Вездеходы

А. БЕСКУРНИКОВ

Аэросани, являясь прекрасным средством сообщения зимой по снежному бездорожью, весной, во время распутицы, благодаря лыжам, становятся непригодными для передвижения. Учитывая это, попутно с развитием аэросанного транспорта конструкторы очень много работали над созданием машины, имеющей высокую проходимость по всем видам дорог в различное время года.

В № 12 (за 1934 г.) «Техника — молодежи» мы осветили подробно свойства снежного грунта и необходимость увеличения опорной поверхности несущих деталей экипажа. Попутно с применением для опорной поверхности лыж с целью уменьшения удельного давления конструкторы провели опыт применения широкой резиновой ленты, перебегающей вокруг двух барабанов и образующей для них твердую дорогу, которая впоследствии и получила название гусеницы.

В 1911 г. конструктором Кегреесом были построены первые гусеничные приспособления для езды по снегу, так называемые «движители». Позже на Путиловском заводе движители Кегресса были установлены на легковые автомобили марки «Паккард» и броневые автомобили «Остин». Они сослужили некоторую службу в империалистической и гражданской войнах и вполне доказали целесообразность подобного рода конструкций. В 1922 г. в значительно измененном и усовершенствованном виде автодвижители Кегресса были во Франции установлены на автомобили «Ситроен» и вновь появились в СССР, позднее они испытывались и в Европе, и в экспедициях через пустыню Сахара.

Прибор Кегресса для езды зимой, наверху - схема прибора.

Однако техника Западной Европы и США мало заинтересована в развитии этого вопроса по особенностям климата. Характер наших снежных дорог вследствие высокого снежного покрова, низких температур, продолжительной зимы резко отличается от дорог Западной Европы и США. Поэтому машины высшей проходимости, работающие удовлетворительно за границей, попадая в наши условия, быстро изнашиваются и не могут работать так, как это полагается вездеходной машине.

Поэтому нашим советским конструкторам, так же как и в области аэросаней, пришлось самостоятельно создавать конструкции машин высокой проходимости. В настоящее время нами достигнуты уже значительные успехи.

В СССР было проведено очень много опытов по изучению свойств снежного грунта и изменения их с переменой температуры и т. д. Не имея возможности подробно их описать, укажем, что эти свойства могут меняться в широких пределах (в 40 раз), а поэтому конструирование машин высокой проходимости представляет большие затруднения.

Движение вездеходов основано на проворачивании резиновой ленты «гусеницы». Гусеница, с одной стороны, благодаря большой опорной поверхности не дает проваливаться машине и в то же время, имея рифленую поверхность, цепляется за снежный грунт и тем самым передвигает машину. В целях наиболее надежного зацепления гусеницы о грунт на передние колеса надеваются лыжи, которые и производят необходимое уплотнение снега.

Австрийские маломощные моторные сани (1927 г.). Гусеница расположена между задними лыжами.

Другие конструкции приспособлений «автодвижителей» основаны на применении винтовых барабанов, расположенных вдоль оси автомобиля. Эти барабаны приводятся во вращение от мотора путем цепной передачи. Винтовая нарезка, врезаясь в снежный грунт, производит необходимое передвижение машины. Эта конструкция, хотя и применялась некоторое время, была признана очень неудобной из-за быстрой изнашиваемости нарезки винтовых барабанов. Кроме того барабаны, попадая на различный грунт и встречая разнообразные сопротивления, начинают вращаться с различной скоростью, создавая боковые толчки и удары, затрудняющие управление. Подобного рода конструкция была поставлена в США на автомобилях «Шевроле» и на тракторе «Фордзон». Удовлетворительно работая на снежной дороге, этот тип вездехода на целине работать не мог, так как барабаны, врезаясь в снег, начинали буксовать и машина останавливалась, требуя посторонней помощи.

Применение для зимней езды винтовых барабанов.

*

Для надежного передвижения по снегу и по различным другим видам дорог Научно-автотракторный институт (НАТИ) создал специальный тип «вездехода».

