В 1966 году на столичном ЗИЛе создали необычный автомобиль, открывший новую эру в отечественном автостроении. Этой выдающейся машиной была поисково-эвакуационная установка, заложившая основы безоговорочного лидерства нашей страны в области создания вездеходов специального назначения. Опытный образец поступил на испытания в 1966 году а уже в 1968 году запущен в производство. Основное предназначение машины - поиск и эвакуация возвращаемых аппаратов космических кораблей, а также поиск, спасение и эвакуация их экипажей.
ПЭУ-1 – полноприводный автомобиль в герметичном корпусе, созданный на основе амфибий семейства ЗиЛ-135. На раме машины установлен водонепроницаемый корпус, выполненный из стеклопластика. В передней части корпуса размещено навигационное и радиооборудование, а также кабина водителя. За кабиной расположен отсек двигателя. Двигатель - доработанный серийный ЗиЛ-375Я. Заднюю часть корпуса занимает грузовой отсек.
На автомобиле применена трансмиссия с бортовой схемой раздачи потока мощности. Она состоит из гидромеханической передачи (ГМП), раздаточной коробки, карданных передач , бортовых передач и колесных редукторов. Конструкторы СКБ при выборе типа трансмиссии прибегли к редко применяемой схеме с бортовой раздачей потока мощности ибо для этого были веские причины. Такое решение лучше всего подходило для равномерного расположения осей на базе автомобиля и оптимизировало компоновку амфибии в целом, поскольку освобождалась средняя часть шасси для размещения силовой установки, кранового механизма и опорных устройств, уменьшилась без изменения дорожного просвета погрузочная и общая высота машины. Последнее обстоятельство имело особое значение ввиду необходимости выполнять требования правил авиаперевозок. Кроме того, при таком подходе можно было использовать целый ряд узлов и агрегатов серийного производства.
ГМП включала гидротрансформатор, планетарную автоматическую коробку передач и понижающий редуктор (демультипликатор), которые заимствовали от армейского автомобиля ЗИЛ-135Л. Для управления режимами движения водителю достаточно было нажать одну из четырех кнопок на пульте управления.
ГМП соединялась карданным валом с раздаточной коробкой, которая распределяла и увеличивала усилие двигателя, подведенное к бортовым передачам, а кроме того, приводила в действие водоходный движитель и тросовую лебедку. Крутящий момент от «раздатки» передавался к бортовым передачам с помощью дифференциала, снабженного механизмом блокировки и рядом цилиндрических шестерен, образующих главную передачу. Управление раздаточной коробкой (включение-отключение главной передачи, водомета и лебедки, блокировка межбортового дифференциала) производилась водителем с помощью дистанционного электромеханического привода.
Для привода задних и средних бортовых передач служили карданные валы, кинематически связанные с раздаточной коробкой. Усилие к передним бортовым передачам подводилось продольными карданными валами, соединенными с ведущими валами средних бортовых передач. Передача крутящего момента к каждому движителю осуществлялась с помощью углового редуктора с картером из магниевого сплава и колесного цилиндрического редуктора. Аналогичные механизмы раньше применили на ЗИЛ-135ЛМ.
Поскольку движители каждого борта имели жесткую кинематическую связь, при блокировке дифференциала в раздаточной коробке все колеса вращались с одинаковой скоростью, что существенно повышало проходимость на бездорожье. Силовая передача обеспечивала широкий диапазон рабочих скоростей, от 0,7 до 69 км/ч, и тяговых усилий, необходимых для уверенного движения и в транспортном потоке, и при транспортировке спускаемого аппарата по сильнопересеченной местности.
Автомобиль имеет шесть ведущих колес большого диаметра. Колеса первой и третьей пар - управляемые и имеют независимую подвеску. У такой схемы с поворотом колес в противоположных направлениях есть неоспоримые преимущества. Радиус поворота машины по оси переднего внешнего колеса не превышал 9,8 м (внешний габаритный радиус поворота около 11 м). Перемещение управляемых колес на относительно небольшие углы давало возможность сделать раму более широкой, что увеличивало ее прочность и жесткость. Вместе с тем при повороте на деформируемых поверхностях, таких как снег, песок, переувлажненный грунт, существенно снижается сопротивление движению ввиду того, что задние управляемые колеса идут по колее, проложенной передними колесами. Например, радиус поворота ПЭУ оказался меньше, чем трехосного ЗИЛ-157К, который был короче на 2,4 м. Расстояние между первой и второй парами и между второй и третьей парами колес - одинаковое и составляет 2500 мм.
