Когда тонут танки. Шнековый вездеход ЗИЛ-4904

Шнековый вездеход: принцип действия, марки. Амфибия-вездеход

Когда тонут танки. Шнековый вездеход ЗИЛ-4904

Так как для передвижения по особо тяжелому бездорожью, представленному непрочными поверхностями, обычные колеса не подходят, на предназначенные для таких условий транспортные средства устанавливают механизмы, снижающие давление на грунт. Обычно они представлены колесами пониженного давления либо гусеницами. Весьма редко используют шнеки. Далее рассмотрена конструкция, принцип функционирования оснащенных ими машин и некоторые их модели.

Определение

Шнекороторный вездеход, или шнекоход, представляет собой транспортное средство, которое передвигается путем использования шнекороторного двигателя. Ввиду большого разнообразия видов поверхностей, по которым такие машины могут перемещаться, они носят и некоторые другие названия.

Конструкция

Шнекороторный движитель представлен обычно двумя расположенными соосно с направлением движения винтами Архимеда, состоящими из высокопрочного материала. Данный механизм представляет собой наклоненную трубу с винтом внутри. Винт создан в виде наклонной плоскости, навернутой на цилиндр.

Созданные, предположительно, Архимедом в 250 г. до н. э. либо даже ранее, в Греции, изначально данные приспособления предназначались для подъема воды в оросительные каналы. Значительно позже, во второй половине XX в., появились транспортные средства, у которых вместо колес либо гусениц были установлены такие механизмы. Эти современные аналоги Архимедовых винтов называют шнеками.

Приспособления, применяемые на машинах, внешне представляют собой горизонтальные цилиндры, оканчивающиеся конусами с обеих сторон. Снаружи они покрыты грунтозацепами спиралевидной формы. Шнеки обычно производят из цветных металлов.

Они либо полые, либо наполнены каким-либо легким полимером, например пенопластом.

Это обеспечивают низкое удельное давление на поверхность, благодаря чему оснащенные ими транспортные средства способны перемещаться по таким мягким поверхностям, как снег и грязь, и даже по воде.

Принцип функционирования

Суть работы рассматриваемых двигателей состоит в том, что при вращении шнеков грунтозацепы по резьбе вкручиваются в поверхность. Поворот в такой системе организован по тому же принципу, что и у гусеничных машин: внутренний шнек замедляется.

Функциональные качества

Рассматриваемый механизм обеспечивает высокую проходимость при движении по льду, снегу, раскисшим грунтам, а также дает возможность перемещения по воде.

При этом такие транспортные средства не пригодны для передвижения по твердым поверхностям вроде асфальта.

Однако в условиях бездорожья данный тип ходовой части также не является идеальным вариантом, так как существенно повреждает поверхность, в том числе растительность.

ЗИЛ-4904

Данный шнековый вездеход создали в 1972 г. Разработчиком являлся ЗИЛ. Причем еще до этого он вел экспериментальные работы над такими транспортными средствами. Так, с 1968 по 1969 гг. был разработан опытный вездеход ШН-1. Для новой машины использовали эти наработки.

Ее оснастили двумя двигателями ЗИЛ-375 с предпусковыми подогревателями. Это 8-цилиндровый V-образный мотор объемом 6,9 л, развивающий 180 л. с., который установили и на ШН-1.

Каждый из них имеет собственную гидромеханическую АКПП. Крутящий момент через раздаточную коробку передается на редуктор главной передачи, имеющий два выхода.

Через них он поступает на бортовые передачи, каждая из которых приводит в движение соответствующий шнек.

Управление дроссельной заслонкой на ЗИЛ-4904 изначально осуществлялось педалью акселератора, затем данную функцию перенесли на рукоятку. Для поворота служит система, включающая рычаги, сухие многодисковые фрикционы и тормоз главной передачи. Тормоза ленточного типа.

Шнеки изготовили из легкого сплава. Диаметр каждого составляет 1,5 м, длина — 5,99 м. Данный шнековый вездеход оснастили системой откачки воды, упростив таким образом передвижение по болотам и воде.

А по твердым дорогам его перевозили на специализированном прицепе-эвакуаторе.