Один из первых типов НАМИ-1 имел небольшой кузов с установленным на нем двухцилиндровым двигателем НАМИ-1 в 20 л. с. воздушного охлаждения. Мотор был установлен сзади, непосредственно через коробку скоростей связан с дифференциалом (коробка скоростей служит для изменения крутящего момента за счет числа оборотов двигателя; дифференциал служит для создания гусеницам при повороте машины различной скорости вращения).

Схема конструкции вездехода "НАМИ-1"

Движитель, имея специальную форму, обладает возможностью, при одновременной передаче вращения гусенице, колебаться вокруг своей оси и этим самым как бы приспосабливаться к рельефу местности.

Конструкция гусениц выполнена в виде резиновых лент с выступами наружу и внутрь. Эти ленты надеты на ведущие колеса движителей, которые, через цепную передачу, передают колесам крутящий момент от дифференциала. Сцепление гусениц осуществлено благодаря имеющимся на ведущих колесах пневматикам. Поворот вездехода осуществляется нормальным рулевым управлением на передние лыжи или колеса в зависимости от состояния дорог.

Вездеход этого типа развивал скорость по дороге 42 км/час и по рыхлому снегу 33 км/час, обладая при этом способностью преодолевать подъемы в 25°. Расход топлива на 100 км равнялся 24 кг при общем весе в 700 кг, удельное давление на поверхность гусениц равно 0,065 кг на 1 см². Глубина следа при езде на целине — 180 мм.

Этот вездеход был неоднократно испытан на грязных весенних и осенних проселках, причем всегда результаты испытаний были хорошие. На основании экспериментирования с вездеходом НАМИ-1, инженер НАТИ Г. А. Сонкин, учтя все недостатки первой машины, создал новый образец вездехода НАТИ-2, который оказался самой современной и совершенной машиной.

Постройка первых двух опытных вездеходов НАТИ-2 производилась на опытном заводе НАТИ. Эти модели прошли также ряд испытаний в условиях снегов, болот, бездорожья и т. п. Однако настоящее боевое крещение НАТИ-2 получили при испытаниях в пустыне Кара-Кум. Барханы пустыни Кара-Кум представляют собой невысокие песчаные холмы, двигающиеся при малейшем дуновении ветра. Чуть только подует ветер, и барханы, поднимаясь, волной двигаются, насыпая кучи песка там, где раньше была равнина. В Кара-Кумах при более сильном ветре свирепствуют песчаные бури, напоминающие собой «самум» в Сахаре.

Схема гусеничного двигателя. 1—2. ведущий и поддерживающий барабаны; 3. гусеничная лента; 4. опорные рамки.

Во время испытания НАТИ-2 в Кара-Кумах стояла температура +70°. Вездеходы проходили по различным видам дорог песчаной пустыни, в том числе и по песчаным тропам рыхлого песка, по которым до настоящего времени не проходил никакой вид транспорта, кроме караванов верблюдов.

Вместе с советскими НАТИ-2 в эксплуатации по пустыне Кара-Кум участвовали французские вездеходы «Ситроен-Кегресс».

Всего вездеходы прошли 1450 км, из них 550 км по такой местности, где до сих пор не мог пройти ни один вид транспорта, 400 км по дорогам, где с большим трудом проходят трехосные автомобили, по прочим дорогам —  500 км.

При взятии барханов машины НАТИ-2 сразу же показали свои преимущества перед «Ситроен-Кегресс». Они брали барханы с хода, не уменьшая своей скорости, а «Ситроен-Кегресс» даже при незначительном подъеме шел медленно.

Высокой проходимости НАТИ-2 способствовала особая конструкция гусеницы, которая благодаря качанию могла приспосабливаться к различному рельефу дорог, чего не было у «Ситроен-Кегресс». Также и по другим показателям (отсутствию перегрева двигателей при 70° и наибольшей грузоподъемности) наши советские вездеходы победили французские.

Вездеходы НАТИ, имея наивысшую проходимость по снежному бездорожью, прекрасно преодолевают крутые подъемы во время весенней распутицы.

