[ezup]

С 1966 года специальное конструкторское бюро завода им. И.А. Лихачева занималось тематикой вездеходов с т.н. роторно-винтовым движителем. Первые опыты в этой области, проведенные с использованием оригинального макетного образца, показали все основные особенности необычного шасси. Теперь можно было приступать к разработке полноразмерной машины, пригодной для использования в реальных условиях. Новый снегоболотоход со шнековым шасси получил названия ЗИЛ-4904 и ПЭУ-3.

Первой машиной-шнекоходом от СКБ ЗИЛ стал образец под названием ШН-67, впоследствии переработанный и переименованный в ШН-68. За несколько сезонов опытный вездеход прошел испытания в разных регионах и условиях, обеспечив сбор большого объема данных о работе нестандартного движителя. Вскоре на московском заводе был построен специальный стенд, при помощи которого предполагалось отрабатывать разные конфигурации роторно-винтовых систем, не прибегая к перестройке имеющегося опытного образца. Научно-исследовательская работа тоже дала желаемые результаты, и можно было приступать к разработке нового вездехода.

Снегоболотоход ЗИЛ-4904 / ПЭУ-3 на транспортном прицепе. Фото Государственного военно-технического музея / gvtm.ru

В конце шестидесятых годов специалисты СКБ ЗИЛ во главе с В.А. Грачевым продолжали работу по теме поисково-эвакуационных установок для космической отрасли. Космонавтике требовались машины сверхвысокой проходимости, способные добираться до самых труднодоступных районов и вывозить оттуда космонавтов со спускаемым аппаратом. К этому времени был создан и принят на снабжение вездеход ПЭУ-1, но работы не прекращались. В начале семидесятых годов началась разработка сразу двух новых проектов: колесного вездехода ПЭУ-2 и шнекового ПЭУ-3.

К эвакуационной технике предъявлялись особые требования в части проходимости, и потому в определенный момент появилось предложение о строительстве машины с роторно-винтовым движителем. По аналогии с предшественниками этот образец обозначили как ПЭУ-3. Также он имел заводское обозначение ЗИЛ-4904, раскрывавшее некоторые особенности проекта. Цифры в этом индексе указывали принадлежность вездехода к классу специальной техники с полной массой от 8 до 14 т. Впрочем, использованные названия никак не отражали самые интересные особенности проекта.

Вездеход на испытаниях, соответствующий проекту ПЭУ-3А. Фото "Техника и вооружение"

Проектирование продолжалось до начала 1972 года, после чего на опытном производстве ЗИЛ стартовало строительство будущего вездехода ПЭУ-3. Для определенного упрощения строительства и последующей эксплуатации предлагалось использовать уже отработанные идеи и технологии. Кроме того, широко использовались готовые узлы. В частности, применили силовые агрегаты от серийных шасси ЗИЛ-135Л и другие доступные изделия.

По опыту предыдущих проектов, машину построили на основе каркаса, сваренного из металлических профилей. На каркасе монтировалась обшивка, выполненная из стали и стеклопластика. Вся нижняя герметичная водоизмещающая часть корпуса получила металлическую обшивку. Пластик использовался только в составе верхних агрегатов корпуса. Нижняя стальная часть корпуса имела достаточно сложную форму, образованную несколькими пересекающимися плоскостями. Она получила многоугольное поперечное сечение с центральным агрегатом, по бокам от которого должны были находиться роторы движителя. Верхние агрегаты металлического корпуса образовывали крупную площадку-палубу.

Силовая установка и трансмиссия из проекта ПЭУ-3А. Рисунок "Техника и вооружение"

В передней части машины находилась крупная стеклопластиковая кабина экипажа. Сразу за ней предусматривалась крупная грузовая площадка, пригодная для размещения полезной нагрузки или дополнительного модуля, такого как пассажирская кабина. Вся нагрузка должна была размещаться только на площадке. Внутренние объемы корпуса отдавались только под устройства силовой установки и трансмиссии. Также присутствовали некоторые другие агрегаты, такие как топливные баки общей емкостью 1200 л.

В задней части корпуса, ниже крыши-палубы, маховиками вперед помещались два бензиновых двигателя ЗИЛ-385 мощностью по 180 л.с. Перед ними находились автоматические гидромеханические передачи. Такие силовые агрегаты в виде двигателя и передачи без особых доработок заимствовались у серийной машины ЗИЛ-135Л. Перед передачами находился суммирующий редуктор, связанный с ними при помощи пары карданных валов. Пятивальный редуктор с функцией реверса выдавал мощность на продольный карданный вал, проходивший между двигателями. В корме машины находились главная передача, пара бортовых фрикционов сухого трения и ленточные тормоза.

