История вездехода ЗИЛ, который изобрел городской голова Лужков

История вездехода ЗИЛ, который изобрел городской голова Лужков

Юрий Лужков, когда-то бывший мэром Москвы, имеет более 120 изобретений. Он разработал как оригинальную конструкцию пчелиного улья, так и новаторские методы производства кваса и сбитна, а также закрепил рецепты кулебяков и растеги. У мэра-новатора также есть сложные инженерные разработки: роторные и роторно-турбинные двигатели внутреннего сгорания, выдвижное двухсекционное сопло ракетного двигателя, машина для полунепрерывной разливки металлических труб. И однажды вездесущий инженерный гений Юрия Михайловича обратил взор на родной ЗИЛ, о котором он, будучи мэром, всегда заботился. Так Лужков получил патент на «Вездеход», который очевидцы сразу назвали «вездеходом для пчеловода».

В апреле 2008 года Департамент науки и промышленной политики города Москвы поручил Московскому заводу имени В.И. Лихачевым разработать проект семейства многоцелевых автомобилей 4х4 со зловещим названием «Каратель». Основным заказчиком выступило оборонное ведомство России, срок разработки был установлен на 2010-2015 годы. Все версии семейства грузоподъемностью 2,5 тонны должны были иметь двойное назначение – как военное, так и гражданское. В гражданском варианте на шасси повышенной проходимости планировалось выпускать образцы коммунальной и строительной техники, фургоны для перевозки грузов и пассажиров в труднодоступные места, а также использовать автомобили на вооружении пожарной части.

В процессе разработки автомобиль Bizon выкристаллизовался в отдельную версию, о которой и пойдет речь. Он отличался одной ключевой особенностью: в задней части грузовика должно было быть дополнительное выдвижное устройство – подвижная ось, которая при необходимости обеспечивала подвижность машины в критических для нее условиях, например, когда все ” «основные» колеса буксовали. Специалисты завода никогда не использовали подобную схему, а на этот раз применили, да еще по инициативе лично Лужкова!

Масштабная модель шасси автомобиля проекта «Каратель» – «Зубр».

Для реализации задуманного вторую ось машины решили сделать с КПП, установив в ней механизм отключения привода ведущего моста. В свою очередь, ось качения задумывалась как портал, а ее колеса должны были иметь меньший диаметр, чем другие. Колея качающейся оси была сужена таким образом, чтобы колеи колес не совпадали по ширине с колеями, оставленными главными винтами автомобиля. Разберемся, почему зиловцы нагромили такой сад и обратились к новой для себя концепции?

«Виной» оказалась короткая база автомобиля: в процессе анализа вероятных условий эксплуатации будущего автомобиля инженеры пришли к выводу, что в некоторых случаях было бы хорошо иметь базу побольше – она ​​была потом вспомнили про подвижную ось. Правда, в данном случае он оказался не катящимся, а скорее «выкатывающимся» именно потому, что дополнительные колеса в рабочем положении увеличивали этот параметр.

Устройство и расположение прокатного моста, предложенные Ю. Лужкова, на машине: 1 – главный мост вагона; 2 – портальный прокатный мост; 3 – карданный вал; 4 – карданный вал; 5 – приводной вал; 6 – механизм отключения привода ведущего моста; 7 – приспособление для подъема подвижного моста; 8 – кронштейн подъемного устройства; 9 – поворотный рычаг шарнира; 10 – поворотный рычаг; 11.12 – пневмобаллон подъемного устройства; 13 – колеса подвижного моста; 14 – колеса главной оси

Достоинства подвижного моста в этом случае не ограничились возможностью увеличения базы. Кроме того, инженеры добились перераспределения давления на опорную поверхность, то есть снижения давления со стороны основных колес. Кроме того, меньшая колея позволяла дополнительным колесам «опираться» о землю, еще не испорченную основными колесами, и это, пожалуй, было ключевым преимуществом новой схемы.