Кабину в целях снижения веса изготовили из стеклопластика, но водонепроницаемый корпус стальной. В кабине размещалось 3 человека, еще 4 в салоне. ЗИЛ-4904 существовал в пассажирском и грузовом вариантах. Причем один сделали из другого.

Изначально за кабиной установили остекленный пассажирский отсек из стеклопластика на 8 мест. Затем его сняли, а освободившуюся грузовую платформу покрыли тентом. Так получился грузовой шнековый вездеход грузоподъемностью 2-2,5 т. Размеры корпуса составляли 8,575 м в длину, 3,6 м в ширину, 3,44 м в высоту.

За счет этого ЗИЛ-4904 стал наиболее крупным транспортным средством такого типа. Его масса равна 7,065 т.

Однако он имел очень скромные динамические характеристики. Причем скорость перемещения варьировала в зависимости от покрытия. Быстрее всего этот шнековый вездеход перемещался по снегу (10,5 км/ч) и по воде (10,1 км/ч).

По болоту он мог разогнаться до 7,3 км/ч и медленнее всего двигался по сплавнине (4,45 км/ч). При этом очень большим был расход топлива. При движении по болоту он достигал 65-73 л/100 км, а по воде — 75-85 л/100 км.

ЗИЛ-2906

Данный амфибия-вездеход был разработан в 1973 г. с применением конструктивных решений рассмотренной выше машины. Так, для него использовали аналогичные компоновки органов управления, схему трансмиссии, материал шнеков.

В отличие от прежней модели, которая так и не нашла применения, данную машину изначально разрабатывали для поисково-спасательного комплекса космонавтов, где ее используют и по сей день. Так как их приземление может происходить в любых условиях ландшафта, лучшим вариантом такого транспортного средства сочли шнекороторный снегоболотоход.

Эта машина значительно компактнее предшественника, так как для данных задач не требуется высокая грузоподъемность, но нужна большая быстроходность. Длина его равна 3,8 м, ширина — 2,3 м, масса – 1280 кг. Было предусмотрено 2 сидячих и 2 лежачих места.

Ввиду столь компактных размеров и для снижения массы, а также упрощения конструкции использовали два двигателя МеМЗ-967А мощностью по 37 л. с.

Каждый из них состыкован с однодисковым сцеплением, планетарным механизмом, 3-ступенчатой вальной КПП с механизмом реверса, установленной под углом в 45° к двигателю. Максимальная скорость составляет 15 км/ч.

В 1979 г. разработали модернизированную версию, ЗИЛ-29061. Данный амфибия-вездеход отличается большими размерами кузова. Длину увеличили до 4,86 м, ширину — до 2,39 м. Двигатели от «Запорожца» заменили на моторы ВАЗ мощностью по 77 л. с. в комплекте с 4-ступенчатыми МКПП. Масса равна 1,855 т. Максимальная скорость возросла на 10 км/ч.

Прочие модели

  • DAF Amphirol. Создан в Голландии в 1966 г., то есть раньше рассмотренных выше советских машин. При этом он был значительно быстрее них (по суше мог разгоняться до 35 км/ч) и также перемещался по воде. Однако данный амфибия-шнекоход был не заводским изделием, а частной разработкой, оснащенной двигателем DAF.
  • Fordson Snow Devil. Единственная американская серийная машина такого рода компании Armstead Snow Motor. Ее производили в 1920-х гг. на основе тракторов Fordson.
  • ШН-67 «Шнек». Это первый шнековый вездеход разработки ЗИЛ, созданный в 1967 г. В дальнейшем разработали модернизированный вариант ШН-68. На основе данных машин был создан рассмотренный выше ЗИЛ-4904.
  • ГПИ-16. Данная модель отличается по конструкции от остальных рассмотренных, так как представляет собой мотонарты. То есть в ходовой части шнеки совмещены с полозьями. Данный шнековый вездеход был разработан лабораторией снегоходных машин Горьковского политехнического института. Существовало весьма много его моделей, но каждая в одном экземпляре, и обширного распространения они не обрели.
  • Snowbird 6. Современная британская модель, созданная в 2001 г. Представляет собой шнекоход-трансформер, который был предназначен специально для экспедиции Ice Challenge.
  • MudMaster. Представлен в 2002 г. компанией Residue Solutions. Разработан для обслуживания ирригационных станций иловых полей, а также для работ на болотах, береговых линиях, в мангровых лесах и т. д. Благодаря данной модели к настоящему времени Residue Solutions стала лидером в производстве таких машин.