Бортовые передачи обеспечивали вывод крутящего момента на втулки роторов ходовой части. Последние находились в задней части корпуса и при помощи стоек были вынесены на определенное расстояние от бортов корпуса. Привод движителя осуществлялся только сзади.

Шнекоход на воде. Фото Tehnorussia.ru

По результатам исследований при помощи специального стенда был сформирован оптимальный облик роторно-винтового движителя. Вездеход ПЭУ-3 планировалось оснастить парой роторов-шнеков длиной 5,99 м с диаметром основного цилиндра 1,2 м. Цилиндрический корпус и конические торцы шнека изготавливались из сплава АМг-6. На внешней поверхности корпуса закреплялись спиральные грунтозацепы треугольного поперечного сечения с высотой 150 мм. На цилиндре имелось три спирали с углом установки 34°.

Передний торец шнека закреплялся на неподвижном основании под кабиной экипажа. Для облегчения движения по пересеченной местности такое крепление прикрывалось наклонным щитком-лыжей. Задние опоры с валами и редукторами трансмиссии размещались в корме открыто.

Вездеход оснащался трехместной кабиной с остеклением большой площади. Доступ к рабочим местам экипажа обеспечивался парой бортовых дверей. Сравнительно большая высота машины и отсутствие каких-либо подножек в известной мере затрудняло посадку. Впрочем, в этом отношении шнекоход ЗИЛ-4904 мало отличался от другой техники схожего назначения.

Испытания на воде, вид на корму. Фото "Техника и вооружение"

На водительском посту управления имелась приборная панель с набором стрелочных приборов, кнопок и тумблеров. Управление работой двигателей, гидромеханических передач и трансмиссии осуществлялось при помощи набора рычагов и педалей, напоминавших оснащение обычной гусеничной техники.

Базовое шасси сверхвысокой проходимости с необычным движителем отличалось достаточно большими размерами. Длина ПЭУ-3 достигала 8275 мм, ширина – 3,2 м. Высота по крыше кабины – 3 м. На твердой поверхности дорожный просвет достигал рекордных 1,1 м. Передний угол свеса составлял 30°, задний – 70°. Снаряженная масса задавалась на уровне 7 т. Вместе с полезной нагрузкой до 2,5 т полная масса машины незначительно превышала 10,1 т. По расчетам, на снегу или грязи шнекоход мог бы развивать скорость до 15-17 км/ч. Максимальная скорость на воде определялась в 8-10 км/ч.

ЗИЛ-4904 после перестройки по проекту ПЭУ-3Б. Фото Tehnorussia.ru

В ходе испытаний макетного образца ШН-67/68 было установлено, что роторно-винтовой движитель не может использоваться на твердых покрытиях. На асфальте или бетоне металлические грунтозацепы, принимая на себя всю массу машины, быстро изнашивались и теряли свои характеристики. В связи с этим в рамках нового проекта ЗИЛ-4904 был разработан специальный транспортер для перевозки вездехода по автомобильным дорогам.

Машину ПЭУ-3 предлагалось транспортировать на специальном прицепе достаточных габаритов. Перед площадкой требуемых размеров на прицепе устанавливалась ось с двумя колесами, оснащенными «вездеходными» шинами. Позади площадки расположили двухосную тележку с аналогичными колесами. Прицеп в связке с грузовиком ЗИЛ-130 мог обеспечить доставку опытного образца к месту испытаний. Несмотря на свою исключительно вспомогательную роль, специальный прицеп внес заметный вклад в проведение испытаний и проект в целом.

По опыту эксплуатации существующих поисково-эвакуационных установок, было предложено создать две основные модификации перспективного вездехода. Так, машина под названием ПЭУ-3А предназначалась для перевозки спасателей, космонавтов и некоторых грузов либо снаряжения. Спускаемый аппарат, в свою очередь, должен был вывозиться на ложементе вездехода ПЭУ-3Б. Также существовало предложение об оснащении обеих машин жесткой сцепкой, за счет которой они могли бы соединяться в систему с дополнительно повышенными характеристиками проходимости.

Схема трансмиссии из проекта ПЭУ-3Б. Рисунок "Техника и вооружение"

В начале 1972 года, завершив проектные работы, СКБ ЗИЛ запустило сборку опытного шнекохода. Машина строилась по проекту ПЭУ-3А и должна была нести пассажирский салон. Позади кабины экипажа установили стеклопластиковую кабину, поднимавшуюся над ней почти на полметра. Салон занимал около половины длины корпуса. За салоном предусматривался дополнительный коробчатый кожух с объемами для перевозки оснащения и имущества. Пассажирская кабина имела несколько окон в передней стенке и бортах. Посадка осуществлялась через задний люк небольших размеров. Внутри салона предусматривались четыре места для пассажиров. Также имелись шкафчики и иные объемы для разнообразного спасательного и медицинского оборудования.

30 апреля 1972 года Завод им. Лихачева завершил строительство опытной машины в версии ПЭУ-3А. До середины мая продолжалась сборка специального прицепа, и только после его появления вездеход смогли отправить на испытания. Первые проверки осуществлялись на воде. Площадкой для испытаний стали водоемы рыбкомбината «Нара». Около двух часов шнекоход плавал с высокой скоростью, после чего произошел перегрев главной передачи. Разобрав ее, специалисты обнаружили, что из-за недостатка смазки разрушились несколько деталей. Понадобились ремонт и доработка средств подачи смазки.

Транспортировка ПЭУ-3Б на специальном прицепе. Фото "Техника и вооружение"

В июне начался новый этап испытаний, в ходе которого ЗИЛ-4904, среди прочего, сравнивался с другими образцами специальной техники. Максимальная скорость вездехода на воде превысила 10 км/ч. С грузом 2,5 т он разгонялся до 9,25 км/ч. На болоте скорость без груза и с грузом составляла 7,25 и 7,1 км/ч соответственно. В очередной раз было подтверждено, что шнекоходы ПЭУ-3 и ШН-68 способны перемещаться по т.н. сплавине, тогда как для гусеничной техники она оказывается непреодолимой.

Одновременно с этим было установлено, что в определенных условиях роторно-винтовой движитель показывает недостаточную маневренность на мягких поверхностях. Так, на плавающей растительности он, слабо реагируя на команды водителя, показывал тенденцию к развороту в сторону наименьшего сопротивления. В некоторых случаях такая особенность машины затрудняла маневрирование сразу после выхода на берег.

К началу осени 1972 года СКБ ЗИЛ завершило испытания необычной машины и занялось доработкой имеющегося проекта с учетом накопленного опыта. Испытания показали, что существующая конструкция трансмиссии отличается чрезмерной сложностью и должна быть доработана. Также требовались некоторые изменения силовой установки и систем управления. Наконец, в ходе будущей перестройки вездеход ЗИЛ-4904 предложили переработать в грузовой вариант ПЭУ-3Б.

Шнекоход ПЭУ-3Б (на заднем плане) на совместных испытаниях. Фото "Техника и вооружение"

Силовые агрегаты в виде двигателей и гидромеханических передач развернули задом наперед. Суммирующий редуктор удалили. Теперь от ГМП отходили карданные валы, соединенные с собственными бортовыми передачами. В новой версии проекта каждый двигатель соединялся только со своим ротором-шнеком. Вследствие этого пришлось изменить органы управления. Из кабины пропали педали контроля двигателей, вместо которых теперь следовало использовать имеющиеся рычаги. Каждый из двух рычагов водителя соединялся с дроссельной заслонкой двигателя и фрикционом своего борта. Подача рычага вперед увеличивала обороты двигателя. Потянув рычаг на себя, водитель уменьшал обороты и затормаживал шнек.

Вместо имеющегося пассажирского салона на корпусе смонтировали простейший бортовой кузов с возможностью установки тента. В будущем грузовой вездеход ПЭУ-3Б должен был получить гидравлический подъемный кран и ложемент для размещения космического корабля. Насколько известно, на опытном образце такое оборудование отсутствовало. Вероятно, его могли установить позже, перед очередным этапом испытаний.

По ряду причин, процесс доработки имеющегося проекта заметным образом затянулся. Возобновить испытания удалось только в середине января 1978 года – через несколько лет после завершения проверок «базового» ПЭУ-3А. Полигоном для испытаний вновь стали пруды комбината «Нара». Перед началом зимы из прудов спустили воду, и чуть позже они наполнились снегом. Таким образом, трасса для вездехода представляла собой торфяную площадку с рыхлым снегом глубиной до 550 мм.

Шнекоход после отправки в музей. Фото Kolesa.ru

Во время испытаний вездеход двигался по снежному покрову, а также поднимался на дамбы между прудами и спускался с них. Движение осуществлялось по прямой, с поворотами и боком. Было показано, что новая трансмиссия обеспечивает поворот с разным радиусом, вплоть до минимального. В некоторых случаях, однако, наблюдалось пробуксовывание внешнего шнека. На поворотах с большим радиусом такие проблемы отсутствовали. Во время движения по снегу роторы вездехода ПЭУ-3Б зарывались примерно на 500 мм. Если снеговой покров был толще полуметра, какие-либо проблемы отсутствовали. Движение по менее толстому снегу с относительно твердым грунтом под ним приводило к некоторому истиранию грунтозацепов.

Перспективный ПЭУ-3Б испытывался совместно с другой техникой, имеющей иные варианты ходовой части. В зависимости от особенностей трассы, шнекоход мог показывать преимущества перед «конкурентами», демонстрировать схожие результаты или проигрывать им. Так, на грязи или неглубоком снегу лучшие показатели скорости показывал гусеничный транспортер ГАЗ-71, но на болоте или сплавине безусловным лидером оказывался ЗИЛ-4904. Любопытно, что во всех случаях шнекороторный снегоболотоход демонстрировал наибольший расход топлива – до 80 л/ч.

Специальная машина ПЭУ-3 прошла испытания в двух конфигурациях и показала свои возможности в самых разных условиях при решении разнообразных задач. Был собран большой объем данных, позволявших провести анализ и вынести окончательное решение о дальнейшей судьбе любопытной разработки. Авторы проекта и представители военно-воздушных сил, которым в будущем, возможно, пришлось бы эксплуатировать такую технику, решили отказаться от дальнейшего развития имеющегося проекта.

Левый шнек, вид спереди. Фото Kolesa.ru

Действительно, ЗИЛ-4904 показывал самые высокие характеристики подвижности и проходимости на самых сложных местностях и оставлял всех конкурентов далеко позади себя. Он мог добираться до удаленных районов и вывозить космонавтов из таких мест, куда бы не смогли попасть другие вездеходы существующих типов. Однако у машины имелись характерные недостатки, затруднявшие ее использование в качестве поисково-эвакуационной установки.

Вездеход ПЭУ-3 имел длину более 8 м и ширину свыше 3 м, а также весил почти 7 т. Для его транспортировки по дорогам общего пользования требовался специальный прицеп, а перевозка самолетами или вертолетами военно-транспортной авиации исключалась из-за чрезмерных габаритов. Таким образом, поисково-спасательная служба ВВС, используя имеющиеся и перспективные образцы техники, не смогла бы в кратчайшие сроки доставить вездеход к месту работы. Существующие машины семейства ПЭУ-1, в отличие от шнекохода, имели достаточную мобильность и потому не могли уступить свое место новой ПЭУ-3. Следует отметить, что с похожими проблемами за несколько лет до этого столкнулся колесный вездеход ПЭУ-2. Он мог перевозить и спасателей с космонавтами, и спускаемый аппарат, но при этом был слишком большим и тяжелым для перевозки по воздуху.

По результатам испытаний снегоболотохода ПЭУ-3 заказчик и разработчик сделали несколько главных выводов. Они признали, что такая техника действительно имеет большие перспективы и может представлять интерес в контексте поисковых работ. Одновременно с этим было установлено, что новый образец такого рода – если и будет разрабатываться – должен создаваться с учетом возможностей военно-транспортной авиации.

Машина на прицепе, вид сзади. Фото Kolesa.ru

Вскоре после завершения испытаний ЗИЛ-4904 было принято решение о создании нового вездехода с роторно-винтовым движителем, соответствующего новым требованиям. Результатом новых работ через несколько лет стали машины ЗИЛ-2906 и ЗИЛ-29061. Эта техника, пройдя все требуемые проверки, была принята на снабжение в составе поисково-эвакуационного комплекса ПЭК-490. Благодаря малым габаритам и весу, новый шнекоход мог перевозиться не только самолетами или вертолетами, но и колесным вездеходом ЗИЛ-4906 с подъемным краном и ложементом. До места работы ЗИЛ-2906 должен был добираться именно на площадке грузового вездехода.

Решение об отказе от вездехода ЗИЛ-4904 / ПЭУ-3 было принято в конце 1978 года. Интереснейшую, но бесперспективную машину вместе со специальным транспортным прицепом вернули в Москву на завод-изготовитель. В течение многих лет она простаивала без дела, и затем отправилась в музей. В настоящее время шнекоход в конфигурации грузовика находится в Государственном военно-техническом музее (с. Ивановское, Московская область), где демонстрируется вместе с рядом других разработок СКБ ЗИЛ.

Шнекороторный снегоболотоход ПЭУ-3 создавался с учетом будущего практического применения сразу в двух ролях. Испытания показали, что эта машина способна решать возложенные задачи, но при этом имеет ряд характерных проблем, мешающих полноценной работе. Исправлять выявленные недостатки предлагалось в рамках нового проекта. С учетом накопленного опыта были созданы вездеходы ЗИЛ-2906 и ЗИЛ-29061. Они поступили на службу и до сих пор остаются в эксплуатации, обеспечивая своевременную эвакуацию приземлившихся космонавтов.

По материалам:
http://gvtm.ru/
http://denisovets.ru/
http://kolesa.ru/
https://popmech.ru/
Данилов Р.Г. Шнековый снегоболотоход ПЭУ-3. // Техника и вооружение, 2010. №11.

Автор: Рябов Кирилл