Транспорт для российских просторов. Изделие нового типа

В предыдущей статье цикла (см. Транспорт для российских просторов. Наш ответ Bombardier) уже рассказывалось о том, что в годы Великой Отечественной войны в Советский Союз были поставлены канадские снегоходы В-2 и В-3. На основании результатов их испытаний по заданию Научно-танкового комитета ГАБТУ на конкурсной основе развернулись работы по созданию отечественных аналогов. В частности, в 1946 г. этой тематикой занялся конструкторский коллектив НПО ГИИ¹ в составе 5 человек во главе с доцентом М.В. Веселовским.

В рамках реализации научной темы №19 силами НПО ГИИ был спроектирован и изготовлен опытный образец снегохода С-20. Он проходил заводские испытания в районе Горького и государственные испытания на Кубинке, однако не выдержал их по причине неудовлетворительной надежности и несоответствия по весу, максимальной скорости по целине и шоссе, среднему удельному давлению, максимальной мощности двигателя, габаритным размерам. Из-за некачественного производственного исполнения и недостаточной герметичности машины испытания по преодолению бродов глубиной 80-90 см носили ограниченный характер: С-20 интенсивно набирал воду через щель в носовой части и негерметично закупоренное пробкой отверстие для слива воды и масла. В то же время было высказано предположение, что благодаря объемному водоизмещающему корпусу и малой собственной массе снегоход, подобный С-20, сможет обладать положительной плавучестью и преодолевать водные преграды при надлежащем производственном исполнении.

По завершении испытаний снегоходов Т-42 и С-20 было принято решение продолжить работы по машинам такого типа. Если новые изделия московского коллектива в целом развивали прежнюю концепцию, то снегоход горьковского коллектива стал транспортным средством нового типа. Его создание велось в КБ НПО ГИИ в рамках научной темы №47. Машина получила военное обозначение «С-21»и институтское «ГИИ-21». Главным конструктором был М.В. Веселовский.

Предположение о возможности достижения амфибийности позволило наметить новое направление работ и несколько скорректировать техническое задание. Дополнительно было определено решение следующих задач:

• преодоление любых болот, не проходимых никаким видом транспорта, а также человеком;
• переброска машины по хорошим дорогам на буксире со снятыми гусеницами с целью их сбережения;
• форсирование водных преград. Последнее качество на тот момент не являлось определяющим, поэтому машина на начальном этапе работ именовалась снегоходом. Работы формально подразумевали создание транспортного средства для Вооруженных Сил и народного хозяйства, но, фактически, по причине новизны, носили поисковый характер.

Проектные чертежи общего вида снегохода С-21 М.В. Веселовский подписал 20 октября 1948 г. По сравнению с С-20 компоновка новой машины претерпела значительные изменения и в целом была подобна советским артиллерийским тягачам, поэтому внешне С-21 более всего напоминал поставленный на гусеницы грузовик.

Водоизмещающий корпус машины был цельнометаллический, каркасной конструкции, с дюралевой обшивкой. Конструктивно он разделялся на три части. Нижняя часть коробчатого вида, сваренная из стальных профилей, с дюралевой обшивкой толщиной 1,5 мм на заклепках принимала основные нагрузки и служила рамой. Грузовая платформа снабжалась скамейками и брезентовым тентом, была выполнена заодно с нижней частью и конструктивно повторяла ее. Деревянная кабина заимствовалась от грузового автомобиля ГАЗ-51 раннего выпуска с доработкой нижней части.

Ходовая часть состояла из гусениц, катков, торсионных подвесок, ведущих звездочек и ленивцев с натяжными приспособлениями. Гусеница была аналогична гусенице снегохода С-20. В качестве опорных катков (по пять на каждый борт) использовались колеса автомобиля «Москвич» с заполненными губчатой резиной камерами. Ступицы колес -от «Победы». Конструкции ленивца и ведущей звездочки, набранных из листов текстолита и стали, были аналогичными. Ведущая звездочка с 12 зубьями и диаметром начальной окружности 465 мм была установлена на стандартную ступицу ГАЗ-51, связанную с полуосями главной передачи. Ленивец при помощи натяжного приспособления (кривошипа и распорного винта) имел возможность перемещаться на величину шага между планками гусеницы. Подвеска — торсионная, со стальными торсионами. На те же посадочные места без дополнительных изменений конструкции кузова могла быть установлена подвеска торсиластик² с резиновыми кольцами. Вместо поддерживающих катков стояли направляющие клинья склизы.

На С-21 установили шестицилиндровый двигатель автомобиля ГАЗ-51 со специальным усиленным вентилятором. Водяной и масляный радиатор были аналогичны соответствующим элементам ГАЗ-51. 

Двигатель монтировался на стандартных резиновых подушках, и его вес передавался непосредственно на два средних носовых лонжерона корпуса. Котел подогрева двигателя также взяли от автомобиля ГАЗ-51. В передней стенке корпуса имелось герметически закрывающееся пробкой отверстие для ручного запуска двигателя. Управление педалями сцепления и газа оставалось, как на автомобиле ГАЗ-51. КПП тоже заимствовали у этого автомобиля.

Главная передача располагалась в задней части корпуса. Для нее использовался доработанный задний мост автомобиля ГАЗ-51, имеющий одну пару конических шестерен с передаточным отношением 6,67:1. Чулки полуосей были отрезаны, а сателлиты и коробка сателлитов заменены валом главной передачи, на который крепился венец главной шестерни. Картер моста монтировался на кормовых лонжеронах, которые усиливали заднюю часть корпуса. На выходных концах вала главной передачи крепились бортовые фрикционы, использованные без переделок от опытной самоходной установки СУ-80.

