Gaznaauto Сайт про автомобили
Будь-який блогер знає, що 73 кінські сили для автомобіля — це замало. Скажімо, «Ниві» весь час ставлять у докір її малопотужність, хоча вона видає аж 83 сили. А що якщо вам потрібно приводити в рух не маленький позашляховик з несучим кузовом, а напівгусеничний артилерійський тягач, у якого на буксирі 8-тонне знаряддя? А оскільки йде війна, то на розв’язання завдання відводиться 3 місяці, то що ж, про розробку принципово нового двигуна можна відразу забути? Конструктори ЗІС у такій ситуації придумали вельми дотепне рішення: вони розробили конструкцію з… двома моторами.
Гусеничні супутники артилерії
Під час підготовки до великої війни керівники РСЧА розуміли, що армії потрібна сильна артилерія: кількість гармат і мінометів усіх типів і калібрів з 1934 до 1941 року зросла з 15 059 до 110 444 одиниць. Це більше, ніж мав Вермахт на момент нападу на СРСР.
Помітно гірше справи йшли із засобами транспортування гарматних систем. До початку 1930-х років у цій якості використовувалася кінна тяга. Докорінно становище змінила постанова Реввійськради СРСР «Про перехід артилерії РСЧА на механізовану тягу», ухвалена в травні 1932 року.
Протягом наступних років освоїли випуск і прийняли на озброєння Червоної Армії серію гусеничних тягачів різного класу тяги. Так, «Комсомолець» міг буксирувати причіпні системи масою 2 тонни, СТЗ-5 — 4,5 тонни, «Комінтерн» — 12 тонн, С-2 «Сталінець-2» — 10 тонн, «Ворошиловець» — 18 тонн. Разом із ними арсенали РСЧА поповнювали і сільськогосподарські трактори, що виконували роль арттягачів. Тягові можливості таких моделей СТЗ-3 (СХТЗ-НАТІ), ЧТЗ С-65, «Комунар» і ЧТЗ С-60 лежали в межах від 2,6 до 5,5 тонни. Щоправда, ці машини за своєю надійністю і швидкохідністю серйозно поступалися спеціальним гусеничним машинам армійського призначення.
У червні 1941 року в РСЧА значилося 44,9 тис. тракторів і тягачів, серед яких спеціальні армійські машини («Комсомолець», «Комінтерн», «Ворошиловець») становили дещо більше ніж 10 тисяч — 20,5%, із них в артилерії перебували 26%, а транспортні машини («Комунар», СТЗ-5, С-2 «Сталінец-2») становили не більше ніж 15% від загальної кількості. Решта 64,5% припадали на сільгосптрактори — ЧТЗ С-60, ЧТЗ С-65 і СТЗ-З.
Найбільшу тривогу викликав сегмент армійських арттягачів, де навіть за масового використання цивільних тракторів армія замість необхідних 31,5 тис. мала в своєму розпорядженні тільки 27 тисяч. Причому більшість із них — це сільгосптрактори і малопотужні «Комсомольці». Ось чому потреба артилерії у спецтягачах перед початком війни перебувала на рівні 20%. У найбільшому дефіциті опинилися СТЗ-5, «Комінтерни», С-2 «Сталінець-2» і «Ворошиловці».
Виникає закономірне запитання: чому в армії до 1941 року сформувався дефіцит потужних тягчів? Відповідь проста: пріоритет було віддано танковим частинам, а артилерійські оснащувалися необхідною технікою в другу чергу.
Ось що з цього приводу писав нарком оборони С. К. Тимошенко голові Комітету Оборони при Раднаркомі СРСР К. Є. Ворошилову в грудні 1940 року: «Основними причинами вкрай важкого становища із засобами механічної тяги в артилерійських частинах є: а) відсутність спеціальних заводів із виробництва артилерійських тракторів, а перероблення тракторів сільськогосподарського типу на артилерійські на наявних тракторних заводах не дає позитивних результатів; б) відсутність спеціальних конструкторських бюро з розроблення артилерійських тракторів, а також переробка тракторів сільськогосподарського типу на артилерійські на існуючих тракторних заводах не дає позитивних результатів; б) відсутність спеціальних конструкторських бюро з розроблення артилерійських тракторів», — заявив він.
Недокомплект буксирувального парку в армії, нерідко розбіжність реальних можливостей тягачів із характеристиками буксируваних знарядь, нарешті, швидке просування Вермахту вглиб країни призвели до того, що під час літнього відступу РСЧА втратила близько двох тисяч знарядь калібром 122, 152 і 203 мм. Більшу частину машин, що залишилися, в екстреному порядку відправили в тил, щоб зберегти від знищення і не погіршити наявний дефіцит. Вони майже не застосовувалися в бойових діях аж до контрнаступальної операції під Москвою.
Спадкоємець «Комінтерну»
Становище на фронтах змінювалося, РККА від відступу переходила в контратаку. До літньої військової компанії 1942 року для транспортування артилерійських систем особливої потужності, що перебували в розпорядженні Резерву Верховного Головного Командування, знадобилися потужні тягачі з високими тяговими якостями — інакше наступ проводити було просто неможливо.
Однак довоєнних машин типу «Комінтерн», С-2 «Сталінець-2» і «Ворошиловець», випуск яких припинили, що залишилися на той час, явно не вистачало. Усі ці трактори були цивільними. З певною часткою умовності їх створювали як машини подвійного призначення, однак у воєнних умовах їхні вузли та агрегати працювали за екстремальних навантажень, поломки були частими, а із запчастинами виникали постійні проблеми.
Насамперед потрібен був порівняно компактний тягач, здатний буксирувати до 9 тонн. Виконавців знайшли швидко. Ними стали ЗІС і Науково-дослідний тракторний інститут (НАТІ), які раніше в тандемі займалися створенням армійських напівгусеничних тягачів ЗІС-42 і ЗІС-42М. На все про все (розробку і серійне виробництво) відводили неймовірно короткий термін — три місяці. Виконати це архіскладне завдання уявлялося можливим тільки при використанні виробів чинного виробництва. А раз так, то двигун, трансмісію і передню вісь вирішили підібрати з номенклатури ЗІС, а ходову частину уніфікувати з легким танком Т-70Б.
Свій резон був і під час вибору напівгусеничної схеми тягача, який отримав позначення АТ-8 (індекс дано, виходячи з маси систем, які буксируються). Машина такого типу стійка на дорозі, не розгойдується і дає змогу монтувати спеціальні надбудови, в конструкції вдається повністю використати автомобільні деталі та агрегати трансмісії, капотне компонування з розташуванням двигуна над передньою віссю забезпечує більші габарити кузова і робить тягач більш універсальним. Крім усього, керовані колеса на поворотах не руйнують дорожнє полотно.
Головна проблема полягала у відсутності серійного мотора для АТ-8 розрахунковою потужністю щонайменше 150-160 к.с. З цієї причини інженерам НАТІ під час проектування свого варіанту тягача не вдалося використовувати розроблений в інституті ще перед війною рядний 6-циліндровий верхньоклапанний двигун МБ-27 (10,3 л) потужністю 155 к.с. і механічну триступеневу коробку передач, яка працює в парі з ним. Ці агрегати так і залишилися дослідними, хоча непогано зарекомендували себе на експериментальному міському автобусі НАТІ-А.
Моторний голод змусив фахівців НАТІ під час розроблення другої версії зробити наголос на спарку двигунів ЗІС-5 (ЗІС-16), кінематично пов’язаних між собою за допомогою послідовно розташованих підсумовувального редуктора, головного фрикціона і коробки передач. На жаль, згадані агрегати трансмісії теж серійно не випускали, що і вирішило долю проекту.
Дотримуючись двомоторного компонування, інженери Конструкторсько-експериментального відділу ЗІСу пішли іншим шляхом. Колектив, очолюваний Борисом Фіттерманом, спирався на перевірену і відпрацьовану промисловістю агрегатну базу, насамперед на двигун. Вибір припав на рядну «шістку» ЗІС-16 (5,55 л), потужність якої довели до 90-92 к.с., а крутний момент — до 30 кгс-м. Двигун форсували завдяки тому, що чавунні поршні замінили аналогами з алюмінієвого сплаву, застосували головку блоку з новою камерою згоряння, що підвищила ступінь стиснення з 4,6 до 5,7, збільшили висоту підйому клапанів до 10 мм, застосувавши для цього нові штовхачі та розподільчий вал зміненої конструкції з ширшими фазами газорозподілу, свічки запалювання розташували над випускними клапанами. Двигун оснащували генератором на 12 В (у ЗІС-5 — 6 В), а його складання здійснювали з індивідуальним підбором деталей і з шабруванням корінних і шатунних підшипників. При цьому мотор комплектувався штатними зчепленням і механічною чотириступінчастою коробкою передач від ЗІС-5.