Применение

Функциональными качествами обусловлено целевое назначение: шнековые движители устанавливают на вездеходы и амфибии для особо тяжелых условий. Однако в силу разрушительного воздействия, оказываемого на поверхность, а также по причине узкоспециализированности данные механизмы в сфере вездеходостроения не обрели обширного применения.

Источник: http://fb.ru/article/281166/shnekovyiy-vezdehod-printsip-deystviya-marki-amfibiya-vezdehod

Когда тонут танки. Шнековый вездеход ЗИЛ-4904. Зил 4904

Когда тонут танки. Шнековый вездеход ЗИЛ-4904

Артём Попович, военно-технический музей

Как же интересно бывает порой листать забытые страницы истории отечественного автопрома. Ей богу, занятие это уж точно не менее захватывающее, чем поход на очередной блокбастер. Сегодня как раз такой день, так что наливайте чай, берите печенюшки. Мы нашли нечто действительно крутое и поговорим сегодня — вы готовы? — о шнекороторных снегоболотоходах ЗИЛ.

Что такое шнекоротор и когда он появился?

Принцип поступательного движения, основанного на вращении винта, известен издревле, а первые работоспособные экземпляры «шнекоходов» появились еще в XIX веке, в разгар научно-технической революции. Современному обывателю проще всего привести аналогию с мясорубкой.

Остался у вас где-то в хозяйстве этот стальной памятник советской легкой промышленности? Вот эта штуковина, которая в его недрах превращала мясо в фарш, и есть шнек. Если по-научному, то «стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси».

Изобретен как таковой он был еще Архимедом для его водоподъемной машины.

Как только начал развиваться моторизованный транспорт, стало понятно, что и колесо, и гусеница — это, как ни изощряйся, далеко не всегда гарантия попадания из точки А в точку В, потому что между точками может быть совершеннейший ад. Который, кстати, и авиации не всегда под силу — ввиду погодных условий.

Один из ярких примеров раннего шнекохода, о котором сохранились фото- и видеосвидетельства — Fordson Snow Machine, построенный в 1929 году. Но придумали шнекоход гораздо раньше: патент на изобретение транспортного средства, где в качестве движителя используется пара винтов Архимеда, полученный Якобом Моратом, датирован 1868 годом.

Шнекороторы в России и СССР

Первый российский опыт создания подобного транспорта относят к 1900 году, когда Ф. Дергинт получил патент на сани с винтом-шнеком.

В Советском Союзе «шнекоходостроением» занимались в Политехническом институте в Горьком, а также на ЗиЛе, точнее — в специальном конструкторском бюро, которым руководил Виталий Андреевич Грачёв.

Легендарное СКБ Грачёва на протяжении многих лет создавало уникальные вездеходы — колесные, гусеничные и шнекороторные. Герой нашей фотосессии и рассказа — ЗИЛ-4904, самый крупный зиловский шнекороторный снегоболотоход, также известный под заводским обозначением ПЭУ-3.

Правильное название этого чуда действительно звучит как «шнекороторный снегоболотоход». Испытатели же называли такие машины гораздо короче — «шнек».

Сейчас машина, которую вы видите на этих снимках, принадлежит Государственному военно-техническому музею, здесь она обрела свое постоянное пристанище. Это уникальный образец, построенный в единственном экземпляре.

Работа над ним велась под руководством конструктора А. П. Селезнёва и была завершена в 1972 году.

ЗИЛ-4904 виделся создателям как вершина модельного ряда, машины которого должны использоваться поисково-спасательными службами, геологами, нефтяниками, исследователям Крайнего Севера — всеми, кто имеет дело с тотальным бездорожьем.

Как она устроена?

Шнеки изготовлены алюминиевого сплава Амг-61, который обеспечил легкость и прочность конструкции. Обычно шнеки внутри полые либо заполнены полимером, поэтому такие вездеходы «по умолчанию» являются амфибиями.

