ZIL-135: udoskonalenia inżynieryjne dr Grachev
Skandaliczny konstruktor
W poprzednich częściach Cykl dotyczył układów poszukiwawczych przyszłych nośników rakietowych oraz pierwszych pływających prototypów. Trzecia część powinna zaczynać się od osobowości głównego projektanta Biura Projektów Specjalnych ZIL i inspiratora maszyn serii 135, doktora nauk technicznych, zdobywcy dwóch Nagród Stalina Witalija Andriejewicza Graczewa.
Witalij Graczew i Jurij Gagarin. Źródło: gvtm.ru
Projektant pierwszej rangi, który położył podwaliny pod dalszy rozwój sprzętu terenowego w naszym kraju, nigdy nie otrzymał wyższego wykształcenia. Według legendy został wyrzucony z Tomskiej Szkoły Politechnicznej za nieproletariackie pochodzenie. Można powiedzieć, że do 1931 r. Witalij Andriejewicz szukał siebie, to znaczy pracował jako mechanik ładowniczy, filmowy i radiowy, projektant w fabryce Jegorowa, mechanik lotniczy w wojsku, a także zbudował szybowiec. Nos lotnictwo przyszły projektant motoryzacyjny nie wyszło. W grudniu 1931 r., po mobilizacji Lensovnarkhoz, Grachev został wysłany do Niżnego Nowogrodu, przyszłego GAZ, który był w budowie. Kraj był tak ubogi w technologię motoryzacyjną, że podczas budowy fabryki pierwsze zmontowane tam tankietki T-27 posłużyły jako ciągniki. Młody inżynier został natychmiast przydzielony do rozwoju sprzętu terenowego w grupie twórców maszyny NAZ-NATI-30. Grachev uzupełnił technikę trzyosiowej ciężarówki o demultiplikator, tylne zawieszenie wyważające, drążki odrzutowe, urządzenie zaczepowe, a samochód przeszedł do serii pod nazwą GAZ-AAA.
W karierze projektowej Witalija Andriejewicza doszło również do hańby: w 1933 r. Został przeniesiony na stanowisko mistrza montażu w jednym z oddziałów fabryki samochodów. Pod wieloma względami było to konsekwencją nieprzejednania Gracheva w podstawowych kwestiach projektowania samochodów. Nie bał się krytykować pozornie błędnych obliczeń układu. Grachev nie pozostał długo jako brygadzista i do 1936 roku zbudował trzyosiowy pickup GAZ-AAAA według schematu 6x4.
Projektant nie tylko wiedział, jak dobrze radzić sobie z deską kreślarską w biurze projektowym, ale też lubił „wychodzić w teren”. Tak więc w swoim pickupie osobiście pojechał na najtrudniejszy test na pustynię Karakum - w sumie projektant przejechał swoim samochodem 12 291 kilometrów. Potem był prawie seryjny GAZ-21 z modelu 1936 (nie mylić z legendarną Wołgą GAZ-21). Zmontowano około stu egzemplarzy takich „trihos” ładunkowo-pasażerskich.
Główny projektant V. A. Grachev i główny projektant GAZ A. A. Lipgrad (po prawej) w pobliżu pierwszego samochodu z napędem na wszystkie koła GAZ-61-40. Źródło: rim3.ru
Ale jedną rzeczą jest opracowanie pojazdów terenowych, w których tę zdolność do jazdy terenowej zapewniono przez proste podłączenie dodatkowej osi z tyłu, a inną rzeczą jest stworzenie pojazdu z przednią kierowaną osią napędową. Było to bardzo nietrywialne zadanie dla Związku Radzieckiego w połowie lat trzydziestych. Witalij Grachev poradził sobie z tym.
Główny problem tkwił w konstrukcji przegubu homokinetycznego typu Weissa, na który kraj nie posiadał licencji. Pierworodnym był GAZ-61-40, dwuosiowy samochód osobowy z napędem na wszystkie koła, po którego opracowaniu Grachev zyskał prawdziwą sławę. Samochód wszedł do produkcji na małą skalę, w szczególności zmontowano tylko 61 egzemplarze sedana GAZ-73-194. Większość serii była używana jako pojazdy VIP dla wyższych oficerów: K. Woroszyłowa, S. Tymoszenko, G. Żukowa, K. Rokossowskiego, I. Koniewa, S. Budionnego i innych.
Na początku 1941 r. Komisarz Ludowy Małyszew nakazał Grachevowi stworzenie krajowego odpowiednika amerykańskiego Bantama: armia bardzo potrzebowała niedrogiego i prostego pojazdu terenowego. Tak wygląda GAZ-64, który pod wieloma względami przewyższa swój prototyp, aw styczniu 1942 r. Na jego podstawie konstruktor buduje lekki samochód pancerny BA-64. Za ten rozwój o znaczeniu obronnym Grachev otrzymuje swoją pierwszą Nagrodę Stalina.
W biografii projektowej bohatera z 1944 roku pojawia się Dniepropietrowska Fabryka Samochodów i pracuje nad trzyosiowym płazem DAZ-485. Samochód powstał pod wpływem Lend-Lease pływającego GMC DUKW-353, a jednym z najważniejszych osiągnięć zespołu projektowego było opracowanie scentralizowanego systemu pompowania kół. Następnie wymiana stała się znakiem rozpoznawczym całej linii wyposażenia samochodowego Armii Radzieckiej. Za płaz DAZ-438 Grachev otrzymał swoją drugą nagrodę Stalina w 1951 roku. W tym samym roku konstruktor został przeniesiony do Moskwy do ZIS, gdzie z inicjatywy Gieorgija Żukowa utworzono Specjalne Biuro Projektowe do opracowywania średniego sprzętu wojskowego. Witalij Grachev zostaje mianowany szefem Biura Projektów Specjalnych. Ciągniki artyleryjskie i transportery rakietowe stają się głównym profilem pracy Biura. Projektant pracował w tym miejscu aż do swojej śmierci w 1978 roku.
Oprócz licznych książek i wspomnień o słynnym Grachev nakręcono film „Oburzający projektant” z serii „Secrets of Forgotten Victories”. W szczególności w tym filmie nazwisko Witalija Graczewa zostaje zrównane z takimi projektantami samochodów, jak Henry Ford, Henry Leland (założyciel Cadillaca) i Ferdinand Porsche.
Dla ZIL obecność SKB przez cały okres jej istnienia była szczerze uciążliwa. W rzeczywistości biuro Gracheva było chronione jedynie patronatem wojska i przemysłu kosmicznego. Jednocześnie inżynierowie i projektanci SKB mieli prawo angażować siły głównego zakładu do realizacji szczególnie ważnych zamówień. Kierownictwo zakładu często reagowało na to, ściągając inżynierów i pracowników specjalnego biura na zakłady pracy ZIL. Grachev oczywiście oparł się temu najlepiej, jak mógł, co wzbudziło niechęć w kierownictwie przedsiębiorstwa. Pod wieloma względami cała sytuacja była wynikiem chronicznego braku pracowników w głównym zakładzie. Według Władimira Piskunowa, jednego z inżynierów SKB, a później zastępcy głównego konstruktora lodówek ZIL, ciężka praca, ścisła dyscyplina reżimowego przedsiębiorstwa i niższe płace w porównaniu do podobnej pracy w przedsiębiorstwach kompleksu obronnego zmusiły ludzi do opuszczenia fabryki. Musieliśmy obsadzić wakaty robotnikami z całego Związku Radzieckiego, którzy pracowali z powodzeniem, otrzymywali moskiewskie mieszkania i ... opuścili fabrykę. I tak raz za razem przez wiele lat. Kiedy zamówienia od wojska dla SKB poważnie spadły, dyrekcja ZIL zaczęła co miesiąc żądać od jednego z pracowników biura głównego przenośnika. Stało się to po śmierci Gracheva na początku lat 80-tych. Doszło do tego, że działający główny projektant Władimir Szestopałow, nie znajdując ochotników w Biurze Projektowym do następnej „korwei”, sam zaczął pracować jako monter na przenośniku.
Ale to były lata upadku Biura Projektowego Grachevsky, aw złotej erze krajowego przemysłu motoryzacyjnego pojawił się tak wyjątkowy, jak ZIL-135.
Pomysł „firmy grachev”
Większość SUV-ów opracowanych w SKB wyróżniała się specjalnymi udoskonaleniami inżynieryjnymi, z których wiele znalazło swoje miejsce w ZIL-135. Przede wszystkim są to opony o maksymalnym możliwym rozmiarze pod względem układu, nisko osnowe, z rozwiniętymi bieżnikami, a także z dużym prześwitem z płaskim dnem auta i nachyloną przednią blachą „wjazdową”. Wszystko to wymagało zastosowania niecentralnych lub dwuwałowych kół zębatych, które umożliwiają uproszczenie dopływu powietrza do opon i płynu hamulcowego do uszczelnionych hamulców. W maszynach 8x8, do których należy ZIL-135, zastosowano napęd nieróżnicowy z kołami z każdej strony napędzanymi osobnym silnikiem. Aby przejść do zmniejszenia liczby różnic do zera, Grachev został poproszony o nieudane testy wczesnych prototypów jednostek na próbkach prototypów nr 1 i nr 2 ZIS-E134, ZIL-134 i ZIL-157R. Na tych maszynach zamontowano dyferencjały ślimakowo-śrubowe typu Walter z regulowanymi sprzęgłami ciernymi typu Thornton Power-Lock oraz dyferencjały wolnobieżne typu Know-Spin. Wszystkie zostały odrzucone na różnych etapach testowania sprzętu.
Kolejną charakterystyczną „sygnaturą” technologii SKB był symetryczny układ kół 1 - 2 - 1 dla pojazdów 8x8. Przednie i tylne koła były skrętne. Oprócz tego, że ta niekonwencjonalna technika zwiększyła zwrotność i zdolność przełajową (koła poruszały się po jednym torze), pozwalała na skręcanie kół tylko o 15-17 stopni. A to jest możliwość umieszczenia dużych kół i większa niezawodność zawiasów o równych prędkościach kątowych. Charakterystyczną cechą maszyn SKB było szerokie zastosowanie wypełnionego włókna szklanego w produkcji kabin, zbiorników gazu, kadłubów płazów, felg, drążków skrętnych i ram o strukturze plastra miodu. W przypadku maszyn pływających wynaleziono jednostki pod wodą, które są zasilane powietrzem pod ciśnieniem przez zawór redukcyjny ciśnienia samolotu. Grachev był bardzo sceptyczny co do kabestanów na swoim sprzęcie. Argument był prosty – drożność sprzętu była tak duża, że nie było potrzeby. A jeśli nagle jakiś pojazd terenowy nadal ugrzęźnie, żadna wciągarka cię nie uratuje. Ta zasada wynika być może z głównego credo całego SKB Grachev - walki ze sprzętem z nadwagą wszelkimi dostępnymi środkami. Nawet jeśli do tego konieczne jest zwiększenie kosztów budowy za pomocą aluminium, magnezu lub tytanu. Główny konstruktor zażądał, aby nie nakładać nadmiernego marginesu bezpieczeństwa na sprzęt - wszystko powinno działać na maksa bez zbędnej nadwagi. „Akcje ciągną się w twojej kieszeni” – powiedział przy tej okazji Grachev. Trudno ocenić, na ile było to uzasadnione, ale sprzętu SKB z pewnością nie można nazwać niedoścignionym pod względem niezawodności.
Pierwszym samochodem 135. serii o charakterystycznym wyglądzie kabiny, który jest nam znany, był ZIL-135E z modelu 1960. Samochód pozbawiony był zawieszenia, co nie przeszkadzało szczególnie rakietnikom, dla których przeznaczony był pojazd terenowy. Faktem jest, że nie spodziewali się dużo jeździć po utwardzonych drogach, ale wzrosła boczna stabilność samochodu - było to ważne podczas ładowania pocisków. Połączenie kół z ramą zostało zrealizowane za pomocą sztywnego wspornika wykonanego ze stopu magnezu – ocenia stopień zaawansowania technicznego szkoły projektowej Witalija Graczowa. Oczywiście wsporniki te łamały się bezlitośnie podczas testów i na kołach kierowanych musiały być odlane ze stali klasy 30. Ponadto w porównaniu do prototypów Biuro Projektów Specjalnych zwiększyło rozstaw podstawy kół zewnętrznych. Umożliwiło to umieszczenie wyrzutni 135P2 taktycznego systemu rakietowego Luna z pochyłym startem na ZIL-21E. Ponadto, zgodnie z wymaganiami strzelców rakietowych, zbiorniki gazu zostały przesunięte do przodu i zwolniono środkową i tylną część ramy, aby poprawić odprowadzanie gazów z początkowego produktu skrzydłowego. Wspomniany wyżej plastik kokpitu pojawił się na aucie nie ze względu na walkę z masą, ale aby przeciwdziałać odrzutowi rakiety gazowej. Stalowa kabina odkształciła się nieodwracalnie, ale żywica poliestrowa wypełniona włóknem szklanym powróciła po starcie broń do oryginalnej formy. Kabina w ogóle nie miała metalowej ramy i składała się z jedenastu dużych plastikowych części spiętych żywicą epoksydową. Taka jest zaawansowana technologia wojskowa. Oprócz kabiny, zbiorniki gazu oraz upierzenie samochodu zostały wykonane z tworzywa sztucznego.
Do wiosny 1961 roku dwie wyprodukowane maszyny przeszły cały cykl niezbędnych testów i, jak się wydaje, były gotowe do produkcji seryjnej. Zdolność przełajowa ZIL-135E była imponująca. Samochód pewnie pokonywał 27-stopniowe wzniesienia, pokonywał bagna o głębokości metra, a ośmiokołowy transporter rakiet szedł po ubitych wiejskich drogach z prędkościami zauważalnie wyższymi niż w przypadku odpowiedników ze sprężynowym zawieszeniem. Ale wszystko zrujnował brak zawieszenia. Ponieważ nie ma zawieszenia, nie ma amortyzatorów tłumiących drgania. Przy prędkościach 22-28 km/h nadeszła pierwsza fala niebezpiecznych oscylacji rezonansowych, druga przy 50 km/h. A jeśli auto „udało się” uderzyć w specjalny profil drogi, to wibracje zamieniały się w czułe wstrząsy, które wymagały zapięcia pasów bezpieczeństwa dla trzech członków załogi. „Calop” załadowanej rakiety ZIL-135E na pofałdowanym asfalcie rozpoczął się już przy 40 km / hz częstotliwością 120 jednostek na minutę. Takie niebezpieczne nawyki 16-tonowego przewoźnika rakietowego można było powstrzymać poprzez gwałtowne hamowanie ze spadkiem prędkości o 30-50%, a także obniżeniem ciśnienia w oponach do jednej atmosfery. Ponadto wojsku nie podobała się niska niezawodność poszczególnych elementów maszyny (witam zasady projektowania Gracheva) i nadmierne zużycie paliwa w okolicach 134 l/100 km. Każda kolumna takich nośników rakietowych wymagała tej samej kolumny ciężarówek z paliwem.
W rezultacie postanowiono porzucić prototypy ZIL-135E, aby wiosną 1961 roku opracować zmodyfikowany ZIL-135L, który stał się prawdziwie masowym rozwojem firmy Grachev.
To be continued ...
- Jewgienij Fiodorow
- ZIL-135: wizytówka radzieckiego high-tech
Czteroosiowe ZIL: transportery rakietowe, które potrafią pływać
informacja