ПЭУ-1 оборудовали барабанными рабочими и стояночными тормозами с пневмогидравлическим и механическим приводами соответственно. Торможение осуществлялось сжатым воздухом, нагнетаемым в пару ресиверов компрессором. Рабочие тормоза, установленные на понижающих редукторах всех колес, выполнили герметичными. Стояночный колодочный тормоз смонтировали на передних бортовых передачах. Многие элементы тормозной системы унифицированы с аналогичными узлами автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-135Л. Пневматическая система использовалась также для регулировки давления воздуха в шинах, приведения в действие стеклоочистителя, звукового сигнала, тормоза лебедки и термостата жалюзи системы охлаждения двигателя.
Разрабатывая подвеску, выбор остановили на схеме с частичным подрессориванием. Это означало, что управляемые передние и задние колеса оснащали независимой подвеской, тогда как средние жестко крепили к раме. Независимая подвеска управляемых колес включала поперечные вильчатые рычаги, торсионный вал в качестве упругого элемента и амортизатор от МАЗ-500. По сравнению с винтовыми пружинами торсион обладает большей энергоемкостью и требует менее сложных направляющих устройств. Чтобы получить высокую точность кинематики перемещения колеса, все детали подвески собирались на специальном кронштейне (плите), который крепился к раме. Подвеска обеспечивала перемещение колеса вверх на 170 мм. В целом, не влияя на плавность хода автомобиля, неподрессоренная средняя ось была проще по конструкции и позволяла воспринимать значительные весовые нагрузки в случае прохождения профильных препятствий, когда передние или задние колеса отрываются от опорной поверхности.
Для обеспечения движения автомобиля на воде был применен водометный движитель, приводимый от раздаточной коробки. В случае отказа водометного движителя движение на плаву могло осуществляться за счет вращения колес.
Амфибию комплектовали современным радиотехническим и навигационным комплексом. Аппаратура состояла из отдельных блоков, которые в основном размещались в носовом отсеке ПЭУ-1, но часть из них установили в кабине и за сиденьем экипажа. Элементы электропитания смонтировали на нише среднего левого колеса машины.
Навигационная система обеспечивала вывод ПЭУ в заданную точку с максимальной радиальной ошибкой, не превышающей 6% от пройденного пути, и автоматическое указание ее местоположения. Радиальная относительная погрешность определения местоположения машины при движении по пересеченным участкам пути протяженностью 90 км со скоростью 60 км/ч составила 2,4%.
Впервые в практике отечественного автостроения несущая система амфибии была выполнена в виде сварной рамы из алюминиевых профилей повышенной коррозионной стойкости, связанной болтовыми соединениями с корпусом из стеклопластика. Рама являлась основным силовым элементом, воспринимающим нагрузки, действующие на автомобиль. На нее монтировали двигатель с гидропередачей, агрегаты трансмиссии, подвески, грузоподъемное устройство, ложе для размещения спускаемого аппарата, рулевое управление, водоходный движитель и др. Продольные лонжероны изготавливали из специального швеллерного профиля переменного сечения и соединяли между собой поперечинами с помощью косынок. Крестообразный раскос, приваренный в средней, наиболее нагруженной части рамы, облегчал приспособляемость подвески при движении транспортного средства в условиях, вызывающих кручение рамы. В СКБ была проведена огромная экспериментально-исследовательская работа по разработке технологии сварки нагруженных конструкций из алюминиевых сплавов.
Корпус поисково-эвакуационной установки (ПЭУ) представлял собой стеклопластиковую оболочку, обладавшую запасом плавучести и защищавшую экипаж, агрегаты и грузы от воздействия внешней среды. Геометрические размеры и форма корпуса были выбраны так, чтобы, с одной стороны, обеспечить продольную и поперечную устойчивость при движении по воде со спускаемым аппаратом на борту, а с другой ─ снизить сопротивление воды. Для лучшего обтекания носовая часть корпуса имела криволинейную поверхность и продольные ребра, которые к тому же играли роль защитных элементов при швартовке.