При створенні АТ-8 став у пригоді досвід роботи над двомоторною вантажівкою ЯГ-НАТИ-2М
Тут дуже доречно став у пригоді досвід проєктування дослідної двомоторної вантажівки ЯГ-НАТІ-2М (6х4), у роботі над якою брав участь і Б. Фітерман. Фіттерман. Машину, побудовану в 1933 році, забезпечили двома двигунами АМО-3 і двома трансмісіями, кожна з яких передавала зусилля на свій ведучий міст за допомогою коробки передач Brown Lipe 35 і демультиплікатора конструкції НАТІ. Для управління обома КП слугував загальний важіль.
Аналогічну схему без жорсткого механічного зв’язку між гусеницями застосували і на АТ-8. Двигуни на несучій рамі, звареній із двох поздовжніх швелерів, поперечок і підсилювачів, розташували на відстані 660 мм один від одного. Крутний момент на ведучий міст, виконаний у вигляді литого картера зі встановленими всередині двома головними передачами ЗІС-5, передавали коробки передач і карданні вали. При цьому синхронне керування обома КП забезпечував єдиний важіль. Безпосередній привід гусениць здійснювали півосі, увінчані ведучими колесами від танка Т-70Б.
За синхронізацію роботи двигунів відповідав спеціальний важільний диференційний механізм, що впливав на дросельні заслінки двигунів. Стабільність руху по прямій забезпечували керовані колеса. На повороті відповідний (внутрішній) мотор знижував потужність і обороти, а зовнішній пропорційно збільшував ці параметри, причому процес відбувався автоматично за допомогою хитромудрого вакуумного пристрою, пов’язаного з рульовим механізмом. Управління зчепленнями, коробками передач і акселераторами продублювали. Впевненому руху АТ-8 на ґрунтах з низькою несучою здатністю (сніг, болото, розкислий путівець) сприяла трансмісія бездиференціального типу з жорстким кінематичним зв’язком між усіма її елементами.
Для полегшення повороту вплив на стрічкові трансмісійні гальма (з ножним і ручним керуванням), змонтовані на хвостовиках головних передач, здійснювався окремо на правий і лівий борт.
Передню вісь обладнали залежною підвіскою на напівеліптичних ресорах і шинами збільшеного розміру з розвиненими грунтозачепами. Крім ведучих коліс ланцюгового зачеплення зі знімними зубчастими вінцями від танка Т-70Б тягачу дісталися лінивці, оснащені механізмом натягу гусениць, і уніфіковані з ними чотири односхилі опорні котки (на кожен борт) діаметром 550 мм з гумовими бандажами. Верхня гілка дрібнозвенчатої гусениці завширшки 300 мм спиралася на три малі підтримувальні котки по кожному борту. Підвіска — індивідуальна торсіонна без амортизаторів. Така конструкція забезпечувала машині непогану плавність ходу на бездоріжжі.
Рух по косогору
Неповторного колориту машині надавали двомісна дерев’яна кабіна від ЗІС-5В збільшеної ширини, масивний капот з відкидними бічними стулками, що закривав обидва мотори, спрощене оперення і передній бампер, виготовлений зі швелера. Одразу за кабіною розташовувалися бензобаки, а слідом — дерев’яна бортова платформа площею 4,5 м2 з відкидним заднім бортом, в якій могли розміститися 2,5 тонни вантажу або 15 осіб. Споряджена маса тягача без вантажу і палива становила 7 тонн, ширина — 2550 мм, довжина — близько 6,5 м, мінімальний дорожній просвіт (під балкою керованої осі) — 380 мм. Навантаження на передню вісь (без вантажу/з вантажем) — 1,9/2 тонни, на гусеничні візки відповідно — 4,8/7,5 тонни.
