Plastik ZIL-135B i łódka na kółkach
Doświadczony ZIL-135P z włókna szklanego łamie drzewa. Źródło: autotruck-press.ru
MVTU im. Bauman na ratunek
В jedna z poprzednich części cyklu rozwoju i rozwoju maszyn rodziny ZIL-135, pojawiła się wzmianka o amfibii z indeksem „B”, którą szef SKB ZIL Witalij Grachev zbudował dla naukowców zajmujących się rakietami. To na podstawie tej maszyny Zilovici wraz z naukowcami i inżynierami Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Technicznego im. M.V. Bauman na początku lat 60. próbował zbudować płaz z plastikowym nadwoziem skorupowym. Nawet teraz stworzenie czegoś takiego nie jest trywialnym zadaniem, ale 60 lat temu było to rewolucyjne. I oczywiście sekret. Nie ma informacji o pracach nad plastikowym nadwoziem skorupowym 135. serii nawet w znanej książce „Pokonywanie off-roadu. Rozwój SKB ZIL. Tylko wzmianka o ramie ZIL-5B zbudowanej 1962 lipca 135 z korpusem z włókna szklanego. Według autorów książki, 24 lipca tego samego roku na zbiorniku wodnym w Bronnicach testowano czterokołowy płaz. W tym samym czasie, w 1965 roku, w specjalistycznym i tajnym (jak na owe czasy) magazynie Vestnik Armored Vehicles ukazał się artykuł inżynierów V.S. Tsybina i A.G. Powtarzam, nadwozie nośne, czyli pozbawione ramy. W dalszej kolejności prof. Tsybin stanie się jednym z twórców krajowego systemu projektowania i tworzenia elementów pojazdów kołowych z kompozytowych materiałów polimerowych. Prace prowadzono w dziale SM-10 „Pojazdy kołowe”, którym od 1953 roku kierował znany inżynier motoryzacyjny, główny projektant Gorky Automobile Plant Andrei Aleksandrovich Lipgart.
Doświadczony płaz ZIL-135B. To właśnie ten samochód otrzymał nadwozie z włókna szklanego w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej. Źródło: denisovets.ru
Wybór na rzecz całkowicie plastikowego nadwozia dla ZIL-135B został dokonany ze względu na dużą wagę oryginalnego stalowego samochodu. Jak wiecie, z rakietą Luna czterokołowiec nie mógł normalnie pływać i raz podczas testów prawie zatonął. Dlatego Witalij Grachev próbował nie tylko schować płaz plastikowymi panelami, ale także całkowicie zastąpić metal w konstrukcji lekkim materiałem. W ZIL nie wiedzieli, jak to zrobić, dlatego zwrócili się o pomoc do Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Technicznego. Baumana.
Jedną z zalet nadwozia w całości z tworzywa sztucznego było zmniejszenie masy samochodu: materiał o wysokiej wytrzymałości miał niski ciężar właściwy. Ponadto możliwe jest wytwarzanie monolitycznych (bezszwowych) konstrukcji nadwozia o dowolnej złożoności i konfiguracji przy minimalnych kosztach oprzyrządowania i wyposażenia. Tradycyjna blacha stalowa nie pozwalała na proste i niedrogie wykonanie opływowych kadłubów. Technologie tworzyw sztucznych poprawiły odporność konstrukcji na korozję, zmniejszyły koszty eksploatacji i konserwacji oraz ułatwiły naprawy. Wśród zalet naukowcy z Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej zauważyli prawie całkowity brak wycieków podczas przebijania kadłuba pocisku i możliwość barwienia materiału luzem. Wśród oczywistych wad są wysokie pełzanie pod długotrwałym działaniem obciążeń, stosunkowo wysoki koszt, niska sztywność i niska długotrwała wytrzymałość cieplna.
[środek]Schemat konstrukcyjny ZIL-135B z korpusem nośnym z tworzywa sztucznego. Źródło: Biuletyn pojazdów opancerzonych
Podstawowy ZIL-135B był pojazdem ramowym bez zawieszenia, co poważnie zwiększało obciążenie kadłuba w ruchu. Jednocześnie inżynierowie nie mogli niczego zmienić w układzie, w przeciwnym razie doprowadziłoby to do całkowitego przeformatowania projektu przyszłego nośnika rakiet. Praktyka kopiowania rozmiarów i kształtów części metalowych nie pozwalała na wykonanie kruszyw o podobnych właściwościach: tworzywo sztuczne nie miało niezbędnej sztywności. Jako materiał bazowy MSTU wybrało trójwarstwowe elementy wykonane z włókna szklanego, tworzyw piankowych i kleju. Metal nie został całkowicie porzucony. Stal to kilson (wzdłużny element napędowy kadłuba łodzi), usztywnienia urządzenia holowniczego, obrzeża kadłuba i burt, tablica rozdzielcza, wsporniki montażowe jednostki napędowej, gniazda korków spustowych i wkładki wnęk na koła.
Główny system łożyskowy to zewnętrzny panel monolityczny, w który wstawiany jest panel wewnętrzny ze wzmacniaczami i poprzecznicami między nadkolami. Przestrzeń między panelami wypełniona jest pianką o ciężarze właściwym 0,1-0,15 g/cm3. O elementach nośnych korpusu nośnego dalej w tekście artykułu:
„Istnieją również elementy nośne między nadkolami w kierunku wzdłużnym: między 1. a 2. osią - nadkola o przekroju skrzynkowym pod panelami komór silnikowych, opierające się na niszach, tylny panel kabiny i 2. poprzecznica ; pomiędzy poprzeczkami II i III, III i IV, IV i tylni - panele wzmocnień poziomych i pionowych tworzące elementy o przekroju skrzynkowym i opierające się na poprzeczkach bocznych oraz wzmocnienia podstawy.
Nadwozie zostało zbudowane z paneli o grubości od 2 do 8 mm, połączonych klejem epoksydowym, a także śrub, nitów i wkrętów samogwintujących. Głównym materiałem korpusu było włókno szklane, składające się z żywicy poliestrowej PN-1 i włókna szklanego TZhS-0,8. Największy panel o wadze 900 kilogramów i grubości 8 mm został uformowany kontaktowo na drewnianej formie. Poświęcono na to około 280 roboczogodzin.
Ziemnowodne ciało było dość elastyczne. Źródło: Biuletyn pojazdów opancerzonych
Kiedy na wagę położono plastikowy ZIL-135B zmontowany w nowej technologii, okazało się, że projektanci zdobyli całą tonę amfibii. To około 10% wagi stalowego ZIL. Ponadto prototyp przeszedł testy dynamiczne na autostradzie, w trudnym terenie, na polnej drodze z pustym nadwoziem, z pełnym i połowicznym ładunkiem. Tutaj brak zawieszenia odegrał okrutny żart – odciął materiał pod wspornikami kół. Wysokie obciążenie termiczne komory silnika doprowadziło do zniszczenia wzmacniaczy w pobliżu silnika. Przeprowadzono również badania na stanowisku w celu określenia odkształceń statycznych nadwozia pod obciążeniem. Okazało się, że koperta jest wygięta, ale w porównaniu ze stalą lekko. Kiedy doświadczony pojazd terenowy amfibia przejechał 10 tysięcy kilometrów, został rozebrany. Elementy mocy między 1 a 2 osią zostały zniszczone pod wpływem termicznego wpływu silnika, ale wszystko inne było w doskonałym stanie, z wyjątkiem spadku wytrzymałości na rozciąganie elementów nadwozia podczas zginania statycznego o 43% na raz . Ale tutaj winę zrzucono na kiepską jakość żywicy PN-1. Pomimo tego, że inżynierowie raczej pozytywnie oceniają wyniki prac eksperymentalnych, plastikowy ZIL nie trafił do serii. Jak inne plastikowe pojazdy nie weszły w szerokie serie. Praca eksperymentalna w MSTU pozostała przykładem rodzimej kreatywności inżynierskiej. Ale eksperymenty ze sprzętem pływającym w SKB ZIL na tym się nie skończyły.
„Delfin”, który płynął szybko
Na początku lat 60., niemal równocześnie z tematem ZIL-135B, Centralny Instytut Badawczy Karbyszewa zaintrygował SKB ZIL zamówieniem opracowania pontonu samobieżnego. Miał służyć do prowadzenia przepraw pływających. Tutaj Zilovici również nie mogli obejść się bez pomocy z zewnątrz: doktor nauk technicznych, pułkownik inżynier Jurij Nikołajewicz Głazunow pomagał w kształtowaniu kadłuba i napędzie wodnym. Nawiasem mówiąc, dr Głazunow był twórcą parku pontonowego i to on wpadł na pomysł pływającego ZILa. Zgodnie z planem pokład kołowej łodzi miał stać się częścią chodnika dla przewożonego sprzętu. Jednocześnie na pokładzie zamontowano wysuwaną platformę do transportu pojazdów o masie do 40 ton. Okazało się, że jest to prom samobieżny zdolny do samodzielnego transportu sprzętu, dokowania do ruchomych mostów, a także pełniący funkcję holownika. Na etapie szkiców samochód był bardzo nietypowy: na wodzie kołowa łódź ruszyła rufą do przodu, tu znajdowała się kabina. Ogólne kierownictwo rozwoju pod kodem „Transport” kierował inżynier SKB Yu I. Sobolev. Gdy wszystko było gotowe do produkcji płazów, główny klient zdecydował się na podobną maszynę zbudowaną w Briańsku. Dobrze, że decyzja została podjęta przed budową auta, inaczej nie byłoby możliwe szybkie przeprojektowanie go. Nie można powiedzieć, że płaz z Briańska był lepszy: twórcy po prostu wsparli swój model możliwością produkcji. W ZIL reżyser Borodin kategorycznie odmówił wprowadzenia do produkcji modelu wojskowego. Odegrało to główną rolę w wyborze departamentu wojskowego. Ale Grachev nie rozpaczał, zmienił nazwę samochodu „Dolphin”, przerysował układ i zbudował jeden egzemplarz na początku 1965 roku.
ZIL-135P na próbach w Bałtijsku. Źródło: autotruck-press.ru
Stworzony w ramach projektu ZIL-135P Dolphin, pojawił się na próbach jesienią 1965 roku na morzu w regionie Bałtijska jako pojazd transportowy dla marines. Czterosiowy gigant o długości 13,8 metra testowany był także na Oceanie Arktycznym jako maszyna przeładunkowa – lżejsza. Nadwozie samochodu było z tworzywa sztucznego nośnego (biorąc pod uwagę rozwój ził-135b), a masa brutto wynosiła około 20 ton. Ważną zaletą wyboru włókna szklanego była odporność na „rany” pociskami i odłamkami – woda przez takie otwory nie biła strumieniem, a jedynie sączyła się przez „nasiąknięte” włókno szklane. Nie oznacza to, że plastikowy korpus był delikatny. Na jednym z testów Dolphin z łatwością złamał nosem brzozę o średnicy 400 mm.
śruby wodne. Wykonane zarówno z mosiądzu, jak i włókna szklanego. Źródło: autotruck-press.ru
Zagregowana podstawa płazów została całkowicie zapożyczona z oryginalnego ZIL-135, ale została uzupełniona o system sprężenia powietrza dla jednostek podwodnych. Ruch po wodzie zapewniały dwa śmigła o średnicy 700 mm, umieszczone w specjalnie wyprofilowanych pierścieniowych dyszach. ZIL-135P obracał się nie za pomocą sterów wodnych, ale obracając kolumny za pomocą śrub. Pod wieloma względami był to odpowiednik współczesnych azypodów okrętowych. Łopaty śmigła mogły być wykonane z mosiądzu lub włókna szklanego. Na lądzie system sterowania był dociskany do kadłuba w specjalnych niszach. Samochód ustanowił rekord swojej dynamiki na wodzie: od 1965 roku żaden z płazów nie był w stanie pokonać jego maksymalnej prędkości 16,4 km/h. Jednocześnie w ładowni zmieściło się 22 spadochroniarzy lub 5 ton ładunku.
Testy płazów jako zapalniczek na Północnym Szlaku Morskim. Ostatnia próba Witalija Graczowa, aby znaleźć przynajmniej jakieś zastosowanie dla samochodu. Na północy samochód był wysoko ceniony za jego wydajność: Dolphin znacznie ułatwił dostarczanie ładunku ze statków na brzeg w płytkiej wodzie iz powrotem. Poprosiliśmy o możliwość dostarczania jednostek z ZIL do zakładu w Kostromie do produkcji seryjnej. Dyrektor moskiewskich zakładów odmówił. Źródło: autotruck-press.ru
Zgodnie z wynikami testów wojskowym marynarzom samochód się spodobał i biorąc pod uwagę ulepszenia, byli gotowi przyjąć go do użytku w modyfikacji ZIL-135TA. Jednak nigdy nie znaleziono miejsca do produkcji seryjnej: kierownictwo ZIL nie było gotowe do zapewnienia jednego metra przestrzeni. Nie pomogły nawet petycje do Gabinetu Ministrów. W efekcie wyjątkowy samochód został porzucony, nie pozostawiając go potomkom nawet jako eksponatu muzealnego.
To be continued ...
- Jewgienij Fiodorow
- ZIL-135: wizytówka radzieckiego high-tech
Czteroosiowe ZIL: transportery rakietowe, które potrafią pływać
ZIL-135: udoskonalenia inżynieryjne dr Grachev
informacja