Техника и вооружение 2011 10

Идея использования на опытном образце мотор-колес была отвергнута: гидромоторы привода колес решили установить на раме автомобиля и связать их с колесами карданными валами через понижающие редукторы. Е.И. Прочко критически относился к схеме «мотор-колесо», объясняя свою позицию тем, что если вся гидравлическая часть трансмиссии будет находиться в пределах рамы (корпуса) автомобиля, это позволит обойтись без гибких шлангов в гидромагистрапях высокого давления, что повышает надежность всей системы, а кроме того, способствует уменьшению неподрессоренных масс автомобиля.

От того, как связаны между собой насосы и гидромоторы, напрямую зависят эксплуатационные свойства автомобиля. Конечно, идеальная «гибкая» трансмиссия должна состоять из независимых колесных приводов «насос-мотор», но при большом числе ведущих колес автомобиля ее конструкция будет очень сложной. Поэтому по схеме гидрообъемной трансмиссии было принято компромиссное решение: гидромоторы привода каждых двух колес одной оси соединены параллельно и связаны с одним насосом, образуя своеобразный силовой модуль. В такой трансмиссии число насосов соответствует числу осей автомобиля (в данном случае можно говорить об «условных осях», имея в виду, что колеса не имеют жесткой связи); связь между условными осями является блокированной с принудительно регулируемым передаточным числом, а связь между колесами одной условной оси – дифференциальной. Но, учитывая, что гидромоторы используются регулируемые, такой дифференциал позволяет изменять перераспределение крутящих моментов между колесами одной условной оси. Эта схема выгодно отличается и от блокированной механической трансмиссии (гидродифференциальная связь не ухудшает управляемость машины), и от дифференциальной (за счет регулирования гидромоторов одной условной оси можно исключить буксование колес и повысить проходимость).

Если обеспечить гидравлическую связь насосов всех условных осей, то данная схема будет идентична полностью дифференциальной трансмиссии. При отключении этой связи трансмиссия становится блокированной. Если же предусмотреть возможность синхронного управления гидромашинами, это позволит реализовать на автомобиле все известные типы колесного привода – блокированный, дифференциальный, с индивидуальным регулированием и их различные комбинации. Для опытного образца, предназначенного для проведения исследований, такая возможность является исключительным преимуществом, в связи с чем она также была заложена в конструкцию автомобиля.

Опыт создания гидрообъемных приводов заставил очень обстоятельно подойти к проектированию вспомогательных гидросистем – фильтрации, охлаждения, гидроавтоматики и ряда других, без которых гидрообъемная трансмиссия не может нормально функционировать. Их проектирование велось практически с чистого листа, но при этом удалось использовать некоторые уже имевшиеся элементы гидрообъемной трансмиссии недостроенного самоходного тяжеловоза НАМИ-0309.

Поскольку все силы инженерного коллектива были направлены на разработку гидрообъемного привода колес и системы управления им, абсолютно логичным шагом выглядело применение в конструкции автомобиля серийных узлов ходовой части, рулевого и тормозного управления, электросистемы и других систем, проектирование которых выходило за рамки поставленной задачи. Наиболее целесообразным решением выглядело использование серийного шасси, которое требовалось доработать под установку агрегатов гидрообъемной трансмиссии.

По предложению главного конструктора-начальника ОГК СТ АМО ЗИЛ В.П. Соловьева, для постройки опытного образца была использована находящаяся в ОГК СТ грузопассажирская амфибия ЗИЛ-49061. Шасси «Синей птицы» являлось более подходящим для реализации индивидуального привода колес, чем шасси с мостовой схемой раздачи мощности: в бортовой трансмиссии ЗИЛ-4906 привод колес от раздаточной коробки осуществляется через индивидуальные угловые и колесные редукторы, связанные карданными валами. Такая конструкция позволяла с минимальными доработками организовать привод каждого колеса от гидромотора, жестко закрепленного на раме.

Итак, от шасси ЗИЛ-4906 на опытном образце были использованы: рама из алюминиевого сплава; бортовые редукторы; карданные валы колесных редукторов и колесные редукторы; колеса с шинами 16.00-20 модели И-159 и система регулирования давления воздуха в шинах. На «Гидроход» перешел «по наследству» ряд нетрадиционных конструктивных решений «Синей птицы». В их числе – равномерное расположение осей по базе, независимая торсионная подвеска всех колес, рулевой привод с передними и задними управляемыми колесами, тормозная система с дисковыми тормозными механизмами, установленными в приводах колес.

Высота лонжеронов алюминиевой рамы (400 мм) позволила разместить гидромоторы и редукторы привода колес внутри нее, что обеспечило машине дорожный просвет не меньше, чем у исходного шасси, и позволило защитить элементы гидрообъемного привода от повреждения при движении по бездорожью и преодолении препятствий.

В течение 2000-2001 гг. совместными усилиями «НАМИ-Сервис» и ОГК СТ АМО ЗИЛ была подготовлена конструкторская документация на автомобиль.

К постройке опытного образца приступили в середине 2001 г. в ОГК СТ АМО ЗИЛ. С машины ЗИЛ-49061 сняли стеклопластиковый кузов, двигатель с коробкой передач и раздаточной коробкой, привод гребных винтов. Установку гидромашин на шасси удалось начать только в 2002 г., поэтому первоначально некоторые компоновочные решения отрабатывались «по месту» – непосредственно на раме с помощью деревянных макетов выбранных гидромашин в натуральную величину.

Для изготовления элементов гидрообъемной трансмиссии (трубопроводы, гидроаппаратура) было привлечено одно из ведущих предприятий аэрокосмической отрасли – НПО им. С.А. Лавочкина. Там же осуществлялся монтаж всей гидросистемы на доставленном с ЗИЛа шасси автомобиля. Помимо этого предприятия, некоторые гидравлические устройства (клапанные блоки), а также редукторы насосов и гидромоторов были изготовлены на заводе опытных конструкций НАМИ.

К началу 2003 г. сборка автомобиля была завершена. Первый пробный запуск машины, состоявшийся 20 января 2003 г., оказался удачным, и уже в марте 2003 г. автомобиль проехал своим ходом по территории завода.

В проектировании и постройке автомобиля от «НАМИ-Сервис» принимали участие С.Б. Шухман (научный руководитель проекта), Е.И. Прочко (главный конструктор проекта), В.И. Соловьев, Г.Г. Анкинович, В.Э. Маляревич, А.С. Переладов, А.А. Эйдман, от ОГК СТ АМО ЗИЛ – В.П. Соловьев, В.М. Ролдугин (ведущий испытатель), А.Н. Рылеев, А.В. Лосев, В.О. Нифонтов, В.А. Костылев, Ю.А. Котов, В.Н. Нестеренко, А.Г. Свиридонов, В.Н. Аношкин, Г.И. Мазурин, В.Д. Комаров, В.Г. Полосин, О.Г. Лазарев, B.C. Баженов.