Конструкция задней части корпуса предусматривала замену бортовых фрикционов планетарным механизмом поворота, что, однако (как и подвеску торсиластик), так и не реализовали.

Передача крутящего момента к ведущей звездочке осуществлялась разгруженными полуосями. Полуоси с механизмами поворота связывались двойными полукарданами, дававшими возможность выбирать неточность центровки полуосей. Ступицы звездочек использовались от задних колес ГАЗ-51. Вращались ступицы на роликовых подшипниках, сидящих на неподвижных осях трубчатого сечения. Оси были закреплены на бортовых стенках корпуса при помощи фланца. Корпус и места крепления осей были усилены.

В трансмиссии передача от двигателя к ведущему мосту осуществлялась карданным валом и промежуточным валом от ГАЗ-51, отличавшимся несколько большей длиной по сравнению с промежуточным валом автомобиля. Угол наклона карданного вала составлял 3°10.

В систему охлаждения входили водяной и масляный радиаторы от ГАЗ-51, которые устанавливались по схеме, аналогичной использованной на автомобиле. Для регулировки подвода воздуха в капотной части кузова перед радиатором имелись жалюзи, управляемые из кабины водителя.

Отвод воздуха из моторного осуществлялся через боковые жалюзи капота и через вентиляционные отверстия в задней части корпуса. С целью обеспечения более интенсивного протекания воздуха через радиатор вентилятор двигателя ГАЗ-51 заменили на более мощный.

Система питания двигателя включала в себя: два установленных внутри корпуса под платформой бензиновых бака емкостью по 150 л каждый; бензокраны; фильтр-отстойник; бензонасос диафрагменного типа; указатели уровня бензина; бензопроводы, выполненные из латунных трубок сечением 6×8 мм. Заправка бензобаков осуществлялась через горловины в районе боковых стенок кабины.

Отработанные газы удалялись из цилиндров через трубопровод, проходящий через моторный отсек к глушителю, расположенному снаружи корпуса машины между вторым и пятым опорными катками на правом борту под верхней ветвью гусеницы. Позднее выхлопную трубу удлинили и вывели за задний борте целью исключения заливания водой и засорения.

Управлялся снегоход С-21 подобно танку или трактору с помощью удлиненных³ рычагов, аналогичных рычагам самоходной установки СУ-76.

Управление дросселем карбюратора осуществлялось ножной педалью и кнопкой на щитке приборов. Также в кабине имелись смонтированные на щитке водителя масляный манометр, водяной термометр, амперметр, указатель бензина и спидометр.

Схема электрооборудования С-21 была в целом подобна автомобилю ГАЗ-51 с незначительным изменением. Система электропроводки — однопроводная.

Движение С-21 на воде осуществлялось за счет перематывания гусениц.

Постройка С-21 велась зимой 1948-1949 гг. силами института, и в феврале машина была готова. В период с марта по сентябрь 1949 г. снегоход был подвергнут заводским испытаниям в районе Горького и государственным испытаниям в Подмосковье в Бронницах. В ходе испытаний отмечалась недостаточная надежность С-21 из-за некачественного производственного исполнения.

Одновременно С-21 продемонстрировал высокую проходимость. Было установлено, что снегоход мог перемещаться по снежной целине различной глубины и в любых погодных условиях, по дорогам, пескам, по проселку, в весеннее бездорожье, по болотам (вплоть до трясины), а также преодолевал спокойные водные преграды. То есть, машина показала себя как транспортное средство нового типа — снегоболотоход.

Так, С-21 с прицепом форсировал Волгу и Москву-реку, преодолевал по снежной целине подъемы до 30°, снежный вал высотой 1,5 м с углом въезда 70°, шел по тридцатиградусному косогору. Занесенные снегом кустарники и мелколесье не являлись для него препятствием: максимальный диаметр сваливаемого дерева, зафиксированный в протоколе, был равен 15 см. С-21 буксировал по снегу артсистему весом до 2000 кг на колесах или грузовик ГАЗ-АА, а также специальные санные прицепы деревянной и металлической конструкции массой 2,5 т.

После устранения выявленных (преимущественно производственных) дефектов С-21 рекомендовали к серийному производству.

1. Горьковский индустриальный институт.
2. В подвеске торсиластик резиновые упругие элементы работают на сжатие. В случае использования в качестве упругого элемента резиновых жгутов используется название «резиножгутовая». Между двумя профилированными трубами проложены параллельно осям труб резиновые жгуты (возможно и применение шайб, набранных вместо жгута, как это имело место в проекте С-21). При взаимном повороте труб, жгуты (или шайбы) сжимаются, чем реализуется упругое действие подвески. Основные элементы подвески торсиластик: наружная труба, внутренняя труба, упругие элементы (резиновые жгуты или иные, применительно к С-21 набор шайб) и балансир для крепления колеса.
3. Длину рычагов увеличили, что позволило уменьшить усилие, прилагаемое для совершения поворота.

Источник: Александр Кириндас «ТРАНСПОРТ ДЛЯ РОССИЙСКИХ ПРОСТОРОВ. ИЗДЕЛИЕ НОВОГО ТИПА» Техника и Вооружение 02/2011