Чтобы маленькие катящиеся колеса шли по тому же пути, что и большие, а линейные скорости их проекторов совпадали, необходимо было изменить передаточное число колес ведущей оси – чтобы они вращались быстрее, чем основные. От этого можно было бы полностью отказаться, если бы между ведущей осью и ведущей осью был предусмотрен дифференциал, но он отсутствовал.

Сначала предполагалось, что качающийся рычаг с прикрепленными к свободным концам пневматическими сильфонами, играющий роль лифта, будет служить для подъема и опускания подвижного моста. Во время движения «Бизона» по твёрдой земле подвижный мост находится в поднятом состоянии и отключается от трансмиссии. Если машина, преодолевая труднопроходимый участок с малонесущими грунтами, начинала буксовать, то при короткой остановке или прямо на ходу в действие вступали пневмоцилиндры, которые с силой прижимали подвижный мост к земле в чтобы обеспечить надежный контакт. Далее ось качения была кинематически связана с трансмиссией, и она вступила в действие.

В прототипе «Бизон» пневмоцилиндры подъемного устройства и подвижного портального моста уступили место гидроцилиндрам и серийному неразрезному мосту уменьшенной ширины.

Работоспособность ведущей оси качения в реальных условиях эксплуатации могла быть подтверждена только прототипом машины. Он был разработан и изготовлен специалистами Управления проектно-экспериментальных работ (УКЭР) АМО ЗИЛ. Все работы курировал заместитель главного конструктора УКЭР Владимир Мазепа, а главным разработчиком стал ведущий конструктор Юрий Ткаченко. Плотные сроки при минимальной трудоемкости экспериментальной машины потребовали использования широкого спектра узлов и агрегатов существующего производства с минимальными изменениями. Поэтому на данном этапе «Бизон» базировался на шасси серийного внедорожника ЗИЛ-43272Т (4х4).

Расположение выдвижной оси на шасси ЗИЛ-43272Т

Новичок получил без изменений от ЗИЛ-43272Т постоянно включенный передний мост. Средний (второй) мост сделали неприводным – он стал служить промежуточной опорой для привода ведущего моста. В самом подъемном мосту был заблокирован межосевой дифференциал – сателлиты приварены к кузову. Двухступенчатая раздаточная коробка была взята от ЗИЛ-43272Т и вторая ступень снята с нее, а механизм включения второй ступени был взят для соединения оси качения.

Кинематика подвижного моста

Теперь посмотрим на машину в целом. Передняя и задняя оси «Бизона» были оснащены шинами 12.00R20, а подвижная ось «обутана» в шины меньшего размера 225 / 75R16. Все карданные валы от ЗИЛ-43272Т были сохранены, но карданный вал от грузовика ЗИЛ-133Г1 использовался для привода скользящей оси. Соответственно были модифицированы балки заднего моста и оси качения. С целью унификации в конструкции подвижного моста использованы ступичные узлы и колеса от трехтонного ЗИЛ-53011. Полуоси скользящего моста были оригинальными, как и подвеска, но комплект рессор передней и задней оси сохранился от ЗИЛ-43272Т.

При проектировании оси качения широко использовались серийные компоненты.

Вертикальные перемещения подвижной оси в рабочем и транспортном положении осуществлялись гидравлической системой, в которую входили гидронасос, бак с рабочей жидкостью, закрепленный на задней стенке кабины, установленный в кабине гидрораспределитель, два гидроцилиндры двухстороннего действия, верхние концы которых шарнирно соединены с кронштейнами, установленными в задних шпангоутах, а нижние – с подвижной балкой моста. По сравнению с оригинальным проектом инженеры отказались не только от «пневмы», но и от схемы портала.

Колея подвижной оси по сравнению с серийной уменьшена до 1200 мм.Крепежные детали оси качения в раму внедорожника

Подвижная ось по задумке имела два фиксированных положения: транспортное в подвешенном (поднятом) состоянии с зазором между колесами и землей (дорогой) и рабочее при опускании гребных винтов на землю. В последнем случае, вертикальная нагрузка на задней оси была рассмотрена колесами подвижной оси, которая может быть снижены 140 мм ниже уровня опорной поверхности. Привод ведущего моста был включен в рабочем положении и выключен в транспортном положении. Колесная база штатного грузовика не изменилась (3341 мм), а расстояние между второй осью и осью качения составило 1120 мм. 136-сильный турбодизель ММЗ Д-245.9 и механическая 5-ступенчатая коробка передач остались прежними. Снаряженная масса автомобиля составляла около 5200 кг.

Подвижный мост мог двигаться в вертикальной поперечной плоскости.

Прототип «Бизона» вышел на испытания в марте 2009 года и при движении по снегу глубиной 25-30 см с подвешенной подвижной осью быстро занесло. Водитель, не выходя из кабины, опустил дополнительную ось, включил ее привод, и когда колеса достигли прочного основания, грузовик продолжил уверенно двигаться. Важно, чтобы при преодолении бездорожья колеса качающейся оси за счет возможности ее перемещения в вертикальной поперечной плоскости четко копировали неровности колеи.

ЗИЛ-43372Т с подвижной осью в транспортном режиме

Чтобы изучить внедорожные возможности нового внедорожника, на его ведущую ось были установлены сдвоенные шины и цепи противоскольжения. В первом случае удалось снизить давление на землю, во втором – увеличить сцепление с дорогой. Кроме того, на шасси устанавливалась укороченная бортовая платформа для размещения грузов.

Проверка работы системы подъема и опускания оси каченияПодъемный мост в эксплуатации

Испытания «Бизона» показали: эффективность его использования в сложных дорожных условиях при использовании колес малого диаметра с шинами 225 / 75R16 может быть повышена. Кроме того, вес подвижной оси, деталей подвески и дополнительных узлов трансмиссии снижает грузоподъемность транспортного средства, и поэтому его необходимо уменьшить. Также требуется дополнительная оценка влияния этой массы на показатели управляемости и устойчивости при движении в транспортном положении.

Для улучшения сцепления на оси качения установили цепи противоскольжения.Сдвоенные колеса, установленные на подвижной оси, снижают давление на грунт

Как автор основной идеологии внедорожника с подвижной осью Юрий Лужков остался вполне доволен результатами испытаний автомобиля.

«Бизон» с включенным подвижным мостом уверенно преодолевал снежную целину глубиной 25-30 см.

В целом, специалисты признали тему использования раздвижного моста оправданной. Перспектива использования этого устройства видилась в оснащении автомобиля ЗИЛ колесной формулой 4х4, оснащенного независимой пневмоподвеской и регулируемым дорожным просветом. Что важно, при необходимости можно было предложить подвижный ведущий мост в качестве одной из опций транспортного средства с относительно незначительными конструктивными изменениями базовой версии.

Подвижная ось может быть установлена ​​в качестве опции на серийные грузовики и спецтехнику.

Возможность установки колес качающейся оси в транспортном положении непосредственно за задними ведущими колесами машины 4х4 в колесных арках и по габаритам кузова, увеличение клиренса качающейся оси, а также использование специальных привлекательно выглядели металлические катки с мощными профилированными проушинами (n-wheel). Винты такой конфигурации могут улучшить качество плавучих средств передвижения, особенно при выходе на берег.

Вместо пневматических шин ось качения может быть оснащена металлическими роликами с развитыми проушинами.Установка стальных катков (р-колес) на внедорожник 4х4 с портальным мостомU-образные колеса увеличивают проходимость машины по сырой земле.На воде металлические ролики действуют как гребные колеса.Схема работы портального моста с n-колесами

Планы были амбициозными, но, увы, осенью 2010 года Юрий Лужков лишился своего поста, и новые власти Москвы взяли курс на ликвидацию АМО ЗИЛ как автомобильного предприятия – проект «Бизон» вошел в историю. Что касается идеи оснастить автомобили дополнительными винтами, то она продолжает жить и побеждать. Так в 2016 году американская фирма Action Vehicle Engineering на базе бронеавтомобиля Ferret построила и успешно испытала трехосный внедорожник, средние колеса которого в зависимости от дорожных условий можно опускать или поднимать.

Внедорожник Action Vehicle Engineering со средними подъемно-опускающимися колесами доказывает свою актуальность

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *