С наступлением эры космических кораблей «Союз» и орбитальных станций «Салют» в конце 60- начале 70-х гг. прошлого столетия наступил новый этап в деятельности поисково-спасательной службы. Групповые полеты двух и трех пилотируемых кораблей, их стыковка друг с другом и с орбитальной станцией, значительно увеличившаяся продолжительность пребывания космонавтов на околоземной орбите, заставили ужесточить требования к характеристикам эвакуационных средств при возвращении СА на Землю. Оказалось, что кабина ПЭУ-1 уже не в состоянии разместить медперсонал, участвующий в оказании первой помощи космонавтам после совершения полета, увеличившейся до трех человек экипаж космических кораблей, группу специалистов, подготавливающих спускаемый аппарат к эвакуации.
При создании машины, обладающей проходимостью, сопоставимой со снегоходом ЗИЛ-Э167 (и даже лучшей благодаря водоизмещаемому корпусу и водоходному движителю), оснащенной просторным пассажирским салоном и грузовым отсеком, где мог бы транспортироваться спускаемый аппарат (СА), авиатранспортабельностью пришлось пожертвовать.
По техническим требованиям новая поисково-эвакуационная установка ПЭУ-2 должна была обеспечивать поиск и эвакуацию спускаемого аппарата и его экипажа на обширной территории в различных климатических зонах СССР - от Крайнего Севера до южных районов Средней Азии, в любое время года и суток и в различных метеорологических условиях. Причем такая машина должна была обладать, прежде всего, высокой проходимостью по снегу.
Сыпучий снег глубиной 800-1200 мм, который характерен для Сибири и Среднего Урала, являлся, как показали испытания снегохода ЗИЛ-Э167, наиболее труднопроходимым из всех видов бездорожья на территории нашей страны. Малая несущая способность такого снега приводила к большим погружениям ходовой части машин в снег и, следовательно, к большим величинам сопротивления движению. В то же время испытания ЗИЛ-Э167 подтвердили и то, что машины, успешно работающие на снегу, обладают достаточной проходимостью на песчаной и заболоченной местности.
Масштабную модель ПЭУ-2 закончили в ноябре 1967 г. Активно шла проработка элементов конструкции будущей машины, а также определялись состав и комплектация размещаемого на ней оборудования. В марте 1968 г. была готова компоновка амфибии ПЭУ-2, получившей заводское обозначение 5901. 25-29 марта 1968 г. В СКБ ЗИЛ успешно прошла приемка технического проекта 5901 государственной комиссией из 35 человек, в составе которой работали представители Поисково-спасательной службы (ПСС) ВВС, ОКБ-1, Министерства автомобильной промышленности, медицинских НИИ, Института питания РАН, НИИИ-21, МНИРС (институт радиосвязи) и другие специалисты. Рассматривались различные варианты оптимального размещения радионавигационного и медицинского оборудования; проходило согласование макета машины с НИИ по принадлежности.
Над созданием поисково-эвакуационной установки 5901 работали: конструкторы В.А. Грачев, Ю.В. Балашов (ведущий конструктор), А.И. Филиппов, А.Г. Кузнецов, Б.П. Борисов, Н.В. Абрамов, НА Егоров, В.В. Пискунов, В.О. Нифонтов, А.А. Шандыбо, В.В. Ше-стопалов, С.Ф. Румянцев, Н.М. Никонов, Ю.И. Соболев, А.П. Селезнев, Г.Т. Крупенин, В.Н. Аношкин, Э.М. Куперман, М.И. Сугробов, С.Г. Вольский, В.Д. Комаров, Г.И. Мазурин; испытатели В.Б. Лаврентьев, В.Я. Воронин (ведущий испытатель), И.М. Артемов, Г.А. Семенов, В.А. Анохин, В.М. Андреев, А.И. Алексеев, Н.И. Герасимов, B.C. Баженов, В.Г. Шорин, Н.Н. Яковлев; водители-испытатели В.П. Никитин, Р.С. Пшеничнер, Б.И. Григорьев, В.О. Хабаров.
Проектирование ПЭУ-2 велось на базе снегохода ЗИЛ-Э167, что в значительной части предопределило общую компоновку и, в частности, сохранение размеров и принципиальной схемы трансмиссии машины.
Чтобы придать новому вездеходу свойства плавучести, его оборудовали водонепроницаемым стеклопластиковым корпусом. Для получения требуемого водоизмещения, а также для размещения необходимого оборудования базу снегохода ЗИЛ-Э167 (3150+3150 мм) сохранили и дополнительно увеличили носовую и кормовую части корпуса. Габаритная высота автомобиля составила 3065 мм. При этом были оставлены высокий дорожный просвет (800 мм) и внутренняя высота пассажирского салона (1700 мм). В качестве водоходного движителя на установке применили водомет, который имел большую размерность по сравнению с водометом ПЭУ.
Машина оснащалась специально спроектированными шинами 1800x530-960 модели В-172 с диапазоном рабочих давлений воздуха от 0,3 до 2,5 кг/см2. Плотность рисунка грунтозацепов типа «расчлененная елка» составляла 0,38.
Колеса комбинированные: обода - из полиэфирной смолы, армированной стекловолокном, съемные; диски - литые, из сплава АП-19; обод - разъемный (размер 430-960 мм). Колеса передней и задней управляемых осей имели независимую торсионную подвеску. Колеса средней оси были жестко закреплены на раме.
Полный ход подвески управляемых колес сохранили таким же, как у снегохода ЗИЛ-Э167 (240 мм), а саму подвеску выполнили на рычагах увеличенной длины (465 мм против 310 мм у ЗИЛ-Э167).
Вместо барабанных тормозов, установленных на ЗИЛ-Э167, на ПЭУ-2 применили дисковые тормоза открытого типа с пневмогид-равлическим приводом, смонтированные внутри корпуса на бортовых передачах и раздаточной коробке.
В задней части ПЭУ-2 разместили два двигателя ЗИЛ-375, обеспечивающих высокую удельную мощность - 18,42 л.с/т. Совместно с двигателями смонтировали гидромеханические передачи (ГМП) ЛАЗ-695Ж Львовского автобусного завода. Гидропередачи имели две ступени, поэтому для сохранения такого же диапазона регулируемых чисел трансмиссии, как у ЗИЛ-Э167(/= 17,5), была добавлена понижающая ступень в раздаточной коробке. Максимальный динамический фактор установки 1,3.
Рама - лонжеронного типа, с поперечинами и раскосами, сварная, была выполнена из алюминиевого сплава АМГ-61.
Пассажирский салон и кабина экипажа представляли собой единую конструкцию, изготовленную из полиэфирной смолы, армированной стекловолокном. Стенки, пол и потолок имели двойную обшивку, стекла двойные. В кабине размещались четыре человека, число мест в салоне - четыре для лежания или шесть для сидения. Пассажирский салон оснащался двумя компрессорными установками кондиционирования воздуха с автоматическим управлением, по конструкции идентичными использованным на правительственном автомобиле ЗИЛ-114.
Система отопления амфибии 5901 вначале включала в себя два жидкостных отопителя ЗИЛ-130, установленных в кабине и включенных в системы охлаждения каждого двигателя, и печь с дровяным отоплением, которая располагалась в средней части пассажирского салона, на полу у задней стенки. В январе 1974 г. систему отопления салона усовершенствовали за счет применения дополнительных отопителей ЗИЛ-158, включенных параллельно по два в систему охлаждения каждого двигателя. После включения вентиляторов отопителей воздух в кабине и салоне в течение 20 мин нагревался от -1,8 до +23°С на стоянке и от -6,5 до +22,7°С - в движении.
Грузовой отсек был оборудован приспособлением для крепления груза и съемным тентом. Погрузка СА или оборудования осуществлялась П-образным гидроподъемником грузоподъемностью 3,4 т.
В кормовой части корпуса находился водомет с забором воды из-под днища машины. Привод водомета осуществлялся открытой карданной передачей от двух двигателей через гидромеханическую передачу, раздаточные коробки и суммирующий редуктор. Для удаления из корпуса воды служили два трюмных водооткачивающих насоса центробежного типа с электроприводом производительностью по 600 л/мин.
На машине использовалась лебедка (барабанного типа с червячным редуктором и тросоукладчиком) с тяговым усилием 7 тс от автомобиля Урал-375. Длина троса - 65 м. Двойной полиспаст. Реверсирование лебедки осуществлялось включением заднего хода в гидромеханической передаче.
Впервые в Советском Союзе для проведения погрузочно-разгрузочных операций колесную машину оснастили крановой установкой, несущие конструкции которой спроектировали и изготовили из алюминиевых сплавов. Их применение стало насущной необходимостью в связи с тем, что к плавающему автомобилю высокой проходимости, для которого разрабатывалась грузоподъемная установка, предъявлялись очень жесткие ограничения по собственной массе по причине обязательной авиационной транспортировки изделия в район посадки возвращаемых отсеков космических кораблей. Выполнение поставленной цели предполагалось достичь также благодаря широкому использованию агрегатов, комплектующих и материалов, выпускаемых авиационной промышленностью, а также за счет упрощения конструкции и проектирования деталей и узлов с минимальной металлоемкостью.
Выбор алюминия в качестве основного материала предопределила не только его низкая удельная масса, обусловленная приблизительно в три раза меньшей, чем у стали, плотностью, но и повышенная надежность алюминиевых конструкций при работе при низких температурах, их высокая коррозионная стойкость, не требующая в обычных условиях покраски эмалями, а также хорошая пластичность и обрабатываемость.
Чтобы избежать отрицательного влияния указанных факторов активно использовался предыдущий опыт проектирования несущих алюминиевых рам для ходовой части ПЭУ-1, проводились исследования по изучению механических характеристик алюминиевых сплавов различных марок, свариваемости материала, совместимости его с другими сплавами, лабораторные и натурные испытания и т. д. В итоге в бюро спецоборудования СКБ ЗИЛ под руководством Юрия Васильевича Балашова удалось создать работоспособную крановую установку для погрузки и надежного крепления спускаемых аппаратов диаметром до 2,4 м и массой до 3,4 т. После тщательного изучения и практической проверки в качестве основного конструкционного материала использовали алюминиевый сплав АМг-61, обладающий оптимальными механическими параметрами.
Кран, установленный на грузовой платформе ЗИЛ-5901, выполнили неповоротным относительно вертикальной оси и оборудовали гидравлическим приводом механизмов подъема и поперечного перемещения груза. Управление установкой осуществлялось с помощью гидравлического распределителя с ручным управлением, который расположили на крыше мотоотсека. Сама грузонесущая система представляла собой переднюю и заднюю стойки, образующие со связывающей их продольной траверсой портальную конструкцию. В поперечной плоскости все это устройство перемещалось с помощью двух гидроцилиндров наклона, воздействовавших на стойки. Таким образом производилась боковая погрузка и разгрузка спускаемых аппаратов.
Поскольку габариты шасси ограничивались по ширине, кран разрабатывался с ограниченной по длине стрелой, с минимальным вылетом а для того, чтобы данное обстоятельство не затрудняло перенос груза через борт, в нем сделали специальную выемку. Траверса состояла из балки П-образного профиля, на концах которой размещались фланцы с цапфами для шарнирного соединения со стойками крана. На боковых стенках балки были смонтированы пара неподвижных блоков и гидроцилиндр подъема, на конце штока которого располагались два подвижных блока. Подвижные и неподвижные блоки образовывали полиспаст, через него проходил трос подвески груза. Конец троса закрепили на корпусе гидроцилиндра подъема.
Гидравлическую систему крана выполнили по схеме с параллельной работой двух насосов на общую магистраль. При различных нагрузках, вызванных различием КПД и разностью развесовки, гидроцилиндры наклона работали не синхронно (особенно на холостом ходу), однако траверса, связывающая стойки крана, являлась выравнивающим звеном, поэтому в данной конструкции гидропорционеры не применялись, что технически упрощало устройство и снижало его массу.
Гидравлическую систему крана объединили с гидросистемой гидроусилителя рулевого управления. Подобный подход позволил сократить число гидроагрегатов, баков, но потребовал введения устройства переключения с одной системы на другую. Запас прочности металлоконструкций крана равный 1,8 свидетельствовал о пригодности примененного алюминиевого сплава для изготовления ответственных элементов (стоек, траверсы, кронштейнов крепления к раме) грузоподъемного механизма. Это подтверждал и тот факт, что опытная амфибия могла уверенно держаться на воде с грузом массой 1100 кг, подвешенным за бортом при полном вылете стрелы. Многие из технических решений, воплощенных в конструкции крановой установки, были оформлены как изобретения.
В ноябре 1969 г. акт макетной комиссии по теме 5901 был подписан всеми заинтересованными сторонами, и началось изготовление машины. ПЭУ-2 окончательно собрали 22 апреля 1970 г.
Испытания установки 5901 наглядно продемонстрировали ее незаурядную, значительно более высокую, чем у ПЭУ-1 (но не абсолютную), проходимость, уверенное и надежное преодоление водных преград, хорошую остойчивость и высокую скорость движения на воде. Машина понравилась спасателям своим просторным и комфортабельным салоном. Все хорошо, если бы не одно «но» - отсутствие транспортных самолетов, способных быстро перебрасывать эту совсем не маленькую машину в район предполагаемого поиска, вынудило заказчика отказаться от ПЭУ-2.
Отчетливо стало ясно, что в поиске спускаемых аппаратов должен участвовать комплекс машин, состоящий не только из колесных грузовых и пассажирских амфибий, но и включающий сверхпроходимый снегоболотоход, способный работать там, где колесные машины передвигаться не могут. А основным требованием к поисковой амфибии по-прежнему оставалась удобная авиатранспортировка - возможность переброски по воздуху (внутри самолета и вертолета или на внешней подвеске) в район поиска для скорейшего решения поставленной задачи.
При всех достоинствах этого образца его габариты и масса не давали возможности транспортировки на вертолете МИ-6 или самолете АН-12. Поэтому через два года спасатели получили пассажирский вариант ПЭУ-1М, со специальным кузовом, в котором смогли разместиться не только три космонавта, но и медперсонал.
Джерела використаних текстових та фотоматеріалів:
Данилов, Р. Г. Автомобили для бездорожья : грузопассажирская амфибия ПЭУ-2 / Р. Г. Данилов // Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра. - 2010. - N 10.
http://www.spectechnika.com/ru/filling/y-2010.n-3.oid-129.html
http://www.cardesign.ru/forum/diskussii/obschenie/1857/page146/
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/zil5901.html
http://ro-master.com/viewmodel.php?id=6934&pic=8887
Данилов, Р. Г. Автомобили для бездорожья : грузопассажирская амфибия ПЭУ-2 / Р. Г. Данилов // Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра. - 2010. - N 10.
http://www.spectechnika.com/ru/filling/y-2010.n-3.oid-129.html
http://www.cardesign.ru/forum/diskussii/obschenie/1857/page146/
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/zil5901.html
http://ro-master.com/viewmodel.php?id=6934&pic=8887