Щоб розуміти різницю, є сенс порівняти ТТХ АТ-8 з близьким за характеристиками довоєнним тягачем «Сталинець-2». Маса останнього в спорядженому стані без вантажу — 11,94 тонни, вантажопідйомність платформи — 1,5 тонни (8 місць у кузові для сидіння), маса причепа, який буксирують, — 10 тонн. Можна порівнювати АТ-8 і з «Комінтерном». У того маса буксируваного причепа становила 12 тонн, споряджена маса — 10,64 тонни.
Загалом, головне, чим відрізнявся АТ-8 від своїх попередників, — це істотно менша маса і до того ж велика вантажопідйомність.
Спроєктували і побудували дослідний зразок АТ-8 протягом жовтня-грудня 1942 року. Випробування машини відбулися навесні-влітку 1943 року. Уже з самого початку тягач продемонстрував вражаючі результати, що свідчило про правильність закладених у його конструкцію рішень.
Буксируючи артсистему масою 9 тонн, АТ-8 з 2,5 тонни вантажу в кузові впевнено пересувався дорогами всіх типів і бездоріжжям. Максимальна швидкість із повним навантаженням сягнула 28 км/год, середня швидкість під час руху шосе — 20-21 км/год. Найбільший подоланий підйом із 9-тонним причепом становив 20°, без причепа — 34°. Машина могла рухатися по 30-градусному косогору. Середній питомий тиск гусеничного рушія без вантажу — 0,36 кгс/см2 , з вантажем — 0,47 кгс/см2 . На шосе витрата палива поїзда масою 18,5 тонни перебувала в районі 160 л/100 км або 1,2 кг на км шляху.
Транспортування 203-мм гаубиці Б-4 з демонтованим стволом
Виявилися і недоробки. Серед них недостатнє тягове зусилля на ґрунтах із малим коефіцієнтом зчеплення, доволі низька міцність несучої рами і півосей, на екстремальних режимах роботи були випадки виходу з ладу коробок передач.
Водночас випробування виявили великий запас потужності, що дало підстави продовжити роботи над удосконаленим варіантом тягача, розрахованим на роботу з причіпними системами масою 1З-14 тонн.
Старший брат
Отримавши зворотний зв’язок (і, за великим рахунком, відмову в тому, щоб узяти машину на озброєння), заводчани активно взялися за розробку нового тягача з індексом АТ-14, завершивши проектні роботи наприкінці літа 1943 року. Індекс знову призначили з огляду на масу буксируваної системи. Уже восени виготовили дві машини. На кожній з них збільшили міцність рами і півосей, поломки коробок передач виключили, забезпечивши трансмісію демультиплікаторами від повнопривідної вантажівки Studebaker US6, які заодно розширили і силовий діапазон трансмісії. Для спрощення управління стрічкові трансмісійні гальма стали одночасно діяти на обидва борти. Тепер вони не потребували роздільного управління для полегшення повороту. Завдяки збільшенню різниці швидкостей обертання колінвалів двигунів мінімальний радіус повороту (по внутрішній стороні гусениці) знизили до 6,3 м.
Для поліпшення ходових якостей кожен гусеничний рушій отримав п’ятий опорний каток, а траки — гумові башмаки. Це призвело до збільшення площі опорної поверхні. Завдяки тому що передню частину гусеничного обводу змістили ближче до керованої осі, габаритна довжина тягача не збільшилася. Три бензобаки загальною місткістю 315 л з роздільною подачею палива в двигуни перекочували в передню частину кузова, який пересунули впритул до задньої стінки кабіни. Кріплення тягово-зчіпного пристрою із задньої поперечки рами перенесли на пружний елемент у вигляді ресори, що під час буксирування причепів знизило динамічні навантаження, особливо під час рушання та гальмування. Для запасного колеса знайшли місце на борту вантажної платформи. Вантажі та людей від негоди в кузові могли захистити знімні дуги та тент. Інші складові конструкції практично не змінилися. Після модернізації споряджена маса машини зросла до 8 тонн.