На фото - испытания вездеходов НАТИ в овраге

*

Вездеходы НАТИ-2 получили у нас широкие области применения. Во время ленской экспедиции 1933 г. на одно из судов были взяты в Арктику НАТИ-2. Вездеходам пришлось работать на Таймырском полуострове, обслуживая некоторые суда, оставшиеся на зимовку, и поддерживая связь с материком, перевозя на полуостров материалы, провиант и пр.

Под руководством известного полярного исследователя т. Урванцева, энтузиаста применения в Арктике механизированных видов транспорта, вездеходы НАТИ прошли по по побережью Ледовитого океана, преодолевая сугробы снега, каменные насыпи, местами торосы, обогнув весь полуостров и перевозя весь груз и участников экспедиции. В несколько дней экспедиция т. Урванцева смогла произвести все необходимые исследования и составление карты и рельефа Таймырского полуострова. Обогнув полуостров, вездеходы прошли полуостров вдоль по совершенно неисследованной трассе, доказав, таким образом, совершенство конструкции и полную пригодность и рентабельность применения в Арктике.

Вездеходы НАТИ показали свои высокие качества работы в совершенно противоположных условиях как климатических, так и дорожных. Эти колебания +70 до —50° являлись до сих пор препятствием к созданию универсальных машин, могущих работать в разнообразных условиях СССР.

В целях выявления творчества широких масс изобретателей и конструкторов, работающих в области создания машин высокой проходимости, Центральный совет Автодора организовал в 1933/34 г. большой конкурс вездеходов.

Со всех концов Союза в Москву были присланы проекты конструкций. Здесь были шины, повышающие проходимость, лопатки на колесах, гусеницы всякого рода, мотоциклы-вездеходы, плавающие танки, летающие танки, амфибии и т. д. и т. п. Жюри, рассмотрев все эти проекты, нашло много проектов, заслуживающих внимания, присудило премии и передало проекты на опытное строительство. Однако подавляющее большинство проектов показало полное незнание условий, в которых придется работать вездеходам, и неправильные принципы, заложенные в идее конструкции.

Одним из наиболее удачных оказался представленный на конкурс вездеход конструкции инж. Гусева, получивший премию в 5000 руб. Вездеход Гусева неоднократно испытывался в пробегах, за два года эксплуатации он показал хорошие качества.

Вездеходы конструкции инж. Гусева.

Детали вездехода конструкции инж. Гусева

Вездеход Гусева сделан из обычного легкового ГАЗ-А путем дополнительных переделок. Это позволяет многим гаражам северных областей СССР на зимний период без капитальных переделок превращать свои автомобили в вездеходы. Чтобы сделать вездеход из обычного ГАЗ-А, необходимо укоротить задний мост. В дифференциал вставляются шестеренки с валиком от дополнительного дифференциала, приводящего вторую пару колес. Таким образом ГАЗ-А превращается в трехосный автомобиль, на колеса накидывается резиновая лента, которая при вращении и зацепляется за почву. Благодаря мягким рессорам приспосабливаемость гусеницы получается вполне удовлетворительной. Чтобы гусеница не прогибалась, между колес существуют специальные бегунки, которые и прижимают гусеницу к грунту. Скорость такого вездехода достигает 40 км.

Приспособляемость гусеницы к неровностям пути.

*

Сейчас конструкторская мысль бьется над созданием вездеходов-амфибий, могущих ходить как по суше, так и по воде. Прототипом таких машин является плавающий танк. Техника уже дошла до соединения различных принципов, заставила танк ходить по земле и летать по воздуху, по земле и по воде, по снегу и по песку.

Автомобиль-амфибия для езды по пересеченной местности. Шасси смонтировано на корпусе лодки.

Теперь остается только, тщательно изучив качества отдельных машин, соединить принципы в один и создать вездеход в буквальном смысле слова.

Пока то, что нужно для полета в воздухе, мешает при движении по воде и по зарослям, то, что необходимо для движения по воде, мешает полету в воздухе и т. д. и т. п. Но работы в этой области уже близки к разрешению.