Не был исключением и громадный ЗИЛ-4904, у которого длина каждого шнека равнялась шести метрам, а диаметр — полутора метрам.

Во вращение эти «мясорубки» приводились парой V-образных 180-сильных бензиновых моторов ЗИЛ-375, которыми комплектовались внедорожные грузовики «Урал». Двигатели были оснащены предпусковыми подогревателями.

Чтобы передать крутящий момент на винты-шнеки, была придумана трансмиссия, состоящая из раздаточной коробки и главной передачи, редуктор которой распределял момент на две бортовые передачи, вращавшие каждая свой шнек.

А поворот осуществляла система рычагов, сухих многодисковых фрикционов и тормоза главной передачи. Водитель мог заставить машину двигаться в любом направлении — вперед, назад, вбок, поворачивать по дуге или разворачиваться на месте.

Принцип поворота тот же, что и у гусеничного транспорта, за счет подтормаживания одного из бортов, но маневренность и проходимость «шнека» получается на порядок выше.

Кабина ЗИЛ-4904 изготовлена из стеклопластика, а водонепроницаемый корпус, в который упрятаны агрегаты, стальной, с аварийной системой откачки воды. Громадина имела снаряженную массу свыше 7 тонн и могла перевезти 2,5 тонны груза.

Как она едет?

Максимальная скорость шнекохода невысока — конкретно у ЗИЛ-4904 она составляет 16 км/ч по снегу, 10,5 км/ч по воде и 7,3 км/ч по болоту. Но на практике с этими скоростями машина может двигаться по любой поверхности, не теряя маневренности, мгновенно разворачиваясь на месте, пересекая целину, болота, топи, бурелом, полыньи… То есть вы понимаете? Пересекая ВООБЩЕ ВСЁ.

На самом деле, эту штуку даже не с чем сравнить, потому что лучший гусеничный вездеход тонет там, где она бодро едет, а судно на воздушной подушке вообще не пройдет там, где пройдет «шнек», да и по управляемости, мягко говоря, «шнеку» уступит. Чем больше надо месить, тем шнекоротору лучше — больше зацеп. Поэтому по замерзшему льду озера или реки он еще пройдет, а вот по асфальту…

Почему винт-шнек не победил гусеницу?

Ответ вы уже знаете: потому, что «шнек» не может двигаться по асфальту, бетону и даже щебню — от этого разрушаются сами шнеки, да и дорожное покрытие страдает изрядно.

Гусеница тоже не слишком щадит асфальт, но ее можно «обуть» в резиновые накладки, а шнеки — нельзя.

Честно говоря, с современной «зеленой» точки зрения, «шнеки» и природе вредят серьезно, потому что разбивают почву и корневую систему деревьев, как ни одно другое транспортное средство.

К тому же максимальная скорость движения шнекохода, даже самого быстрого, всего порядка 30 км/ч. И у него совершенно нет подвески. И пара очень громких двигателей.

В сумме получается, что «цивильный» вариант использования практически исключен, транспортная функция ограничена конкретной локацией и область назначения «шнека» — только узкий сегмент тотального бездорожья, до которого еще не добрался Гринпис.

«Но не такой уж это и узкий сегмент», — подумал сейчас каждый россиянин, и он совершенно прав.

Как бы там ни было, а к месту использования вездеход ЗИЛ-4904 доставляли специальным трехосным прицепом-эвакуатором на внедорожных шинах, который буксировал ЗИЛ-131. Машину успели испытать в двух вариантах — пассажирском ПЭУ-3А, который вмещал 8 человек, и грузовом ПЭУ-6Б, перевозившим в тентованном кузове до 2,5 тонны. Но области применения этому исполину в итоге так и не нашли.

Как использовали идею «шнека» дальше?

На самом деле ЗИЛ-4904 во многом был лишь «пробой пера» для специалистов бюро, которым руководил В. А. Грачёв. Большинство наработок по ЗИЛ-4904 — материал шнеков, принципиальная схема трансмиссии, компоновка органов управления — впоследствии пригодились в разработке более легкого шнекохода ЗИЛ-2906 и его «эволюции» ЗИЛ-29061 с двумя 70-сильными двигателями ВАЗ.

Более того, на этом «потомке» инженеры ЗИЛ набрали такой ход, что в 1980-х включили ЗИЛ-29061 в уникальный поисково-спасательный комплекс, в который, помимо «шнека», входила пара автономных шестиколесных вездеходов, перевозивших шнекоход и людей.

«Комплекс-490» предназначался для… розыска и транспортировки космонавтов из места посадки! Но об этой уникальной разработке, носившей романтичное название «Синяя Птица», мы подробно расскажем в другой раз, а пока, в качестве затравки, посмотрите фильм о работе «комплекса-490».

Наши дни

Можно подумать, что сама идея «шнека» осталась далеко в прошлом, превратившись в некий аппендикс истории вроде вымерших динозавров.

Это совсем не так! Шнекоходы строят до сих пор и даже пытаются создавать гибридные вездеходы, способные передвигаться по асфальту.

А случись у нас на планете какой-нибудь апокалипсис (не дай бог) — все на шнекоходы пересядем, друзья!.. Шутка, конечно же. Не все. Только самые удачливые.

Источник: https://infwar.ru/raznoe/zil-4904.html

Шнекоход: уникальный вездеход, который спроектировали для космонавтов СССР

Когда тонут танки. Шнековый вездеход ЗИЛ-4904

Советский шнекоход ШН-67, 1967 год. | images2.popmeh.ru.На Земле осталось еще много укромных уголков, куда не проник человек на машине. Там вязнут в болоте самые крутые колесные вездеходы, а танки садятся «на брюхо». Но есть такой транспорт, который может пробраться где угодно. О самых известных шнекоходах и как их применяли в СССР – далее в обзоре.

Шнекоход Якоба Мората. | en.wikipedia.org.

Машину, позже названную шнекоходом, первым запатентовал американский швейцарец Якоб Морат в 1868 году. Она двигалась с помощью движителя, представляющего собой винт, и использовалась для сельскохозяйственных работ.

Ее винты, называемые шнеками, имели острые кромки, которые разрезали корни прямо под землей. Машина Мората так и осталась на бумаге, но за ней последовали новые конструкции. Так, в России в 1900 году патент на «шнековые сани» выдали изобретателю Ф. Дергинту.

В ближайшие годы шнекоходы собирались единичными экземплярами.

2. Fordson «Snow Devil»

Fordson-шнекоход 1926 года выпуска.| upload.wikimedia.org.

В 1920-е годы в Америке начался выпуск первой серийной модели шнекоходов. Машина, прозванная «Снежный дьявол», представляет собой трактор Fordson, у которого вместо колес установлены винты-шнеки. Трактор, оборудованный новым движителем, легко ездит по снегу, грязи, болоту. Он может тянуть до тонны груза со скоростью 20 км/ч.

Как и все шнекоходы, Fordson Snow Devil имеет ряд недостатков. Во-первых, машина практически бессильна на твердом покрытии типа асфальта. А при движении по земле вращающийся винт соскребает верхний слой почвы.

3. Schraubenantrieb Schneemaschine

Шнекоход Йоханнеса Редела.

В годы Второй мировой войны военные многих стран обратили внимание на уникальную проходимость шнекоходов. Немецкий офицер Йоханнес Редел (Johannes Raedel) прославился и даже попал в газеты, когда из обычного трактора сделал вездеход оригинальной конструкции.

Ветеран боев на Восточном фронте, Редел решил создать машину, которая могла справится с трудными условиями российской зимы.

В начале 1944 года он успешно испытал Schraubenantrieb Schneemaschine («винтовой снегомобиль») в горах Тироля, но к тому времени в Германии уже было не до проектов такого рода.

4. DAF Amphirol

Испытания шнекохода-амфибии DAF Amphirol. | carstyling.ru.

DAF Amphirol на дне канала. | carstyling.ru.

В 1960-е годы голландец Джозеф Жан де Баккер (Joseph Jean de Bakker) разработал и построил свой шнекоход. Машина приводилась от двух двигателей DAF по 750 куб. сантиметров каждый, соединенных с винтами через клиноременной вариатор.

В 1966 году шнекоход DAF Amfirol продемонстрировал максимальную скорость 35 км/ч, а еще мог плавать. В наши дни модернизированный вариант машины выпускает фирма VISона.

Изделие предназначается для создания искусственных котлованов и водоемов.

5. ЗиЛ-4904

Единственный сохранившийся ЗиЛ-4904 в Государственном Военно-техническом музее в Черноголовке. | gvtm.ru.

В 1972 году в Советском Союзе был построен самый большой (на то момент) шнекоход в мире. Длина ЗиЛ-4904 (ПЭУ-3) 8,5 метров, ширина и высота более 3 метров, а клиренс – более 1 метра. Масса машины – 7 тонн, несмотря на применение легких сплавов для шнеков и стеклопластиковой кабины.

Для перемещения шнекохода ЗиЛ-4904 разработали специальный прицеп. | nlonews.ru.

Шнекоход грузоподъемностью 2,5 тонны оснащалась двумя V-образными 8-цилиндровыми двигателями ЗиЛ-375 по 180 л.с. каждый.
ЗиЛ-4904 продемонстрировал потрясающую проходимость, но небольшую скорость: на болоте – до 7,3 км/ч, а на воде и снегу – до 10 км/ч.

Конструкторы ЗиЛ-4904 считали, что машина будет полезной для геологов, нефтяников, спасателям. Но применение столь специфическая техника так и не нашла. Несколько построенных экземпляров остались никому не нужны. Единственный уцелевший экземпляр можно увидеть в Государственном Военно-техническом музее в Черноголовке (Подмосковье).

6. ЗиЛ-2906

Шнекоход ЗиЛ-2906. | avtoinetolko.ru.

Благодаря большим неисследованным пространствам СССР отечественные инженеры считали перспективным создание шнекоходов. Машины такого класса легко преодолевают снег и болота. А использование пустотелых винтов-шнеков позволяет сделать из транспорта амфибию.

Из колесного транспорта ЗиЛ-4906 выгружают шнековый снегоболотоход ЗиЛ-29061. | trucklist.ru.

Исходя из таких предпосылок, был разработан ЗиЛ-2906. Машина стала частью комплекса «Синяя птица», в задачу которого входит поиск и эвакуация приземлившихся космонавтов.

Заказчики из КБ Королева планировали, чтобы к месту приземления космического аппарата подъезжал колесный вездеход.

Если падение произошло в недоступном для него месте, лишь тогда спускали шнекоход, который преодолевал любую трясину.

На ЗиЛ-4906 стоит два двигателя ВАЗ-2103, каждый из которых приводит в действие свой шнек. Для достижения минимального веса корпус и винты сделаны из алюминиевого сплава, а кабина – из стеклопластика.

Максимальная скорость на воде и по болоту – до 12 км/ч, на снегу – до 25 км/ч.

Шнекоход ЗиЛ-2906 задействовался в советской космической программе. | drive2.ru.

Для управление машиной достаточно экипажа из двух человек.

С 1979 по 1991 годы выпустили серию из 20 поисково-спасательных комплексов «Синяя птица», которые до сих пор стоят на «космическом дежурстве» по эвакуации приземлившихся космонавтов.

7. Residue Solutions MudMaster

Австралийский шнекоход MudMaster. | keskustelu.mvlehti.net.

Из-за специфики применения шнекоходов, в наши дни лишь одно предприятие продолжает их серийный выпуск. Австралийская фирма Residue Solutions с 2002 года продает несколько десятков машин ежегодно.

Это профессиональная техника, используемая для ирригации, в сельском хозяйстве, для работ на мангровых болотах и в прибрежной зоне. Специфику работы хорошо отражает название машины MudMaster («Специалист по грязи»).

8-метроваяустановка весит 18,5 тонн и приводится 6-цилиндровым дизельным двигателем Cummins.

По заказу на нее устанавливают разное оборудование по мелиорации, краны и т.п. Индивидуальная сборка каждой машины занимает до 4,5 месяцев.

Источник

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

Источник: http://auto.mirtesen.ru/comments/42955287310/page

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.