Носовой отсек корпуса, сверху закрытый откидным колпаком, использовали для размещения экипажа, радиотехнической аппаратуры и пультов управления. Пространство от носа до колпака было закрыто палубой, в которой были три люка для обслуживания аппаратуры. В отсеке сосредоточено управление машиной и ее оборудование. В кабине установлены четыре одноместных сиденья с откидными спинками для членов экипажа, за которыми располагались блоки радионавигационного комплекса (РНК) и съемные носилки. Носилки могли откидываться вверх и закрепляться в этом положении. Посадка экипажа в машину проходила через пару люков, размещенных на крыше. Задние боковые окна могли поворачиваться вперед на 180˚ и фиксироваться. При монтаже приборов, погрузке носилок и авиаперевозке колпак можно было снять. Кабину оборудовали двумя отопителями, работавшими от системы охлаждения двигателя. За отделением экипажа находился мотоотсек, закрытый палубой с решетками и откидными крышками. За ним до конца корпуса находилось грузовое отделение, в торцовой части которого сделали откидной борт. Почти по всей длине обоих бортов установили откидные брызговики, позволяющие пришвартовывать амфибию и обеспечивавшие свободный проход в грузовое отделение из кабины при нахождении на воде.
По воде ПЭУ передвигалась с помощью водометного движителя, а при его поломке – за счет вращения колес, которые к тому же обеспечивали движение задним ходом. Водомет, размещенный в кормовой части корпуса, обеспечил хорошие маневренные качества машины: радиус ее циркуляции по воде с грузом не превышал 8,4 м, без груза – 17 м. Скорость на воде достигала 6,3 км/ч с грузом и 7,5 км/ч без груза. Амфибия могла с полной нагрузкой уверенно идти на воде при высоте волн до 0,5 м и скорости ветра до 15 м/с.
Непотопляемость амфибии объяснялась большим запасом плавучести, максимально герметизированным корпусом, использованием водоотливных средств большой производительности, созданием избыточного давления воздуха в агрегатах, расположенных под водой. В качестве водоотливного средства на ПЭУ установили трюмный центробежный насос с подачей 600 л/мин с электроприводом. Выпускная труба насоса выбрасывала откачиваемую воду через отверстие в боковине корпуса над ватерлинией. Для выпуска воды, просочившейся в корпус, предусмотрели кингстон. Важным достижением инженеров Завода им. Лихачёва стала система герметизации подводных агрегатов: она позволяла поддерживать избыточное давление воздуха в колесных редукторах, когда автомобиль был на плаву, исключая попадание воды во внутренние полости. ПЭУ-1 оснастили совершенной системой пожаротушения.
При разработке грузоподъемного устройства, чтобы упростить конструкцию и предотвратить опрокидывание машины, т. е. обеспечить продольную устойчивость, в качестве опорного контура использовалась колесная база автомобиля, а крановую стреловую установку сделали неповоротной в горизонтальной плоскости.
Усилия, возникавшие при подъеме и опускании груза, воспринимались основанием, закрепленным на вертикальных стенках лонжеронов несущей рамы шасси. На основании установили стреловую и грузовую лебедки, стрелу, стойку контрфорса (портала). Ферма стрелы состояла из опорной и головной секций четырехгранной формы, соединенных болтами. В головке стрелы смонтировали блоки стрелового и грузового полиспастов. Механизмом подъема груза служила электрическая лебедка ЛПГ-ГО. Для подъема стрелы использовали несколько измененную лебедку от автомобиля ЗИЛ-157К с приводом от раздаточной коробки. Механическая лебедка имела два барабана – малый для подъема и опускания стрелы и большой для самовытаскивания ПЭУ в труднопроходимой местности. Максимально допустимый угол подъема стрелы с грузом составлял 75°, грузоподъемность крана ─ 3 т. Управляли работой крана с выносного электропульта, что позволяло оператору находиться в непосредственной близости от груза и внимательно следить за укладкой СА на опорное устройство. Для подвески грузозахватных устройств крановую установку снабдили крюком, имевшим возможность поворота вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Перемещение крюка, подъем стрелы, самовытаскивание автомобиля производилось с помощью канатов.
При транспортировке грузов на ПЭУ использовали опорное устройство в виде грузовой платформы с опорной поверхностью, изготовленной по форме днища спускаемого аппарата. Закрепляли СА с помощью швартового кольца и растяжек. Само опорное устройство состояло из ложемента и нескольких переходников, каждый из которых был приспособлен для перевозки какого-то одного груза. Набор комплектов опорных устройств позволил транспортировать несколько типов спускаемых аппаратов, их погрузка проводилась через свободный проем заднего откидного борта. В зависимости от типа спускаемого аппарата использовали несколько различных грузовых траверс, кантователей и бандажей. Масса крановой установки была всего 800 кг.
ПЭУ-1 оборудовали всем необходимым для эвакуации экипажа приводнившегося спускаемого аппарата: амфибия могла подойти к нему и отбуксировать на берег с последующей погрузкой на борт. Пришвартовывали СА к ПЭУ-1 по левому борту между первым и вторым колесом, для этого снаружи борта имелся швартовочный круг, и использовалась стренга парашютной системы. Для более устойчивого положения СА на воде под него перед швартовкой подводили надувной пояс НП-1, а люк-лаз спускаемого аппарата наклоняли к борту ПЭУ-1. Экипаж с нормальным самочувствием самостоятельно переходил из отсека СА на борт амфибии, а космонавтов, утративших физическую активность, эвакуировали с помощью носилочных лямок три человека из состава оперативно-технической группы. Буксировка СА (с надувным поясом и без него) ПЭУ-1 выполнялась при высоте волны до 1 м. Для этого спускаемый аппарат пришвартовывали к борту машины или применяли штатный фал различной длины.
Амфибию комплектовали спасательной надувной лодкой ЛАС-5, спасательными костюмами МСК-3 и др. Погрузочно-разгрузочные работы можно было выполнять с поперечным уклоном машины до 3°. В комплекте с ПЭУ-1 поставляли тележку-контейнер (ТК) для эвакуации в самолете Ан-12 и на вертолете Ми-6 спускаемых аппаратов разных типов. Амфибия была хорошо приспособлена и для авиаперевозок.
С наступлением эры космических кораблей «Союз» и орбитальных станций «Салют» В конце 1960-х – начале 1970-х годов наступил новый этап в деятельности поисково-спасательной службы. Групповые полеты двух и трех пилотируемых кораблей, значительно увеличившаяся продолжительность пребывания космонавтов на околоземной орбите заставили ужесточить требования к возможностям эвакуационных средств, а особенно медицинскому обеспечению, особенно в первые часы после приземления. В кабине ПЭУ-1 невозможно было разместить медперсонал, участвующий в оказании первой помощи космонавтам после длительного полета, и оперативно-техническую группу специалистов, подготавливающих спускаемый аппарат к эвакуации.
Инженеры «грачевской фирмы» спроектировали и изготовили в 1972 г. модернизированный образец поисково-эвакуационной установки ─ ПЭУ-1М, на котором вместо крановой установки и опорных устройств за моторным отсеком разместили просторную пассажирскую кабину. В ней в комфортабельных условиях можно было перевозить до восьми человек. Ведущим конструктором новой машины стал Г.И. Хованский.
Пассажирская кабина представляла собой изолированное от остальной части корпуса пространство. Основание, крыша, люки, двери, внутренние панели и другие детали изготовили из стеклопластика и пенопласта, который заполнил пространство между наружными и внутренними стенками. Сталь и алюминиевые сплавы использовали в основном для арматуры и поручней. Для улучшения тепло- и шумоизоляции внутренние панели и потолок отделали искожей. Удобство доступа к агрегатам и деталям шасси обеспечивали люки в покрытом ковром полу основания кабины. Кабину снабдили задней дверью и передним люком-лазом. Естественное освещение обеспечивали 8 глухих окон.
Три одноместных сидения, трое носилок, три шкафа, столик с выдвижным ящиком и емкости в кабине, обеспечивали удобную перевозку экипажа СА и успешную работу сопровождающих специалистов. В салоне размещалось штатное имущество, возимый ЗИП, бачок для питьевой воды, три комплекта аппаратов искусственного дыхания ГС-8М, неприкосновенный запас, рукомойник и буксирный фал, емкости для штатного и медицинского имущества, штанга, капельницы, два ручных огнетушителя ОУ-2. Комфортные условия в кабине поддерживали системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, управляемые с дистанционного пульта. Для питания отопителя в изолированном отсеке кабины установили дополнительный 110-литровый топливный бак из стеклопластика. Он же позволил увеличить запас хода ПЭУ-1М до 700 км.
Испытания доказали, что ПЭУ-1М превосходит ПЭУ-1 по эффективности эвакуации экипажей приводнившихся СА. Действительно, на ПЭУ-1М кроме штатного швартового круга установили ряд приспособлений, облегчавших фиксацию спускаемого аппарата к борту амфибии, а расположение переднего люка-лаза и задней двери сделало более удобным переход членов экипажа из СА в пассажирскую кабину и выход космонавтов из машины по прибытии на базу.
С 1974 г. ПЭУ-1М стала составной частью поисково-спасательного комплекса. