История русских грузовых военных машин (1914-1970)
Модераторы: Black, Boris Leibman, genkor
История русских грузовых военных машин (1914-1970)
У меня сложилась добрая традиция выкладывать некоторые свои рассказы на форумах, где я иногда пишу. Страшно хотелось к концу года сделать что-нибудь по настоящему серьезное, в результате родился небольшой познавательный рассказ. Он немного технического характера, но автор постарался чтобы всем было интересно и каждый открыл в нем для себя что-то новое. Надеюсь, что данный очерк будет хорошим новогодним подарком от меня всем тем, для кого автомобиль является не простым набором железок о четырех колесах, а чем-то намного большим – предметом невероятно интересным, познавательным, и имеющим свою удивительную жизненную историю.
Поздравляю всех Вас с Новым 2010-м, желаю, чтобы ваши железные кони были крепки, бодры, быстры, не сбоили и никогда не ломались, да и Вам того же!
Лев Тюрин
«Глуп человек, идущий только прямо и не замечающий
золото, лежащее немного в стороне».
Древняя восточная поговорка.
Грузовые автомобили повышенной проходимости Русской и Советской армий (1914 – 1970 г.г.)
Сейчас, в начале XXI века, когда за плечами мировой автомобильной промышленности имеется более чем 100-летний опыт строительства автомобилей, основные технические требования, предъявляемые к грузовому автомобилю военного назначения, окончательно сформировались и выглядят следующим образом: колесная формула 4х4. 6х6, 8х8 (колеса всех осей ведущие); применение одинарных (односкатных) колес с их однорядным расположением при одинаковой ширине колеи всех мостов; наличие демультипликатора (понижающей передачи); наличие большого дорожного просвета; наличие принудительных блокировок межколесных и межосевых дифференциалов (или установка самоблокирующихся дифференциалов); наличие систем, позволяющих изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля; наличие специальных шин, рассчитанных на длительную эксплуатацию при низком давлении воздуха в них, снабженных устройствами, предотвращающими их случайное разбортирование во время движения при сниженном давлении и имеющих рисунок протектора, обеспечивающий хорошее сцепление шины со слабыми грунтами различных видов и снегом; установка двигателей, обеспечивающих высокую удельную мощность; наличие лебедок.
Но в начале XX века этот опыт еще только нарабатывался, и первые военные грузовые автомобили русской армии были обычными заднеприводными грузовиками колесной формулы 4х2.
В некоторых статьях о старых автомобилях встречаются сведения, что первый полноприводный автомобиль, выпущенный в России, был изготовлен фирмой «Лесснер», основанной в 1853 году русским купцом Густавом Арнольдовичем Лесснером в Петербурге. Это заблуждение.
Изначально фирма «Лесснер» учреждать автомобильное производство не намеревалась, в то время дело это было малодоходное и бесперспективное, поскольку правительство вместо помощи первым производителям делало все возможное, чтобы загубить развитие российского автомобильного дела. Фирма «Лесснер» начала с изготовления двигателей внутреннего сгорания по заказу Морского ведомства. Для этого ею был составлен договор с германской фирмой «Daimler Motoren Geselschaft» о постройке и продаже в России моторов системы «Луцкий-Даймлер. В то время с фирмой «Даймлер» сотрудничал проживающий в Германии талантливый русский инженер-изобретатель Б.Г. Луцкий, по-видимому, он и поспособствовал данному соглашению. В феврале 1903 года фирма построила и предоставила в Морское ведомство для испытаний два спиртовых двигателя мощностью 16 л.с., а в январе-феврале 1904 года были построены и прошли испытания 50-сильные двигатели. Но в те годы в высшем военном командовании было множество немецких агентов, всеми силами тормозящих перевооружение русской армии. В результате их влияния Технический комитет Морского ведомства проект переоборудования морских катеров новыми двигателями запретил под надуманным предлогом «чрезвычайной огнеопасности бензина и спирта». В итоге катера Русского флота по-прежнему гоняли с помощью допотопных паровых двигателей.
В 1904 году фирма «Лесснер» выпустила свой первый автомобиль, а через год - партию грузовых машин для Почтового ведомства с использованием двигателей, агрегатов и кузовных деталей фирмы «Мариенфельде».
Встречаются сведения, что в 1909 году фирма «Лесснер» предложила Управлению военных сообщений наладить выпуск автомобиля с четырьмя ведущими колёсами и предоставила к испытанию готовый ходовой экземпляр.
"Dernburg-Wagen" 1907 г
Но это была не собственная разработка завода, а построенный в 1907 г фирмой Daimler-Motoren-Gesellschaft в единственном экземпляре автомобиль «Dernburg-Wagen", и предложение по причине его дороговизны (машина стоила 19000 рублей) было отклонено, таким образом выпуск полноприводных грузовых машин в царской России так и не состоялся.
Но сказать, что в Российской Империи не предпринимались попытки усовершенствования грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации вне дорог, значит пойти против истины.
Пионерами развития «внедорожного дела» волей-неволей стали русские офицеры. В 1914 году Россия вступила в Великую войну и почти все имеющиеся на тот момент технически исправные автомобили были мобилизованы в армию. Уже с 1914 года в русской армии началось формирование автомобильных пулеметных рот, представляющих собой боевое формирование, куда входили броневики, вспомогательные грузовые и легковые автомобили, а также мотоциклы. Как известно, на войне дороги не выбирают, ехать приходится не там, где хочется, а там, где это требуется для выполнения боевой задачи, а уж есть ли там дорога, или нет, это как повезет. Надо заметить, что русская армия (как и впоследствии в 1941 году) вступила в войну при острой нехватке автомобильной техники. Военный грузовой парк тех времен был кране скуден и состоял из машин как отечественного, так и импортного производства. Это были обычные мирные грузовики, предназначенные для движения по нормальным дорогам и обладающие посредственной проходимостью. Их узкие колесики с гладкими шинами вязли в мягком грунте, а слабые моторы не могли развить достаточную по величине мощность, необходимую для преодоления крутых подъемов. Но русские офицеры были люди не только мужественные, но и находчивые. Тут же начали возникать различные подручные средства, направленные на повышение проходимости обычных машин.
Сначала ведущие колеса стали оплетать толстыми веревками, создавая некое подобие современного «внедорожного» протектора.
Автоцистерна для топлива на шасси "Адлер". Задние колеса обмотаны веревками. (фото из коллекции М. Коломийца)
Затем вместо веревок наладили производство специальных цепей противоскольжения.
Броневик «Громобой» на шасси американского автомобиля «Гарфорд» (фото из коллекции М. Коломийца)
А впоследствии к двум вышеупомянутым средствам добавились уширительные бандажи, прикрепляемые к стандартным колесам. В результате этого решения уменьшалось удельное давление колес на грунт, что способствовало снижению силы сопротивления качению и повышению опорной проходимости. В итоге эти три способа применяли совместно.
Орудие, применяемое против аэропланов на шасси «Руссо-Балт». Колеса обеих осей снабжены уширительными бандажами, колеса задней оси - цепями (фото из коллекции М. Коломийца)
А настоящей сокровищницей технической мысли тех времен являлись Главное военно-техническое управление Генерального штаба и Офицерская стрелковая школа, расположенная в Ораниенбауме, при которой имелся полигон для испытаний новой техники. Здесь обкатывались все новые идеи, в которых недостатка не было, Россия всегда славилась своими талантами.
С началом военных действий Россия стала активно закупать грузовые автомобили в Англии, Италии, Франции и Америке, но настоящим технически совершенным внедорожником среди них можно назвать только машины Jeffery Quad 4017 весьма прогрессивной конструкции, которых было закуплено около 600 штук. У автомобиля колесной формулы 4х4 имелась раздаточная коробка с демультипликатором, в трансмиссии были применены три (!!!) дифференциала, причем межосевой имел принудительную блокировку. Картеры дифференциалов были смонтированы над мостами-балками, что обеспечило приличный дорожный просвет, передача мощности к колесам была организована через колесные редукторы, что снижало нагрузку на элементы привода. А с 1914 года впервые в мировом серийном производстве в обе оси стали устанавливаться самоблокирующиеся дифференциалы. Колеса обеих осей были управляемыми, в результате при повороте и прохождении криволинейных участков пути задние колеса шли по следу, проложенному передними, что уменьшало силу сопротивления качению. Единственным недостатком этой машины являлись слишком узкие колеса, имеющие гладкий обод, что устранялось устройством дополнительных уширительных бандажей и применением цепей противоскольжения.
Также было закуплено небольшое количество грузовых машин фирм ФВД, Дуплекс, Лятиль, и Вальтер, имеющих колесную формулу 4х4.
Jeffery Quad 4017
Но были в русской армии и настоящие вездеходы. Еще в 1909 году А.А. Кегресс сконструировал и испытал первый прототип автомобиля повышенной проходимости совершенно нового типа, не имеющего аналогов в мире, предназначенный для езды по снегу. При стандартных колесах передней управляемой оси, поставленных на широкие лыжи, колеса задней ведущей оси были заменены гусеничным движителем оригинальной конструкции, представляющей собой ленту из верблюжьей шкуры, натянутую на специальные барабаны. В 1911 году Кенресс сделал движитель на основе резиновой ленты, выпуск которой освоил петербургский завод «Треугольник», и испытал его на машинах Мерседес и «Руссо-Балт».
А в мае 1914 года Кегресс запатентовал свою конструкцию, назвав ее «автомобильные сани, движущиеся посредством бесконечных ремней с нажимными роликами». Тут стоит заметить прелюбопытнейшее обстоятельство: шофер-механик Адольф Адольфович Кегресс прибыл в Россию в 1905 году из Франции. С 1906 года он трудился в России в скромной должности личного шофера Е.И.В. Николая II, в связи с чем Кегресс принял российское подданство, а в 1914 г был произведен в младший офицерский чин и стал верой и правдой служить России. В результате этот талантливый француз, неожиданно ставший русским офицером и волею судьбы заброшенный в далекую необъятную страну, которая каждую зиму на полгода скрывалась под пушистым белым покровом, изобрел первый в мире снегоход.
Удивительна и чудесами необычайными украшена история этого сказочного царства-государства, где жили люди-богатыри, где моряк сконструировал первый в стране автомобиль, князь открыл первые в стране шоферские курсы, военный летчик проектировал первый в истории бронетранспортер и разработал тактику ведения наступательных операций силами спецназа, доселе невиданную в мире. Навсегда ушло оно от нас во мглу истории и только смутные, едва различимые отголоски давно минувших славных дел временами доносятся из прошлого…
История с самобеглыми санями имела интересное продолжение. В августе 1916 года Кегресс предъявил Военному ведомству к испытанию полугусеничный броневой автомобиль с движителем собственной конструкции, уширительными бандажами передних колес и малыми направляющими колесиками, расположенными спереди, способный двигаться по раскисшим суглинкам.
В ходе испытаний машина прошла 286 верст по бездорожью, продемонстрировав отличную проходимость. Как гласили страницы отчета: «Автомобиль… свернул с дороги на целину, переехал придорожную канаву, затем пошел со значительной скоростью по мягкому травянистому грунту, свободно и плавно преодолевая различные неровности… Поднялся на Пулковскую гору напрямик по склону, по влажному растительному грунту… Наконец, автомобиль перешел без особых усилий небольшое кочковатое болото, где местами вода сплошь покрывала почву».
В дальнейшем изобретение Кегресса широко применялось в русской армии на автомобилях всех типов: броневых, грузовых, легковых а впоследствии получило дальнейшее развитие на автомобилях всех армий мира и широко использовалось немцами при производстве военных машин времен второй мировой войны.
В 1917 году с приходом к власти партии рабочих и крестьян работы на Путиловском заводе, где ранее осуществлялось производство полугусеничных машин, приостановились. У рабочих не было времени заниматься производством, появились более важные занятия – ходить на митинги и демонстрации. В 1917-19 г.г. из деталей старых запасов удалось изготовить несколько машин, но затем производство прекратилось. Обеспокоенный этим неприятным событием товарищ Ленин телеграфировал рабочим завода: «Почему нет больше кегрессов? Лент, говорят, больше 100?» Несмотря на то, что рабочим в те нелегкие годы было не до производства (и тут и там поднимала головы недобитая гидра буржуазии), они все-таки уважили вождя мирового пролетариата и подарили любимому Ленину один из кегрессов, чему тот был несказанно рад.
Кегресс товарища Ленина.
Выпуск машин данного типа был налажен в РСФСР лишь в 30-х годах в малых количествах. К 1939 году выпустили легковые модели, предназначенные для езды по снегу: «ГАЗ-А Кегресс»; «ВМ» и «ВМ пикап»; и грузовые для езды по размокшим суглинкам: «ГАЗ-АА «Кегресс»; «НАТИ-3»; «В» (на шасси ГАЗ-АА»; «ЗИС СОМУА»; «В-3» (на шасси ЗИС-5); «ЯСП» (на шасси ЯГ-5)
Потом кому-то пришло в голову, что имя царского офицера как-то не красит новый тип советского автомобиля, и это слово к употреблению запретили.
«ГАЗ-А Кегресс»
Вышеперечисленные автомобили кроме хорошей проходимости имели ряд недостатков, главным из которых был повышенный расход топлива. К примеру, «ГАЗ-А Кегресс» при движении по снежной целине расходовал на 100 км 60 кг бензина, «ВМ пикап» в таких же условиях расходовал 90 кг бензина. Расход топлива «ЗИС СОМУА» при движении по грязному проселку составлял 95-120 кг на 100 км. Машины имели низкую максимальную скорость движения, к примеру, у «ГАЗ-А Кегресс» она достигала по наезженному снежному шоссе 40 км/ч, по целине 9 км/ч. «ГАЗ-АА «Кегресс» с полной нагрузкой мог двигаться по щебеночному шоссе не быстрее 28 км/ч, а по грязному проселку – 15,5 км/ч. Автомобили данного типа в эксплуатации оказались слишком затратными, скорости их движения были низкими, внутренние потери гусеничного движителя велики, срок службы агрегатов мал, а удельная грузоподъемность недостаточна.
Красной Армии срочно требовались надежные колесные вездеходы для перевозки ствольной артиллерии, вооружения, личного состава, армейского имущества и снаряжения, а также в качестве шасси под монтаж вооружения и военной техники. Но с их выпуском в Стране Советов как-то сразу не заладилось. Несмотря на то, что с 1932 года был налажен выпуск грузовых автомобилей, имеющих колесную формулу 6х4 (оба моста задней тележки ведущие) и демультипликатор: ЯГ-10, ЗИС-6 и ГАЗ ААА, это были обычные грузовые автомобили, имеющие двухскатную ошиновку ведущих мостов и дорожный рисунок протектора. И несмотря на приличный дорожный просвет, составляющий под задним мостом ЯГ-10: 300 мм; ЗИС-6: 290 мм; ГАЗ ААА: 232 мм, и наличие в раздаточной коробке пониженной передачи числом 1,4 – 1,5, назвать их автомобилями повышенной проходимости не совсем правильно. Впрочем, в то время наличие у трехосного автомобиля двух ведущих осей уже было большим шагом к увеличению его потенциальной возможности движения по слабым грунтам и снегу.
До начала Великой Отечественной войны в СССР в разные годы выпускались опытные образцы полноприводных грузовых автомобилей, но в связи со сложностью конструкции и нехваткой узлов и агрегатов до их массового производства дело так и не дошло.
Первым серийно выпущенным советским грузовым автомобилем типа 4х4 стал ЗИС-32. Его опытные образцы построили в 1938 г., а в 1941 г. удалось изготовить небольшую партию таких машин (по непроверенным данным в количестве 197 шт.) с агрегатами, заимствованными у автомобиля ЗИС-5, а двигатель использовался от автобуса ЗИС-16 (82 л.с.).
ЗИС-32C
Без нагрузки автомобиль весил 2500 кг, имел двухступенчатую раздаточную коробку с демультипликатором, и привод к передним колесам с использованием шарниров равных угловых скоростей Рцеппа.
В итоге страна вступила в войну с Германией, не имея парка военных грузовых колесных вездеходов. Вся тяжесть войны легла на плечи знаменитой полуторки ГАЗ-АА колесной формулы 4х2, ее старшего брата ГАЗ-ААА, а также ЗИС-5 и ЗИС 5-В.
Потребность в грузовых машинах со всеми ведущими осями в первые военные годы возмещалась с помощью эксплуатации трофейной немецкой техники (Бюссинг, Мерседес, Опель и пр.), а позднее с помощью машин, получаемых из Америки. А чтобы хоть как-то повысить проходимость машин, шоферы, как и в Великую войну, использовали цепи противоскольжения.
Статья из журнала Мотор 1942 г.
Лишь после окончания Великой Отечественной войны Советская армия начала получать настоящие грузовые автомобили повышенной проходимости. Первыми ласточками были выпущенные в 1948 году ГАЗ-63 колесной формулой 4х4 и ЗИС-151 колесной формулой 6х6.
ГАЗ-63 представлял собой специально предназначенный для длительной эксплуатации на тяжелом бездорожье автомобиль грузоподъемностью 2 т длиной 5525 мм и шириной 1900 мм с двумя ведущими мостами, ширина колеи обоих мостов составляла 1600 мм, передний мост подключался принудительно с помощью двухступенчатой раздаточной коробки, имеющей понижающую передачу с числом равным 1,96.
Передний ведущий мост можно было подключать на ходу, не снижая скорость движения и не выжимая сцепление. А приличный дорожный просвет под картерами мостов, составляющий 273 мм, совместно с передним/задним углами въезда 48/35 градусов и колесной базой 3300 обеспечивал машине хорошую геометрическую проходимость. На автомобиле были применены специальные шины с высокими грунтозацепами. Машина весила 3280 кг, имела 4-ст КПП, а ее максимальная скорость достигала 65 км/ч.
ЗИС-151 представлял собой трехосный колесный вездеход грузоподъемностью 4,5 т на дорогах с хорошим покрытием и 2,5 т в условиях бездорожья. Автомобиль имел углы въезда передний – 50 гр, задний – 32 гр. При загруженности машины 2,5 т дорожный просвет под картерами мостов составлял около 260 мм, под картером раздаточной коробки 460 мм. На автомобиле стоял 6-цилиндровый двигатель мощностью 92 лс, достигаемой при 2600 об/мин. Двухступенчатая раздаточная коробка имела числа: 1,24; 2,44. Демультипликатор включался только после подключения переднего ведущего моста.
В обычном положении колеса задней тележки (двух мостов) были двускатные, а переднего односкатные, но для повышения проходимости имелась возможность установки на передние колеса вторых скатов (что повышало опорную проходимость при движении по песку), либо наоборот, съем вторых скатов с задней тележки для обеспечения движения всех колес на прямолинейных участках след в след. Габариты машины: длина/ширина/высота (мм): 6930, 2320, 2295; вес без груза 5435 кг. Машина имела 5-ст КПП, максимальная скорость составляла 65 км/ч. После модернизации в 1958 году модель получила индекс ЗИЛ-157, на машине была применена односкатная ошиновка и установлена система, позволяющая менять давление воздуха в шинах во время движения. Автомобиль имел несколько модификаций (ЗИЛ-157; ЗИЛ-157 К; ЗИЛ-157 КВ) и выпускался до 1978 г., т.е. в течении 30 (!!!) лет. Советские шоферы прозвали его «Захар» и «Колун».
Это уже был большой шаг вперед по сравнению с довоенными автомобилями, тем не менее, до параметров настоящего современного военного колесного вездехода, имеющегося в армиях капиталистических стран того времени, машины явно не дотягивали.
В то время отечественная автомобильная промышленность не имела опыта производства и эксплуатации многоприводных автомобилей с межосевыми дифференциалами и в СССР до войны и в первые послевоенные годы (как и во всем мире) использовались две схемы организации межосевого привода:
1. Блокированный межосевой привод с возможностью не автоматического (в ручную) отключения передней ведущей оси с помощью шлицевых или зубчатых муфт.
2. Блокированный межосевой привод с возможностью автоматического отключения передней ведущей оси с помощью механизмов (муфт) свободного хода.
Великая Отечественная война явно показала острую нужду нашей армии в современном высокотехнологичном армейском колесном вездеходе. Можно сказать, что советским конструкторам повезло, в результате лэнд-лиза они смогли ознакомиться с конструкциями многих современных автомобилей тех лет, поступающих из Америки и Англии, а первые победы над Германией дали возможность ознакомиться с конструкцией и испытать ходовые качества почти всех немецких колесных и полугусеничных вездеходов. Окончательная победа над врагом позволила получить в виде трофеев новейшие немецкие разработки в области полноприводной техники. Надо отметить, что Германия к 1944 г. являлась ведущей мировой державой по производству вездеходов разной грузоподъемности и назначения. У немцев к тому времени насчитывалось несколько десятков различных моделей полноприводных автомобилей, в том числе целых две амфибии. Нашим было из чего выбирать.
В послевоенные годы Правительство СССР поставило перед конструкторами задачу создать современный грузовой колесный вездеход, в первую очередь предназначенный для нужд Советской армии. В то время страна жила по проверенной истине: «Хочешь мира – готовься к войне».
Первая попытка сконструировать военный вездеход, имеющий дифференциальный межосевой привод, была сделана на Минском автомобильном заводе. В 1955 году там был налажен выпуск двух моделей колесной формулы 4х4 МАЗ-501 и МАЗ-502, имеющих постоянный полный привод, осуществляемый межосевым несимметричным дифференциалом, распределяющим крутящий момент между передней/задней осями в пропорции ½. Эта пропорция соответствовала распределению веса между осями груженного автомобиля, что позволяло максимально использовать приходящийся на оси сцепной вес для создания тяговой силы. В условиях тяжелого бездорожья межосевой дифференциал мог быть принудительно заблокирован. Это был первый в СССР серийный автомобиль, имеющий постоянный полный привод. Также впервые в отечественном автостроении в некоторых модификациях этих моделей завод устанавливал в мосты механизмы свободного хода (т.н. дифференциалы свободного хода), которые в случае возникновения тенденции одного из колес к пробуксовке полностью связывали полуоси между собой. В результате обеспечивалось нераздельное буксование ведущих колес, что способствовало созданию наибольшей тяговой силы по условиям сцепления с грунтом. МАЗ-501 имел двухскатную ошиновку заднего моста и предназначался в качестве тягача-лесовоза, МАЗ-502 имел односкатные колеса и предназначался для армии.
В машине был установлен 4-х цилиндровый мотор, развивающий мощность 130 л.с. при 2000 об/мин, 5-ступенчатая КПП с демультипликатором, колесная база машины составляла 4520 мм, колея 2030 мм, грузоподъемность 4000 кг, максимальная скорость 50 км/ч, дорожный просвет под картерами мостов был 290 мм, расход топлива 36 л на 100 км.
Маз 502
МАЗ-502 оказался слишком тяжел и неповоротлив, его вес (без груза) составлял 7,7 т, для машины с таким весом явно требовался третий ведущий мост и более мощный двигатель. По этой причине проходимость машины была недостаточной, и в Советской Армии МАЗ как-то не прижился.
Армии требовался грузовой колесный вездеход, не уступающий по своим эксплуатационным свойствам машинам ведущих капиталистических стран.
В 1955-56 г.г. группой конструкторов Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института НАМИ под руководством начальника лаборатории автомобилей высокой проходимости конструктора Николая Ивановича Коротоношко по заказу Автотракторного управления Министерства Обороны СССР был разработан и построен трехосный грузовой автомобиль-тягач НАМИ-020. В конструкции этого автомобиля нашли воплощение самые передовые достижения мировой автомобильной промышленности тех лет.
НАМИ 020
На нем был установлен V-образный 8-цилиндровый бензиновый двигатель мощностью 180 л.с. и гидромеханическая коробка перемены передач, которая впоследствии из-за недостаточной надежности была заменена механической 5-ступенчатой коробкой передач с синхронизаторами. Силовой привод осуществлялся раздаточной коробкой с двумя передачами и несимметричным межосевым дифференциалом с возможностью его принудительной блокировки. Задние ведущие мосты проходного типа в тележке были соединены через симметричный межосевой дифференциал, блокируемый с помощью пневматического привода. В главных передачах устанавливался конический шестеренчатый или самоблокирующийся дифференциал червячного типа, в передний ведущий мост – центральный колесный редуктор и карданы равных угловых скоростей. Колесные тормоза были герметизированы от попадания воды и грязи и имели пневмогидравлический привод. Рулевой механизм был снабжен гидроусилителем. Колеса машины были одинарного и однорядного расположения размером 14,00-20 и имели устройство для снижения внутреннего давления воздуха в шинах на ходу автомобиля с 2,5 до 0,8 атм. Просвет под ведущими мостами составлял 405 мм, под раздаточной коробкой – 675 мм. Запасное колесо устанавливалось на автомобиль гидравлическим подъемником. Автомобиль был оборудован подогревателем для предпускового подогрева двигателя, поддержания его в «горячем резерве», обогрева кабины и аккумуляторов. Для возможности пуска мотора в случае разряжения аккумуляторов было установлено дублирующее пневмогидравлическое пусковое устройство, правда оно оказалось капризным и впоследствии от него отказались. Сзади под платформой была смонтирована лебедка с горизонтально расположенным барабаном и выдачей троса как вперед, так и назад. Вес снаряженного автомобиля составлял 7250 кг, грузоподъемность 5 т. Максимальная скорость достигала 75 км/ч.
Что примечательно: Н.И. Коротоношко «выбил» в министерстве дополнительные денежные средства на изготовление для своего детища вездеходных шин новой конструкции. При его непосредственном участии в Научно-исследовательском институте шинной промышленности (НИИШП) была изготовлена партия шин, имеющих крупные, широко расставленные грунтозацепы и эластичный многослойный каркас. Известно, что при значительном снижении давления воздуха в шине увеличивается площадь ее контакта с грунтом, снижается давление шины на грунт и, как следствие, уменьшается глубина колеи на деформируемых грунтах и снижается сила сопротивления качению. Конструкция новых шин обеспечивала возможность длительной эксплуатации при сниженном давлении воздуха без их повреждения. К тому же на боковинах протектора были сделаны дополнительные грунтозацепы, которые вступали в работу при снижении внутреннего давления. Испытания показали весьма высокую проходимость автомобиля по сухому сыпучему песку, снегу, болотистой луговине, грязи и другим видам бездорожья. Снижение внутреннего давления воздуха в шинах с 2,5 до 0,8 атм сопровождалось уменьшением сил сопротивления качению на мягких грунтах на 15-20% и увеличением силы тяги по сцеплению на 15-25%. Автомобиль преодолевал подъемы до 32° и броды глубиной до 1,2 м.
На шоссе НАМИ-020, по сравнению с ГАЗ-63 и ЗИС-151, обладал меньшим средним расходом горючего и большей скоростью. Испытания показали его высокую проходимость по сухому сыпучему песку, метровой снежной целине, размокшей пашне, болотистой луговине, на грязных проселочных дорогах.
Но что самое примечательное – конструктивная схема силового привода этого уникального автомобиля предусматривала муфту включения переднего моста, имеющую три положения: 1- передний мост включен через межосевой дифференциал; 2 – дифференциал блокирован; 3 – передний мост отключен полностью, движение машины осуществляется за счет тяговой силы колес осей задней тележки. Предполагалось, что шофер при движении по твердым дорогам будет отключать передний мост для улучшения топливной экономичности. Данная схема для того времени была передовой и в грузовых автомобилях, выпускаемых ведущими мировыми автопроизводителями, не использовалась.
Машина оказалось удачливой, прошла все возможные испытания и в январе 1957 года комиссией, которую возглавлял министр автомобильной промышленности СССР Н.И. Строкин, было дано «добро» на ее серийный выпуск. Собирать машину было решено на Уральском автомобильном заводе в г. Миасс, называвшимся в то время УралЗИС. Как говорят очевидцы, когда намивцы пригнали вездеход на завод, высыпавшие из всех цехов заводчане решили, что это какая-то иномарка, настолько необычен был грузовик для того времени.
Перед выпуском конструкция НАМИ-020 с учетом новых требований и замечаний испытателей была глубоко переработана, получила новую кабину с максимально расширенными передними колесными арками, и новому автомобилю было дано сложное имя УралЗИС-НАМИ, а после присвоения индекса в межотраслевом бюро НАМИ - УралЗИС-НАМИ-375. Так родился знаменитый Урал.
В итоге в ноябре 1960 года был выпущен первый Урал-375, а 31 декабря 1960 года стал официальным днем начала серийного производства нового вездехода (вероятно завод выполнил социалистическое обязательство начать выпуск машины именно в 1960 г и не годом позже, с этим тогда было очень строго). Машина имела точно такую же трансмиссию, как и ее прародитель НАМИ 020, и на ближайшей мировой автомобильной выставке произвела настоящий фурор. СССР доказал всему миру, что его конструкторы могут спроектировать великолепный колесный вездеход, и в стране имеется высокий промышленный потенциал для серийного производства такой машины.
Это был первый и последний русский супер селект – дифференциальный межосевой привод с возможностью принудительного отключения передней ведущей оси. Он просуществовал до 1964 г., когда была проведена модернизация модели и от возможности отключения передней оси отказались.
Причиной такого решения явились испытания топливной экономичности машины при работе с отключенным передним мостом и при трех ведущих мостах. Было установлено, что при движении по твердым дорогам Урал с отключенным передним мостом имел больший расход топлива по сравнению с движением с тремя работающими мостами, а при движении на мягких грунтах разница в расходе топлива становилась еще выше.
Это было обусловлено тем, что с ростом подводимого к колесу крутящего момента потери мощности увеличиваются пропорционально квадрату этого момента. Поэтому, если момент будет распределяться на большее число осей, то суммарные потери в шинах будут меньше, чем при распределении его на меньшее число осей. При отключении переднего моста уменьшались потери мощности на привод колес переднего моста, но резко увеличивались потери мощности в шинах, в результате общие суммарные потери мощности на движение автомобиля при отключении переднего моста возрастали. А раз так, то зачем отключать мост?
После модернизации в 1964 г автомобиль получил индекс УРАЛ-375Д и постоянный полный привод. Примечательно, что на некоторых модификациях Урал-375 впервые в отечественном серийном производстве завод стал устанавливать в мосты задней тележки межколесные червячные самоблокирующиеся дифференциалы, аналогичные по конструкции дифференциалам немецкой фирмы «Рейнметал Борзиг» образца 1942 года. Этот механизм имел коэффициент блокировки (как отношение большего момента к меньшему) около 10, и при движении машины на тяжелом бездорожье дифференциал полностью блокировался силами внутреннего трения, обеспечивая вращение колес моста с равным числом оборотов, что позволяло им развить максимально возможную тяговую силу по условиям сцепления.
Но что самое удивительное, НАМИ-020 имел проходимость выше, чем УРАЛ 375Д. Чудеса? Нет, все было проще. Шины, разработанные НИИШП для НАМИ-020, оказались слишком дорогими и в серийное производство так и не пошли. В итоге Урал стал кататься на обычных вездеходных шинах, завистливо косясь в сторону НАМИ-020.
Позднее для пополнения парка Советской Армии были выпущены еще два автомобиля различной грузоподъемности: ГАЗ-66 (1964 г) и ЗИЛ-131 (1967 г). Машины эти достаточно известны и в особом представлении не нуждаются. Это уже были настоящие колесные вездеходы, имеющие специальные внедорожные шины, большой дорожный просвет, системы, позволяющие изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля, лебедки. ГАЗ-66 был интересен тем, что стал первым отечественным внедорожником, в мостах которого были штатно установлены самоблокирующиеся кулачковые дифференциалы.
Отмечу лишь, что трансмиссия названных машин имела маленький конструктивный недостаток.
Общеизвестно, что при эксплуатации полностью загруженного грузового автомобиля желательно, чтобы крутящий момент подводился ко всем колесам. Это уменьшает потери мощности в шинах и снижает нагрузку на элементы привода. Но в раздаточных коробках указанных машин (в отличие от Урал-375Д) дифференциал отсутствовал, что ограничивало возможность применения переднего ведущего моста в условиях хорошего сцепления шин с опорной поверхностью из-за возникновения циркуляции паразитной мощности. По этой же причине ограничивалось возможность использования демультипликатора, поскольку он мог включаться только после подключения переднего моста. Впрочем, данный недостаток сглаживался тем, что машины проектировались для эксплуатации на деформируемых грунтах и упрощение конструкции раздаточных коробок было полезно для обеспечения их надежности.
Таким образом, к концу 60-х годов облик советского колесного вездехода военного назначения окончательно сформировался и практически без изменений дожил до наших дней.
Интересен факт, что когда в конце 70-х годов были проведены испытания опорной проходимости автомобилей Урал-375Д, ЗИЛ-131 и ГАЗ-66 в различных условиях бездорожья, было установлено, что лучшими тягово-скоростными качествами обладает Урал. Так, при движении по размокшей суглинистой пахоте этот автомобиль по удельной силе тяги на крюке (отношению силы тяги, развиваемой колесами, к весу машины) на 7% превосходил ЗИЛ-131 и 11,9% ГАЗ-66, а при движении по снежной целине это преимущество проявилось еще более значительно: удельная сила тяги на крюке Урала была на 12,5% выше, чем у ЗИЛ-131, и на 44% выше чем у ГАЗ-66. При движении без прицепа и давлении воздуха в шинах автомобилей 0,049 МПа, предельная глубина снега для Урал-375Д составила 65 см, ЗИЛ-131 55-57 см, ГАЗ-66 50-52 см. Примечательно, что прародитель Урала НАМИ-020 мог двигаться по снегу глубиной до 1 метра.
Таким образом, Урал-375Д подтвердил звание самого лучшего грузового колесного вездехода Советской Армии, да и кто бы в этом сомневался, ведь его конструкцию разрабатывали талантливые инженеры великого НАМИ!
Лев Тюрин
Новогорск, декабрь 2009
Список литературы.
«Автомобильная промышленность» №11 1949.
«Автомобильная промышленность» №3 1980.
Барятинский М., Коломиец М. Бронеавтомобили русской армии 1906-1917. Москва, Издательский центр «Техника молодежи», 2000.
Дубовской В.И. Автомобили и мотоциклы России 1896-1917 гг. Москва, Транспорт, 1994.
Ипатов А.А., Гируцкий О.И., Есеновский-Лашков и др. История НАМИ. Москва, НЕДРА, 2004.
Коротоношко Н.И. Краткий анализ принципиальных схем движителей для бездорожья по результатам экспериментальных работ НАМИ. Труды НАМИ, выпуск 19, 1960 г.
Краткий авто-мото справочник. Государственное военное издательство Наркомата Обороны Союза ССР. Москва 1939.
«Мотор», 1942, №10.
Соловьев А. «Где изобрели снегоход? Петербургский дневник» №49 2009.
Шугуров Л.М. Развитие автомобилестроения СССР в 1918 – 1929 гг. Москва, НИИНавтопром, 1969.
Шугуров Л.М., Ширшов В.П. Автомобили страны советов. Издательство ДОСААФ СССР Москва, 1983.
Фотографии автомобиял НАМИ 020 взяты с сайта И. Денисовец.
Автор выражает признательность С. Кирильцу за конструктивную критику и поправки.
Поздравляю всех Вас с Новым 2010-м, желаю, чтобы ваши железные кони были крепки, бодры, быстры, не сбоили и никогда не ломались, да и Вам того же!
Лев Тюрин
«Глуп человек, идущий только прямо и не замечающий
золото, лежащее немного в стороне».
Древняя восточная поговорка.
Грузовые автомобили повышенной проходимости Русской и Советской армий (1914 – 1970 г.г.)
Сейчас, в начале XXI века, когда за плечами мировой автомобильной промышленности имеется более чем 100-летний опыт строительства автомобилей, основные технические требования, предъявляемые к грузовому автомобилю военного назначения, окончательно сформировались и выглядят следующим образом: колесная формула 4х4. 6х6, 8х8 (колеса всех осей ведущие); применение одинарных (односкатных) колес с их однорядным расположением при одинаковой ширине колеи всех мостов; наличие демультипликатора (понижающей передачи); наличие большого дорожного просвета; наличие принудительных блокировок межколесных и межосевых дифференциалов (или установка самоблокирующихся дифференциалов); наличие систем, позволяющих изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля; наличие специальных шин, рассчитанных на длительную эксплуатацию при низком давлении воздуха в них, снабженных устройствами, предотвращающими их случайное разбортирование во время движения при сниженном давлении и имеющих рисунок протектора, обеспечивающий хорошее сцепление шины со слабыми грунтами различных видов и снегом; установка двигателей, обеспечивающих высокую удельную мощность; наличие лебедок.
Но в начале XX века этот опыт еще только нарабатывался, и первые военные грузовые автомобили русской армии были обычными заднеприводными грузовиками колесной формулы 4х2.
В некоторых статьях о старых автомобилях встречаются сведения, что первый полноприводный автомобиль, выпущенный в России, был изготовлен фирмой «Лесснер», основанной в 1853 году русским купцом Густавом Арнольдовичем Лесснером в Петербурге. Это заблуждение.
Изначально фирма «Лесснер» учреждать автомобильное производство не намеревалась, в то время дело это было малодоходное и бесперспективное, поскольку правительство вместо помощи первым производителям делало все возможное, чтобы загубить развитие российского автомобильного дела. Фирма «Лесснер» начала с изготовления двигателей внутреннего сгорания по заказу Морского ведомства. Для этого ею был составлен договор с германской фирмой «Daimler Motoren Geselschaft» о постройке и продаже в России моторов системы «Луцкий-Даймлер. В то время с фирмой «Даймлер» сотрудничал проживающий в Германии талантливый русский инженер-изобретатель Б.Г. Луцкий, по-видимому, он и поспособствовал данному соглашению. В феврале 1903 года фирма построила и предоставила в Морское ведомство для испытаний два спиртовых двигателя мощностью 16 л.с., а в январе-феврале 1904 года были построены и прошли испытания 50-сильные двигатели. Но в те годы в высшем военном командовании было множество немецких агентов, всеми силами тормозящих перевооружение русской армии. В результате их влияния Технический комитет Морского ведомства проект переоборудования морских катеров новыми двигателями запретил под надуманным предлогом «чрезвычайной огнеопасности бензина и спирта». В итоге катера Русского флота по-прежнему гоняли с помощью допотопных паровых двигателей.
В 1904 году фирма «Лесснер» выпустила свой первый автомобиль, а через год - партию грузовых машин для Почтового ведомства с использованием двигателей, агрегатов и кузовных деталей фирмы «Мариенфельде».
Встречаются сведения, что в 1909 году фирма «Лесснер» предложила Управлению военных сообщений наладить выпуск автомобиля с четырьмя ведущими колёсами и предоставила к испытанию готовый ходовой экземпляр.
"Dernburg-Wagen" 1907 г
Но это была не собственная разработка завода, а построенный в 1907 г фирмой Daimler-Motoren-Gesellschaft в единственном экземпляре автомобиль «Dernburg-Wagen", и предложение по причине его дороговизны (машина стоила 19000 рублей) было отклонено, таким образом выпуск полноприводных грузовых машин в царской России так и не состоялся.
Но сказать, что в Российской Империи не предпринимались попытки усовершенствования грузовых автомобилей, предназначенных для эксплуатации вне дорог, значит пойти против истины.
Пионерами развития «внедорожного дела» волей-неволей стали русские офицеры. В 1914 году Россия вступила в Великую войну и почти все имеющиеся на тот момент технически исправные автомобили были мобилизованы в армию. Уже с 1914 года в русской армии началось формирование автомобильных пулеметных рот, представляющих собой боевое формирование, куда входили броневики, вспомогательные грузовые и легковые автомобили, а также мотоциклы. Как известно, на войне дороги не выбирают, ехать приходится не там, где хочется, а там, где это требуется для выполнения боевой задачи, а уж есть ли там дорога, или нет, это как повезет. Надо заметить, что русская армия (как и впоследствии в 1941 году) вступила в войну при острой нехватке автомобильной техники. Военный грузовой парк тех времен был кране скуден и состоял из машин как отечественного, так и импортного производства. Это были обычные мирные грузовики, предназначенные для движения по нормальным дорогам и обладающие посредственной проходимостью. Их узкие колесики с гладкими шинами вязли в мягком грунте, а слабые моторы не могли развить достаточную по величине мощность, необходимую для преодоления крутых подъемов. Но русские офицеры были люди не только мужественные, но и находчивые. Тут же начали возникать различные подручные средства, направленные на повышение проходимости обычных машин.
Сначала ведущие колеса стали оплетать толстыми веревками, создавая некое подобие современного «внедорожного» протектора.
Автоцистерна для топлива на шасси "Адлер". Задние колеса обмотаны веревками. (фото из коллекции М. Коломийца)
Затем вместо веревок наладили производство специальных цепей противоскольжения.
Броневик «Громобой» на шасси американского автомобиля «Гарфорд» (фото из коллекции М. Коломийца)
А впоследствии к двум вышеупомянутым средствам добавились уширительные бандажи, прикрепляемые к стандартным колесам. В результате этого решения уменьшалось удельное давление колес на грунт, что способствовало снижению силы сопротивления качению и повышению опорной проходимости. В итоге эти три способа применяли совместно.
Орудие, применяемое против аэропланов на шасси «Руссо-Балт». Колеса обеих осей снабжены уширительными бандажами, колеса задней оси - цепями (фото из коллекции М. Коломийца)
А настоящей сокровищницей технической мысли тех времен являлись Главное военно-техническое управление Генерального штаба и Офицерская стрелковая школа, расположенная в Ораниенбауме, при которой имелся полигон для испытаний новой техники. Здесь обкатывались все новые идеи, в которых недостатка не было, Россия всегда славилась своими талантами.
С началом военных действий Россия стала активно закупать грузовые автомобили в Англии, Италии, Франции и Америке, но настоящим технически совершенным внедорожником среди них можно назвать только машины Jeffery Quad 4017 весьма прогрессивной конструкции, которых было закуплено около 600 штук. У автомобиля колесной формулы 4х4 имелась раздаточная коробка с демультипликатором, в трансмиссии были применены три (!!!) дифференциала, причем межосевой имел принудительную блокировку. Картеры дифференциалов были смонтированы над мостами-балками, что обеспечило приличный дорожный просвет, передача мощности к колесам была организована через колесные редукторы, что снижало нагрузку на элементы привода. А с 1914 года впервые в мировом серийном производстве в обе оси стали устанавливаться самоблокирующиеся дифференциалы. Колеса обеих осей были управляемыми, в результате при повороте и прохождении криволинейных участков пути задние колеса шли по следу, проложенному передними, что уменьшало силу сопротивления качению. Единственным недостатком этой машины являлись слишком узкие колеса, имеющие гладкий обод, что устранялось устройством дополнительных уширительных бандажей и применением цепей противоскольжения.
Также было закуплено небольшое количество грузовых машин фирм ФВД, Дуплекс, Лятиль, и Вальтер, имеющих колесную формулу 4х4.
Jeffery Quad 4017
Но были в русской армии и настоящие вездеходы. Еще в 1909 году А.А. Кегресс сконструировал и испытал первый прототип автомобиля повышенной проходимости совершенно нового типа, не имеющего аналогов в мире, предназначенный для езды по снегу. При стандартных колесах передней управляемой оси, поставленных на широкие лыжи, колеса задней ведущей оси были заменены гусеничным движителем оригинальной конструкции, представляющей собой ленту из верблюжьей шкуры, натянутую на специальные барабаны. В 1911 году Кенресс сделал движитель на основе резиновой ленты, выпуск которой освоил петербургский завод «Треугольник», и испытал его на машинах Мерседес и «Руссо-Балт».
А в мае 1914 года Кегресс запатентовал свою конструкцию, назвав ее «автомобильные сани, движущиеся посредством бесконечных ремней с нажимными роликами». Тут стоит заметить прелюбопытнейшее обстоятельство: шофер-механик Адольф Адольфович Кегресс прибыл в Россию в 1905 году из Франции. С 1906 года он трудился в России в скромной должности личного шофера Е.И.В. Николая II, в связи с чем Кегресс принял российское подданство, а в 1914 г был произведен в младший офицерский чин и стал верой и правдой служить России. В результате этот талантливый француз, неожиданно ставший русским офицером и волею судьбы заброшенный в далекую необъятную страну, которая каждую зиму на полгода скрывалась под пушистым белым покровом, изобрел первый в мире снегоход.
Удивительна и чудесами необычайными украшена история этого сказочного царства-государства, где жили люди-богатыри, где моряк сконструировал первый в стране автомобиль, князь открыл первые в стране шоферские курсы, военный летчик проектировал первый в истории бронетранспортер и разработал тактику ведения наступательных операций силами спецназа, доселе невиданную в мире. Навсегда ушло оно от нас во мглу истории и только смутные, едва различимые отголоски давно минувших славных дел временами доносятся из прошлого…
История с самобеглыми санями имела интересное продолжение. В августе 1916 года Кегресс предъявил Военному ведомству к испытанию полугусеничный броневой автомобиль с движителем собственной конструкции, уширительными бандажами передних колес и малыми направляющими колесиками, расположенными спереди, способный двигаться по раскисшим суглинкам.
В ходе испытаний машина прошла 286 верст по бездорожью, продемонстрировав отличную проходимость. Как гласили страницы отчета: «Автомобиль… свернул с дороги на целину, переехал придорожную канаву, затем пошел со значительной скоростью по мягкому травянистому грунту, свободно и плавно преодолевая различные неровности… Поднялся на Пулковскую гору напрямик по склону, по влажному растительному грунту… Наконец, автомобиль перешел без особых усилий небольшое кочковатое болото, где местами вода сплошь покрывала почву».
В дальнейшем изобретение Кегресса широко применялось в русской армии на автомобилях всех типов: броневых, грузовых, легковых а впоследствии получило дальнейшее развитие на автомобилях всех армий мира и широко использовалось немцами при производстве военных машин времен второй мировой войны.
В 1917 году с приходом к власти партии рабочих и крестьян работы на Путиловском заводе, где ранее осуществлялось производство полугусеничных машин, приостановились. У рабочих не было времени заниматься производством, появились более важные занятия – ходить на митинги и демонстрации. В 1917-19 г.г. из деталей старых запасов удалось изготовить несколько машин, но затем производство прекратилось. Обеспокоенный этим неприятным событием товарищ Ленин телеграфировал рабочим завода: «Почему нет больше кегрессов? Лент, говорят, больше 100?» Несмотря на то, что рабочим в те нелегкие годы было не до производства (и тут и там поднимала головы недобитая гидра буржуазии), они все-таки уважили вождя мирового пролетариата и подарили любимому Ленину один из кегрессов, чему тот был несказанно рад.
Кегресс товарища Ленина.
Выпуск машин данного типа был налажен в РСФСР лишь в 30-х годах в малых количествах. К 1939 году выпустили легковые модели, предназначенные для езды по снегу: «ГАЗ-А Кегресс»; «ВМ» и «ВМ пикап»; и грузовые для езды по размокшим суглинкам: «ГАЗ-АА «Кегресс»; «НАТИ-3»; «В» (на шасси ГАЗ-АА»; «ЗИС СОМУА»; «В-3» (на шасси ЗИС-5); «ЯСП» (на шасси ЯГ-5)
Потом кому-то пришло в голову, что имя царского офицера как-то не красит новый тип советского автомобиля, и это слово к употреблению запретили.
«ГАЗ-А Кегресс»
Вышеперечисленные автомобили кроме хорошей проходимости имели ряд недостатков, главным из которых был повышенный расход топлива. К примеру, «ГАЗ-А Кегресс» при движении по снежной целине расходовал на 100 км 60 кг бензина, «ВМ пикап» в таких же условиях расходовал 90 кг бензина. Расход топлива «ЗИС СОМУА» при движении по грязному проселку составлял 95-120 кг на 100 км. Машины имели низкую максимальную скорость движения, к примеру, у «ГАЗ-А Кегресс» она достигала по наезженному снежному шоссе 40 км/ч, по целине 9 км/ч. «ГАЗ-АА «Кегресс» с полной нагрузкой мог двигаться по щебеночному шоссе не быстрее 28 км/ч, а по грязному проселку – 15,5 км/ч. Автомобили данного типа в эксплуатации оказались слишком затратными, скорости их движения были низкими, внутренние потери гусеничного движителя велики, срок службы агрегатов мал, а удельная грузоподъемность недостаточна.
Красной Армии срочно требовались надежные колесные вездеходы для перевозки ствольной артиллерии, вооружения, личного состава, армейского имущества и снаряжения, а также в качестве шасси под монтаж вооружения и военной техники. Но с их выпуском в Стране Советов как-то сразу не заладилось. Несмотря на то, что с 1932 года был налажен выпуск грузовых автомобилей, имеющих колесную формулу 6х4 (оба моста задней тележки ведущие) и демультипликатор: ЯГ-10, ЗИС-6 и ГАЗ ААА, это были обычные грузовые автомобили, имеющие двухскатную ошиновку ведущих мостов и дорожный рисунок протектора. И несмотря на приличный дорожный просвет, составляющий под задним мостом ЯГ-10: 300 мм; ЗИС-6: 290 мм; ГАЗ ААА: 232 мм, и наличие в раздаточной коробке пониженной передачи числом 1,4 – 1,5, назвать их автомобилями повышенной проходимости не совсем правильно. Впрочем, в то время наличие у трехосного автомобиля двух ведущих осей уже было большим шагом к увеличению его потенциальной возможности движения по слабым грунтам и снегу.
До начала Великой Отечественной войны в СССР в разные годы выпускались опытные образцы полноприводных грузовых автомобилей, но в связи со сложностью конструкции и нехваткой узлов и агрегатов до их массового производства дело так и не дошло.
Первым серийно выпущенным советским грузовым автомобилем типа 4х4 стал ЗИС-32. Его опытные образцы построили в 1938 г., а в 1941 г. удалось изготовить небольшую партию таких машин (по непроверенным данным в количестве 197 шт.) с агрегатами, заимствованными у автомобиля ЗИС-5, а двигатель использовался от автобуса ЗИС-16 (82 л.с.).
ЗИС-32C
Без нагрузки автомобиль весил 2500 кг, имел двухступенчатую раздаточную коробку с демультипликатором, и привод к передним колесам с использованием шарниров равных угловых скоростей Рцеппа.
В итоге страна вступила в войну с Германией, не имея парка военных грузовых колесных вездеходов. Вся тяжесть войны легла на плечи знаменитой полуторки ГАЗ-АА колесной формулы 4х2, ее старшего брата ГАЗ-ААА, а также ЗИС-5 и ЗИС 5-В.
Потребность в грузовых машинах со всеми ведущими осями в первые военные годы возмещалась с помощью эксплуатации трофейной немецкой техники (Бюссинг, Мерседес, Опель и пр.), а позднее с помощью машин, получаемых из Америки. А чтобы хоть как-то повысить проходимость машин, шоферы, как и в Великую войну, использовали цепи противоскольжения.
Статья из журнала Мотор 1942 г.
Лишь после окончания Великой Отечественной войны Советская армия начала получать настоящие грузовые автомобили повышенной проходимости. Первыми ласточками были выпущенные в 1948 году ГАЗ-63 колесной формулой 4х4 и ЗИС-151 колесной формулой 6х6.
ГАЗ-63 представлял собой специально предназначенный для длительной эксплуатации на тяжелом бездорожье автомобиль грузоподъемностью 2 т длиной 5525 мм и шириной 1900 мм с двумя ведущими мостами, ширина колеи обоих мостов составляла 1600 мм, передний мост подключался принудительно с помощью двухступенчатой раздаточной коробки, имеющей понижающую передачу с числом равным 1,96.
Передний ведущий мост можно было подключать на ходу, не снижая скорость движения и не выжимая сцепление. А приличный дорожный просвет под картерами мостов, составляющий 273 мм, совместно с передним/задним углами въезда 48/35 градусов и колесной базой 3300 обеспечивал машине хорошую геометрическую проходимость. На автомобиле были применены специальные шины с высокими грунтозацепами. Машина весила 3280 кг, имела 4-ст КПП, а ее максимальная скорость достигала 65 км/ч.
ЗИС-151 представлял собой трехосный колесный вездеход грузоподъемностью 4,5 т на дорогах с хорошим покрытием и 2,5 т в условиях бездорожья. Автомобиль имел углы въезда передний – 50 гр, задний – 32 гр. При загруженности машины 2,5 т дорожный просвет под картерами мостов составлял около 260 мм, под картером раздаточной коробки 460 мм. На автомобиле стоял 6-цилиндровый двигатель мощностью 92 лс, достигаемой при 2600 об/мин. Двухступенчатая раздаточная коробка имела числа: 1,24; 2,44. Демультипликатор включался только после подключения переднего ведущего моста.
В обычном положении колеса задней тележки (двух мостов) были двускатные, а переднего односкатные, но для повышения проходимости имелась возможность установки на передние колеса вторых скатов (что повышало опорную проходимость при движении по песку), либо наоборот, съем вторых скатов с задней тележки для обеспечения движения всех колес на прямолинейных участках след в след. Габариты машины: длина/ширина/высота (мм): 6930, 2320, 2295; вес без груза 5435 кг. Машина имела 5-ст КПП, максимальная скорость составляла 65 км/ч. После модернизации в 1958 году модель получила индекс ЗИЛ-157, на машине была применена односкатная ошиновка и установлена система, позволяющая менять давление воздуха в шинах во время движения. Автомобиль имел несколько модификаций (ЗИЛ-157; ЗИЛ-157 К; ЗИЛ-157 КВ) и выпускался до 1978 г., т.е. в течении 30 (!!!) лет. Советские шоферы прозвали его «Захар» и «Колун».
Это уже был большой шаг вперед по сравнению с довоенными автомобилями, тем не менее, до параметров настоящего современного военного колесного вездехода, имеющегося в армиях капиталистических стран того времени, машины явно не дотягивали.
В то время отечественная автомобильная промышленность не имела опыта производства и эксплуатации многоприводных автомобилей с межосевыми дифференциалами и в СССР до войны и в первые послевоенные годы (как и во всем мире) использовались две схемы организации межосевого привода:
1. Блокированный межосевой привод с возможностью не автоматического (в ручную) отключения передней ведущей оси с помощью шлицевых или зубчатых муфт.
2. Блокированный межосевой привод с возможностью автоматического отключения передней ведущей оси с помощью механизмов (муфт) свободного хода.
Великая Отечественная война явно показала острую нужду нашей армии в современном высокотехнологичном армейском колесном вездеходе. Можно сказать, что советским конструкторам повезло, в результате лэнд-лиза они смогли ознакомиться с конструкциями многих современных автомобилей тех лет, поступающих из Америки и Англии, а первые победы над Германией дали возможность ознакомиться с конструкцией и испытать ходовые качества почти всех немецких колесных и полугусеничных вездеходов. Окончательная победа над врагом позволила получить в виде трофеев новейшие немецкие разработки в области полноприводной техники. Надо отметить, что Германия к 1944 г. являлась ведущей мировой державой по производству вездеходов разной грузоподъемности и назначения. У немцев к тому времени насчитывалось несколько десятков различных моделей полноприводных автомобилей, в том числе целых две амфибии. Нашим было из чего выбирать.
В послевоенные годы Правительство СССР поставило перед конструкторами задачу создать современный грузовой колесный вездеход, в первую очередь предназначенный для нужд Советской армии. В то время страна жила по проверенной истине: «Хочешь мира – готовься к войне».
Первая попытка сконструировать военный вездеход, имеющий дифференциальный межосевой привод, была сделана на Минском автомобильном заводе. В 1955 году там был налажен выпуск двух моделей колесной формулы 4х4 МАЗ-501 и МАЗ-502, имеющих постоянный полный привод, осуществляемый межосевым несимметричным дифференциалом, распределяющим крутящий момент между передней/задней осями в пропорции ½. Эта пропорция соответствовала распределению веса между осями груженного автомобиля, что позволяло максимально использовать приходящийся на оси сцепной вес для создания тяговой силы. В условиях тяжелого бездорожья межосевой дифференциал мог быть принудительно заблокирован. Это был первый в СССР серийный автомобиль, имеющий постоянный полный привод. Также впервые в отечественном автостроении в некоторых модификациях этих моделей завод устанавливал в мосты механизмы свободного хода (т.н. дифференциалы свободного хода), которые в случае возникновения тенденции одного из колес к пробуксовке полностью связывали полуоси между собой. В результате обеспечивалось нераздельное буксование ведущих колес, что способствовало созданию наибольшей тяговой силы по условиям сцепления с грунтом. МАЗ-501 имел двухскатную ошиновку заднего моста и предназначался в качестве тягача-лесовоза, МАЗ-502 имел односкатные колеса и предназначался для армии.
В машине был установлен 4-х цилиндровый мотор, развивающий мощность 130 л.с. при 2000 об/мин, 5-ступенчатая КПП с демультипликатором, колесная база машины составляла 4520 мм, колея 2030 мм, грузоподъемность 4000 кг, максимальная скорость 50 км/ч, дорожный просвет под картерами мостов был 290 мм, расход топлива 36 л на 100 км.
Маз 502
МАЗ-502 оказался слишком тяжел и неповоротлив, его вес (без груза) составлял 7,7 т, для машины с таким весом явно требовался третий ведущий мост и более мощный двигатель. По этой причине проходимость машины была недостаточной, и в Советской Армии МАЗ как-то не прижился.
Армии требовался грузовой колесный вездеход, не уступающий по своим эксплуатационным свойствам машинам ведущих капиталистических стран.
В 1955-56 г.г. группой конструкторов Научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института НАМИ под руководством начальника лаборатории автомобилей высокой проходимости конструктора Николая Ивановича Коротоношко по заказу Автотракторного управления Министерства Обороны СССР был разработан и построен трехосный грузовой автомобиль-тягач НАМИ-020. В конструкции этого автомобиля нашли воплощение самые передовые достижения мировой автомобильной промышленности тех лет.
НАМИ 020
На нем был установлен V-образный 8-цилиндровый бензиновый двигатель мощностью 180 л.с. и гидромеханическая коробка перемены передач, которая впоследствии из-за недостаточной надежности была заменена механической 5-ступенчатой коробкой передач с синхронизаторами. Силовой привод осуществлялся раздаточной коробкой с двумя передачами и несимметричным межосевым дифференциалом с возможностью его принудительной блокировки. Задние ведущие мосты проходного типа в тележке были соединены через симметричный межосевой дифференциал, блокируемый с помощью пневматического привода. В главных передачах устанавливался конический шестеренчатый или самоблокирующийся дифференциал червячного типа, в передний ведущий мост – центральный колесный редуктор и карданы равных угловых скоростей. Колесные тормоза были герметизированы от попадания воды и грязи и имели пневмогидравлический привод. Рулевой механизм был снабжен гидроусилителем. Колеса машины были одинарного и однорядного расположения размером 14,00-20 и имели устройство для снижения внутреннего давления воздуха в шинах на ходу автомобиля с 2,5 до 0,8 атм. Просвет под ведущими мостами составлял 405 мм, под раздаточной коробкой – 675 мм. Запасное колесо устанавливалось на автомобиль гидравлическим подъемником. Автомобиль был оборудован подогревателем для предпускового подогрева двигателя, поддержания его в «горячем резерве», обогрева кабины и аккумуляторов. Для возможности пуска мотора в случае разряжения аккумуляторов было установлено дублирующее пневмогидравлическое пусковое устройство, правда оно оказалось капризным и впоследствии от него отказались. Сзади под платформой была смонтирована лебедка с горизонтально расположенным барабаном и выдачей троса как вперед, так и назад. Вес снаряженного автомобиля составлял 7250 кг, грузоподъемность 5 т. Максимальная скорость достигала 75 км/ч.
Что примечательно: Н.И. Коротоношко «выбил» в министерстве дополнительные денежные средства на изготовление для своего детища вездеходных шин новой конструкции. При его непосредственном участии в Научно-исследовательском институте шинной промышленности (НИИШП) была изготовлена партия шин, имеющих крупные, широко расставленные грунтозацепы и эластичный многослойный каркас. Известно, что при значительном снижении давления воздуха в шине увеличивается площадь ее контакта с грунтом, снижается давление шины на грунт и, как следствие, уменьшается глубина колеи на деформируемых грунтах и снижается сила сопротивления качению. Конструкция новых шин обеспечивала возможность длительной эксплуатации при сниженном давлении воздуха без их повреждения. К тому же на боковинах протектора были сделаны дополнительные грунтозацепы, которые вступали в работу при снижении внутреннего давления. Испытания показали весьма высокую проходимость автомобиля по сухому сыпучему песку, снегу, болотистой луговине, грязи и другим видам бездорожья. Снижение внутреннего давления воздуха в шинах с 2,5 до 0,8 атм сопровождалось уменьшением сил сопротивления качению на мягких грунтах на 15-20% и увеличением силы тяги по сцеплению на 15-25%. Автомобиль преодолевал подъемы до 32° и броды глубиной до 1,2 м.
На шоссе НАМИ-020, по сравнению с ГАЗ-63 и ЗИС-151, обладал меньшим средним расходом горючего и большей скоростью. Испытания показали его высокую проходимость по сухому сыпучему песку, метровой снежной целине, размокшей пашне, болотистой луговине, на грязных проселочных дорогах.
Но что самое примечательное – конструктивная схема силового привода этого уникального автомобиля предусматривала муфту включения переднего моста, имеющую три положения: 1- передний мост включен через межосевой дифференциал; 2 – дифференциал блокирован; 3 – передний мост отключен полностью, движение машины осуществляется за счет тяговой силы колес осей задней тележки. Предполагалось, что шофер при движении по твердым дорогам будет отключать передний мост для улучшения топливной экономичности. Данная схема для того времени была передовой и в грузовых автомобилях, выпускаемых ведущими мировыми автопроизводителями, не использовалась.
Машина оказалось удачливой, прошла все возможные испытания и в январе 1957 года комиссией, которую возглавлял министр автомобильной промышленности СССР Н.И. Строкин, было дано «добро» на ее серийный выпуск. Собирать машину было решено на Уральском автомобильном заводе в г. Миасс, называвшимся в то время УралЗИС. Как говорят очевидцы, когда намивцы пригнали вездеход на завод, высыпавшие из всех цехов заводчане решили, что это какая-то иномарка, настолько необычен был грузовик для того времени.
Перед выпуском конструкция НАМИ-020 с учетом новых требований и замечаний испытателей была глубоко переработана, получила новую кабину с максимально расширенными передними колесными арками, и новому автомобилю было дано сложное имя УралЗИС-НАМИ, а после присвоения индекса в межотраслевом бюро НАМИ - УралЗИС-НАМИ-375. Так родился знаменитый Урал.
В итоге в ноябре 1960 года был выпущен первый Урал-375, а 31 декабря 1960 года стал официальным днем начала серийного производства нового вездехода (вероятно завод выполнил социалистическое обязательство начать выпуск машины именно в 1960 г и не годом позже, с этим тогда было очень строго). Машина имела точно такую же трансмиссию, как и ее прародитель НАМИ 020, и на ближайшей мировой автомобильной выставке произвела настоящий фурор. СССР доказал всему миру, что его конструкторы могут спроектировать великолепный колесный вездеход, и в стране имеется высокий промышленный потенциал для серийного производства такой машины.
Это был первый и последний русский супер селект – дифференциальный межосевой привод с возможностью принудительного отключения передней ведущей оси. Он просуществовал до 1964 г., когда была проведена модернизация модели и от возможности отключения передней оси отказались.
Причиной такого решения явились испытания топливной экономичности машины при работе с отключенным передним мостом и при трех ведущих мостах. Было установлено, что при движении по твердым дорогам Урал с отключенным передним мостом имел больший расход топлива по сравнению с движением с тремя работающими мостами, а при движении на мягких грунтах разница в расходе топлива становилась еще выше.
Это было обусловлено тем, что с ростом подводимого к колесу крутящего момента потери мощности увеличиваются пропорционально квадрату этого момента. Поэтому, если момент будет распределяться на большее число осей, то суммарные потери в шинах будут меньше, чем при распределении его на меньшее число осей. При отключении переднего моста уменьшались потери мощности на привод колес переднего моста, но резко увеличивались потери мощности в шинах, в результате общие суммарные потери мощности на движение автомобиля при отключении переднего моста возрастали. А раз так, то зачем отключать мост?
После модернизации в 1964 г автомобиль получил индекс УРАЛ-375Д и постоянный полный привод. Примечательно, что на некоторых модификациях Урал-375 впервые в отечественном серийном производстве завод стал устанавливать в мосты задней тележки межколесные червячные самоблокирующиеся дифференциалы, аналогичные по конструкции дифференциалам немецкой фирмы «Рейнметал Борзиг» образца 1942 года. Этот механизм имел коэффициент блокировки (как отношение большего момента к меньшему) около 10, и при движении машины на тяжелом бездорожье дифференциал полностью блокировался силами внутреннего трения, обеспечивая вращение колес моста с равным числом оборотов, что позволяло им развить максимально возможную тяговую силу по условиям сцепления.
Но что самое удивительное, НАМИ-020 имел проходимость выше, чем УРАЛ 375Д. Чудеса? Нет, все было проще. Шины, разработанные НИИШП для НАМИ-020, оказались слишком дорогими и в серийное производство так и не пошли. В итоге Урал стал кататься на обычных вездеходных шинах, завистливо косясь в сторону НАМИ-020.
Позднее для пополнения парка Советской Армии были выпущены еще два автомобиля различной грузоподъемности: ГАЗ-66 (1964 г) и ЗИЛ-131 (1967 г). Машины эти достаточно известны и в особом представлении не нуждаются. Это уже были настоящие колесные вездеходы, имеющие специальные внедорожные шины, большой дорожный просвет, системы, позволяющие изменять давление воздуха в шинах на ходу автомобиля, лебедки. ГАЗ-66 был интересен тем, что стал первым отечественным внедорожником, в мостах которого были штатно установлены самоблокирующиеся кулачковые дифференциалы.
Отмечу лишь, что трансмиссия названных машин имела маленький конструктивный недостаток.
Общеизвестно, что при эксплуатации полностью загруженного грузового автомобиля желательно, чтобы крутящий момент подводился ко всем колесам. Это уменьшает потери мощности в шинах и снижает нагрузку на элементы привода. Но в раздаточных коробках указанных машин (в отличие от Урал-375Д) дифференциал отсутствовал, что ограничивало возможность применения переднего ведущего моста в условиях хорошего сцепления шин с опорной поверхностью из-за возникновения циркуляции паразитной мощности. По этой же причине ограничивалось возможность использования демультипликатора, поскольку он мог включаться только после подключения переднего моста. Впрочем, данный недостаток сглаживался тем, что машины проектировались для эксплуатации на деформируемых грунтах и упрощение конструкции раздаточных коробок было полезно для обеспечения их надежности.
Таким образом, к концу 60-х годов облик советского колесного вездехода военного назначения окончательно сформировался и практически без изменений дожил до наших дней.
Интересен факт, что когда в конце 70-х годов были проведены испытания опорной проходимости автомобилей Урал-375Д, ЗИЛ-131 и ГАЗ-66 в различных условиях бездорожья, было установлено, что лучшими тягово-скоростными качествами обладает Урал. Так, при движении по размокшей суглинистой пахоте этот автомобиль по удельной силе тяги на крюке (отношению силы тяги, развиваемой колесами, к весу машины) на 7% превосходил ЗИЛ-131 и 11,9% ГАЗ-66, а при движении по снежной целине это преимущество проявилось еще более значительно: удельная сила тяги на крюке Урала была на 12,5% выше, чем у ЗИЛ-131, и на 44% выше чем у ГАЗ-66. При движении без прицепа и давлении воздуха в шинах автомобилей 0,049 МПа, предельная глубина снега для Урал-375Д составила 65 см, ЗИЛ-131 55-57 см, ГАЗ-66 50-52 см. Примечательно, что прародитель Урала НАМИ-020 мог двигаться по снегу глубиной до 1 метра.
Таким образом, Урал-375Д подтвердил звание самого лучшего грузового колесного вездехода Советской Армии, да и кто бы в этом сомневался, ведь его конструкцию разрабатывали талантливые инженеры великого НАМИ!
Лев Тюрин
Новогорск, декабрь 2009
Список литературы.
«Автомобильная промышленность» №11 1949.
«Автомобильная промышленность» №3 1980.
Барятинский М., Коломиец М. Бронеавтомобили русской армии 1906-1917. Москва, Издательский центр «Техника молодежи», 2000.
Дубовской В.И. Автомобили и мотоциклы России 1896-1917 гг. Москва, Транспорт, 1994.
Ипатов А.А., Гируцкий О.И., Есеновский-Лашков и др. История НАМИ. Москва, НЕДРА, 2004.
Коротоношко Н.И. Краткий анализ принципиальных схем движителей для бездорожья по результатам экспериментальных работ НАМИ. Труды НАМИ, выпуск 19, 1960 г.
Краткий авто-мото справочник. Государственное военное издательство Наркомата Обороны Союза ССР. Москва 1939.
«Мотор», 1942, №10.
Соловьев А. «Где изобрели снегоход? Петербургский дневник» №49 2009.
Шугуров Л.М. Развитие автомобилестроения СССР в 1918 – 1929 гг. Москва, НИИНавтопром, 1969.
Шугуров Л.М., Ширшов В.П. Автомобили страны советов. Издательство ДОСААФ СССР Москва, 1983.
Фотографии автомобиял НАМИ 020 взяты с сайта И. Денисовец.
Автор выражает признательность С. Кирильцу за конструктивную критику и поправки.
Последний раз редактировалось Lew Вт июл 20, 2010 6:59, всего редактировалось 11 раз.
Мне было интересно думаю другим тоже Особенно понравился Жип дедушки Ленина 
