелей.

Маски — это лицо транспорта (хотя с данным утверждением уже можно спорить). Передняя с точки зрения проектирования является наиболее сложной частью экстерьера. Ее сложность определяется зависимостями от правильной компоновки рабочего места, светотехники и ее расположения, способа изготовления деталей масок, порядка их установки и крепления при монтаже и обслуживании. На организацию рабочего места, в свою очередь, влияют точки положения водителя, верхняя и нижняя линии остекления, ширина стоек, размер информационного табло, расположение зеркал и органов управления, максимально возможная очистка ветрового стекла, зависящая от углов механизма стеклоочистителя, осей вращения, конфигурации и длины щеток.

Задняя маска проще. Она должна конструктивно обеспечить раздельный или полный доступ к заднему отсеку, обеспечить необходимую подачу и вывод воздуха, размещение информационного табло и светотехники. Правда, все это в крайне ограниченном пространстве. 

И передняя, и задняя маски у БКМ-E321 стеклопластиковые, но изготавливаются по продвинутой технологии Light RTM с инфузией смолы между пуансоном (форма-позитив) и матрицей (форма-негатив). Прежде использовалась только матрица. С Light RTM на выходе получаются более точные и качественные детали с эстетичными лицевой и тыльными поверхностями. 

Маски разделены на детали таким образом, чтобы избежать покрасок одной в несколько оттенков (чтобы не было некрасивых границ между цветами). 

К дополнительным элементам можно отнести фальшборт, скрывающий оборудование, размещенное на крыше. Он не препятствует доступу потока воздуха к испарителям климатических систем, а также направленному сходу воды с крыши. 

Стилистическая работа над дизайном была закончена на первом этапе. Предложенный и одобренный вариант устраивал руководство завода, поэтому его необходимо было просто реализовать. Самой сложной в этом процессе была работа с визуальным приданием объема кузову и маскам.

Абсолютно плоские боковины нового электробуса хороши с точки зрения технологичности, но не очень хороши для внешнего вида. Различными художественными и конструктивными приемами нам удалось сделать так, чтобы кузов воспринимался сложнее, чем параллелепипед на колесах. Передняя и задняя маски нового электробуса выглядят объемными, но это визуальный объем, созданный за счет пластики, композиции и графики. Весь максимально возможный полезный объем был перенесен нами в салон. Мы завершили проектирование экстерьера 3D-моделями, готовыми для разработки КД и запуска в производство. На визуализации образца стало очевидно, что этот транспорт вписывается в архитектурную среду европейских городов. Поставленная задача выполнена.

Финальные рендеры электробуса — передняя и задняя маски

САМОЕ СЛОЖНОЕ

Разработка дизайна салона и рабочего места водителя выполнялась силами завода. Полученный результат, реализованный на первом прототипе, руководство не удовлетворил, и снова привлекли нас. Была поставлена задача переделать рабочее место и создать цветофактурное решение салона и экстерьера. Основной набор цветов и материалов салона можно увидеть на изображении ниже.

Цвета и материалы для пассажирского салона

Рабочее место водителя оказалось самым сложным этапом в создании нового электробуса. Это связано с необходимостью его организации с тремя разными унифицированными типами перегородок, распространенными на рынках СНГ и Европы. Для этого нам пришлось разработать уникальное решение. Детали панели приборов, облицовки кабины и салона сделаны с учетом того, чтобы с минимальными изменениями быть применимыми для разных типов перегородок. Оснастка для изготовления одна, а исполнений с учетом обрезки — несколько. Это значительная экономия для завода. Каркас рабочего места состоит из узлов, собирающихся механически. Это значит, что вы можете варить кузов и в последний момент решить, какую перегородку в нем установить.

Интерьер и перегородка водительского места

Вернувшись к рабочему месту водителя, пришлось более детально вникнуть в особенности праворульных модификаций. Например, в некоторых городах Англии принято осуществлять посадку/высадку только через переднюю дверь. В том числе и людей в инвалидных колясках. Ради этого пришлось искать форму перегородки, которая позволяла бы обеспечить максимальную ширину прохода. 

Еще одной особенностью этого проекта является собственная консольная панель приборов. Нет смысла говорить, что консольная панель удобнее стационарной. Как правило, производителями транспорта используются покупные решения от глобальных поставщиков Actia или Continental. Но в них есть целый ряд минусов. Основные — это стоимость комплекта и привязка к одному поставщику с его взглядом на модель сотрудничества. Эти факты, с учетом наличия у нашего заказчика собственной программно-аппаратной части в виде цифрового щитка и мультируля, не устроили БКМ, в связи с чем и стали разрабатывать собственное решение. Новая приборная панель, созданная нами, продолжает стилистику рабочего места, заложенную в модели «Витовт»: строгая и функциональная, направленная на комфортное использование элементов управления и контроля, но уже в консольном виде, что сделает более удобным не только управление, но и посадку на рабочее место.

Рендеры обновленного рабочего места водителя. Панель прибора консольно закреплена на рулевой колонке и регулируется по высоте и наклону вместе с рулем

Одним из направлений нашей работы является создание интуитивно понятных современных интерфейсов. Мы давно предлагали БКМ реализовать новое решение на их машинах. В этом проекте нас услышали и дали нам такую возможность. Нетривиальная задача — сделать современный красочный интерфейс, используя ограниченные аппаратные возможности текущего контроллера. Поверьте, это значительно сложнее, чем придумывать графическое решение, когда ты не ограничен количеством цветов, слоев, особенностями динамических изменений. Пришлось отказаться от анимаций и сложных эффектов, а оттенки подбирались такие, чтобы максимально близко соответствовать цветовому охвату монитора. Все получилось. Сейчас обновленные интерфейсы можно увидеть на всех свежих машинах БКМ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа над дизайном электробуса шла в очень ограниченных временных рамках с большим количеством дополнительных требований. На все проделанное нами, от эскизов до готовых трехмерных моделей, ушло примерно десять месяцев. Учитывая рваный поэтапный ход работы, это хороший результат, достигнутый за счет накопленного опыта реализованных ранее проектов и постоянного сбора и анализа информации на европейских выставках и в интернете. Конечно, эта деятельность была бы невозможна без многих специалистов БКМ, которые принимали непосредственное участие в ней и делали все возможное для успешной реализации задуманных идей.

В результате проделанной работы получилось комплексно реализовать интересный проект. На наш взгляд, машина получилась современной как с точки зрения конструкции, так и по дизайну. В меру выразительное решение в сочетании с заложенными принципами должно обеспечить долгий жизненный цикл и создание широкого ряда унифицированных моделей и различных исполнений.

СПРАВКА. D3 — бюро транспортного и промышленного дизайна, организованное в 2018 году. Основная специализация компании — разработка дизайна и инжиниринга автобусов, троллейбусов, трамваев, сельхозмашин, кабин. Наиболее крупные проекты в портфолио — модернизация троллейбусов БКМ, работа над трамваями Stadler и БКМ, создание дизайна автобусов Neman малого и большого классов, рестайлинг кабины грузовика МАЗ-MAN, работа над поездом для метро Минска, создание облика электробусов БКМ, проектирование кабин для сельхозмашин производителей из России.

Серийный электробус БКМ-Е321, фото:

Рендеры, эскизы, видео: