В начале пятидесятых годов прошлого века советская армия, занятая своим развитием и повышением обороноспособности, столкнулась с рядом характерных проблем. Среди прочего, было установлено, что далеко не все имеющиеся транспортные средства соответствуют предъявляемым требованиям. Рассказывает wofmd.com Для обеспечения необходимой логистики вооруженным силам требовались автомобили со сверхвысокой проходимостью. Одной из первых разработок подобного рода стала машина ЗИС-Э134 «Макет 1».
В гипотетической войне советским войскам пришлось бы передвигаться и перевозить грузы не только по дорогам, но и по пересеченной местности. Имеющиеся колесные машины с недостаточной проходимостью не всегда могли справиться с такими задачами. Гусеничные транспортеры, в свою очередь, справлялись с препятствиями, но не отличались простотой эксплуатации и высоким ресурсом. Кроме того, гусеничное шасси уступало колесному при работе на хороших дорогах.
25 июня 1954 года Совет министров СССР принял постановление о формировании ряда новых специальных конструкторских бюро (СКБ). Подобные структуры появились в составе нескольких ведущих автомобилестроительных заводов. Задачей СКБ являлось создание специальной техники по заказу военного ведомства. Одновременно с постановлением о формировании новых бюро появился заказ на создание нескольких проектов особых машин для армии.
Армия желала получить восьмиколесный автомобиль сверхвысокой проходимости, способный эффективно работать как на дорогах, так и на сильно пересеченной местности. Машина должна была преодолевать различные препятствия, в том числе инженерные заграждения; водоемы следовало пересекать вброд. При этом новое транспортное средство должно было перевозить в кузове до 3 т груза и буксировать прицеп массой до 6 т.
Техническое задание и заказ на проектирование перспективной машины получили московский Завод им. Сталина (ЗИС) и Минский автомобильный завод (МАЗ). Имея большой опыт в сфере грузовых автомобилей повышенной проходимости, оба предприятия смогли в сравнительно краткие сроки представить готовые экспериментальные проекты и опытную технику новых типов. В Специальном конструкторском бюро завода ЗИС проектные работы велись под руководством главного конструктора В.А. Грачева.
Пробный проект СКБ московского завода получил рабочее обозначение ЗИС-Э134. За несколько лет было создано три варианта опытной техники с теми или иными особенностями. По проекту в его исходном виде был построен опытный образец «Макет №1». По некоторым данным, в документации министерства обороны эта машина фигурировала как ЗИС-134Э1. Любопытно, что все работы по этому проекту были выполнены и завершены до середины 1956 года. Как следствие, машина сохранила в своем обозначении литеры «ЗИС» и не была переименована в соответствии с новым названием завода-изготовителя.
Следует отметить, что по результатам испытаний машины ЗИС-Э134 «Макет №1» был разработан усовершенствованный вариант исходного проекта. Он сохранил прежнее обозначение, но при этом отличался рядом серьезных изменений и нововведений. Опытный образец обновленного ЗИС-Э134 обозначался как «Макет №2» или ЗИС-134Э2. Вскоре появился и третий макетный образец. Фактически три ходовых макета были совершенно разными машинами, однако носили схожие названия. Это может приводить к определенной путанице.
Все основные требования к перспективному вездеходу касались ходовых характеристик на сильно пересеченной местности, в том числе оборудованной инженерными заграждениями. Подобное техническое задание заставило В.А. Грачева и его коллег использовать в первом проекте ЗИС-Э134 как известные, так и принципиально новые технические решения. В результате этого новая машина должна была иметь нестандартный технический облик и оригинальный внешний вид, что, однако, позволяло решить все поставленные задачи.
Проектом предлагалось строительство четырехосной специальной машины с рамной конструкцией шасси. Сверху на раме должны были помещаться двигатель и кабина экипажа, прикрытые общим корпусом. Последний занимал около половины длины машины, обеспечивая оптимальное использование доступных пространств. Задняя половина рамы служила основанием для грузовой площадки, на которой можно было разместить ту или иную полезную нагрузку. Рама основывалась на агрегатах автомобиля ЗИС-151. В рамках нового проекта существующую серийную раму усилили и незначительно укоротили. Та же машина «поделилась» и закрытой кабиной, которую при этом пришлось немного перестроить.
Под капотом вездехода ЗИС-Э134 помещался доработанный бензиновый двигатель ЗИС-120ВК, отличавшийся от серийных изделий увеличенной мощностью. В рамках нового проекта его форсировали путем переработки головки блока цилиндров и газораспределительного механизма. По результатам такого изменения двигатель объемом 5,66 л смог выдавать мощность до 130 л.с. Форсирование привело к определенному сокращению ресурса, однако это не сочли серьезным недостатком.
Специфическое назначение машины и особая конструкция ходовой части привели к необходимости разработки оригинальной трансмиссии, в состав которой включили большое количество разных агрегатов. Непосредственно с двигателем соединялась трехступенчатая автоматическая гидропередача / гидротрансформатор, заимствованная у опытного автобуса ЗИС-155А. Ее наличие было связано с необходимостью многократного увеличения крутящего момента при начале движения: на слабых грунтах требовался четырехкратный рост этого параметра. Во время движения гидротрансформатор облегчал управление машины, автоматически переключая передачи. Также это устройство имело функцию реверса, что упрощало «раскачку» застрявшего автомобиля. Разрывая жесткую связь между силовой установкой и другими элементами трансмиссии, гидропередача также предохраняла двигатель от остановок при перегрузках.
На уровне задней стенки кабины помещалась пятиступенчатая коробка передач, заимствованная у грузовика ЗИС-150. В связи с таким ее расположением пришлось использовать сравнительно длинный и изогнутый рычаг управления. Коробка передач соединялась с двухступенчатой раздаточной коробкой, имевшей понижающие передачи. Она распределяла крутящий момент на пару коробок отбора мощности, связанных с самоблокирующимися дифференциалами четырех мостов. Раздаточная коробка и коробки отбора мощности были взяты у бронетранспортера БТР-152В. Все механические устройства из состава трансмиссии соединялись друг с другом при помощи карданных валов.
Сверхвысокая проходимость должна была обеспечиваться, в первую очередь, ходовой частью особой конструкции. В проекте ЗИС-Э134Э, в соответствии с требованиями заказчика, следовало использовать четырехосное колесное шасси. Для равномерного распределения веса машины на грунт было решено установить оси с одинаковыми промежутками в 1,5 м. При этом два колеса каждого борта находились под мотором и кабиной, а другие два – под грузовой площадкой. Были использованы неразрезные мосты от БТР-152В с подвеской на листовых рессорах, усиленных амортизаторами двойного действия. Два передних моста имели средства управления поворотом колес, управляемые гидроусилителем руля.
Вездеход предлагалось оснащать специально созданными шинами И-113. Эти изделия восьмислойной конструкции имели размер 14.00-18 при общем диаметре 1,2 м. Ходовая часть получила централизованную систему регулировки давления в шинах. Давление воздуха менялось в пределах от 3,5 кг/кв.см до 0,5 кг/кв.см. При смене давления с максимального на минимальное площадь контакта с грунтом увеличивалась впятеро. Все колеса оснащались тормозами колодочного типа, управляемыми централизованной пневматической системой.
Несмотря на сравнительно большой диаметр колес, клиренс машины составлял всего 370 мм. Во избежание возможных проблем при движении по сложной местности мосты прикрыли специальным поддоном-днищем, подвешенным под рамой. При передвижении по заснеженной местности предлагалось использовать специальный клиновидный отвал, монтируемый под бампером. С его помощью значительная часть снега отводилась в стороны от колес.
Позади моторного отсека на машине ЗИС-Э134 располагалась кабина экипажа. Корпус кабины и значительная часть ее внутреннего оснащения заимствовались у серийного грузовика ЗИС-151. При этом в ней пришлось установить набор нового оборудования. Специфический рычаг управления коробкой передач, органы управления гидротрансформатором и другие новые устройства заставили конструкторов удалить из кабины среднее посадочное место, сделав ее двухместной. Указатели температуры и давления масла в двигателе, гидроусилителе руля и гидропередаче были выведены на новый приборный щиток.
Задняя часть рамы опытного вездехода была отдана под установку грузовой платформы. В качестве последней использовали бортовой кузов серийной машины ЗИС-121В. Он имел прямоугольную площадку, со всех сторон окруженную невысокими бортами. Также использовались металлические дуги для установки тента. В дальнейшем, после запуска серийного производства, машины на базе ЗИС-Э134 могли бы получить иное целевое оборудование, как транспортного, так и специального назначения.
Опытный автомобиль сверхвысокой проходимости имел общую длину 6,584 м при ширине 2,284 м и высоте (по крыше кабины) 2,581 мм. Снаряженная масса машины задавалась на уровне 7 т. При полезной нагрузке 3 т на грузовой площадке полный вес, соответственно, достигал 10 т. При движении только по шоссе машина могла буксировать прицеп массой до 6 т. В случае работы на грунте максимальная масса прицепа сокращалась на 1 т. По расчетам, на шоссе вездеход мог бы развивать скорость до 65 км/ч. На грунте максимальная скорость ограничивалась 35 км/ч. Также имелся определенный потенциал в контексте преодоления различных препятствий.
Разработка нового проекта и строительство «Макета №1» продолжались чуть больше года. Сборка опытного образца завершилась в середине августа 1955-го. При этом на полигонные испытания новая машина вышла лишь через пару месяцев – в середине октября того же года. Испытания вездехода проводились на нескольких полигонах автомобильной промышленности и министерства обороны. Они продолжались в течение нескольких месяцев, что позволило проверить технику на разных местностях, на разных грунтах и в отличающихся метеоусловиях.
В ходе испытаний первый прототип смог показать максимальную скорость на уровне 58 км/ч. Машина успешно двигалась по грунтовым дорогам, пересеченной местности и грунтам с низкой несущей способностью. Вездеход доказал возможность подъема на склоны крутизной 35° и движения с креном до 25°. Он мог пересекать траншею шириной до 1,5 м и подниматься на стенку высотой 1 м. Водные препятствия глубиной до 1 м пересекались вброд. Наличие двух управляемых осей улучшило маневренность. Радиус поворота (по колее внешнего колеса) составлял 10,5 м.
Особое внимание в ходе испытаний уделялось работе подвески и колес с изменяемым давлением в шинах. Все системы ходовой части показывали желаемые характеристики и возможности, но при этом не обошлось без неожиданных результатов. Как оказалось, мягкие шины со сравнительно низким давлением позволяют обходиться без упругих элементов подвески. Подобные шины прекрасно поглощали все толчки и компенсировали неровности грунта, буквально оставляя рессоры без работы.
Опытный образец «Макет №1», построенный в рамках проекта ЗИС-Э134 прежде всего рассматривался в качестве демонстратора технологий, способного показать плюсы и минусы новых решений. По результатам испытаний эту машину можно было бы доработать с целью повышения определенных характеристик и ликвидации выявленных недостатков. В существующем виде она не рассматривалась в качестве возможного образца для серийного производства и массовой эксплуатации.
Испытания первого макетного образца продолжались до весны 1956 года и привели к желаемым результатам. Опытный вездеход на практике показал правильность использованных идей, а также позволил выявить слабые места предложенных концепций. Не дожидаясь завершения испытаний «Макета №1», конструкторы СКБ ЗИС приступили к разработке обновленного проекта транспортной машины сверхвысокой проходимости. Любопытно, что этот проект сохранил существующее обозначение – ЗИС-Э134.
Почти сразу после завершения полигонных проверок «Макета №1» на испытания вышел новый ЗИС-Э134 «Макет №2». В связи с предварительными результатами предыдущего проекта в конструкцию этой машины были внесены некоторые заметные изменения. Позже эти идеи получили развитие и даже были доведены до серии в рамках нескольких последующих проектов. Именно вторая опытная машина ЗИС-Э134 считается прямым «предком» ряда известных вездеходов-амфибий марки ЗИЛ.
В рамках экспериментального проекта ЗИС-Э134 был построен только один опытный автомобиль первой версии. После завершения самостоятельных и совместных испытаний его вернули на завод-изготовитель, и дальнейшая его судьба неизвестна. По некоторым данным, позже опытный образец был разобран за ненадобностью. Развитию специальной автомобильной техники теперь должны были помогать другие прототипы.
Первым результатом пробного проекта ЗИС-Э134 стал макетный образец №1, построенный на основе существующих узлов и агрегатов. Его испытания позволили уточнить оптимальный облик перспективного вездехода и приступить к строительству новой опытной машины. В течение нескольких лет в рамках экспериментальной программы были построены три вездехода-прототипа, имевшие одинаковое название. «Макет №2» и «Макет №3», как и их предшественник, внесли заметный вклад в дело изучения тематики автомобилей сверхвысокой проходимости и тоже достойны отдельного рассмотрения.