Взимку 1944 року на заводі, а навесні і влітку на полігонах АТ-14 піддали всебічним випробуванням. Отримані характеристики виявилися цілком переконливими. Тяга на гаку під час руху по снігу досягла 3,9 тонн, на ґрунті — 7,5 тонн, на асфальті — 6,2 тонни. На шосе машина, буксируючи 14-тонний причіп, розганялася до 25 км/год, середня швидкість виявилася на рівні 18 км/год, а на путівці — 8-12 км/год. В активі машини — подолання 14-градусних підйомів і бродів глибиною до 0,8 м. З вантажем у кузові, але без причепа вдавалося підкорювати підйоми крутизною до 30°. Середній питомий тиск гусеничного рушія у машини з вантажем у кузові перебував у районі 0,5 кгс/см2 . Запас ходу з повним навантаженням — 225 км.
Ще один плюс обраної компонувальної схеми полягав у тому, що тягач з одним двигуном, який працював, міг без особливих зусиль рухатися шосе з причепом, а без нього — путівцем. У бойовій обстановці вихід з ладу одного мотора не призводив до зупинки машини з усіма наслідками, що випливають.
Восени 1944 року в Підмосков’ї завершили державні випробування АТ-14, які показали відповідність тягача тактико-технічним вимогам РККА. Машина, як і розраховували, могла не тільки надійно працювати з артсистемами масою до 14 тонн, а й за необхідності — до 19-20 тонн. Ці фактори, незважаючи на деяку масивність тягача, не дуже високу надійність низки елементів і відсутність лебідки, стали для воєнспеців вирішальними. Як підсумок, Головне управління тилу Червоної Армії висловило серйозну зацікавленість в АТ-14 як у транспортері важких артсистем.
Сподіваючись на такий результат справи, на ЗІСі приступили до виготовлення партії з восьми тягачів. Але радість виявилася передчасною. Ще в 1943 році за ленд-лізом стали надходити швидкохідні гусеничні трактори HD-7-W і HD-10-W американської фірми Allis-Chalmers (поставлено понад 2,5 тис. одиниць). Перша модель могла буксирувати артсистеми масою до 8 тонн, друга — до 14 тонн. Це теж були сільськогосподарські машини, але ключовою відмінністю їх від ЗІСівських АТ була наявність двотактних дизельних двигунів від GM — 3-циліндрового 3,5-літрового на «сімці» і 4-циліндрового 4,7-літрового на «десятці». Ще одним важливим плюсом була наявність лебідки з тяговим зусиллям до 21 тонни — у АТ-8 і АТ-14 її не було.
Для застосування у військових умовах обидва ці тягачі мали додатковий захист, але не від куль і осколків, а від зіткнення з перешкодами. Американські трактори показали себе порівняно непогано, хоча серед мінусів можна відзначити відкриту кабіну і вимогливість до якості палива. Середні швидкості цих машин становили від 5 до 10 км/год, тобто були приблизно у 2 рази вищими, ніж у тракторів «Сталинець». Водночас максимальна швидкість буксирування 122 мм гармати зразка 1931/37 років і 152 мм гаубиці-гармати зразка 1937 року в АТ-14 досягала 25 км/год.
Прийняттю на озброєння ЗІСівських тягачів завадили не тільки ленд-лізовські поставки. З 1943 року на ЯАЗі почали випускати гусеничний тягач Я-12, здатний транспортувати 8-тонні причепи. Ярославська машина теж була дизельною, з тим самим мотором, що у Allis-Chalmers HD-7-W. Крім цих трьох машин постачали ще з десяток різних моделей американських тягачів від Caterpillar, International і тих же Allis-Chalmers, але всі вони не набули такого широкого розповсюдження в артилерійських частинах РСЧА.
З огляду на цей вдалий загалом досвід і той факт, що війна наближалася до завершення, вкладатися у виробництво двомоторного тягача від ЗІС не стали. До бойового застосування АТ-8 і АТ-14 справа так і не дійшла.
На цьому, здавалося б, тема двомоторних машин з бортовим бездиференційним типом трансмісії вичерпана. Але ж ні. За такою самою схемою в 1950-1960 роках на ЗІЛі в СКБ В. А. Грачова створили кілька перспективних автомобілів високої прохідності, деякі з яких досить довго випускали на Брянському автозаводі. Так що начебто тупикова ідея отримала свій творчий розвиток.
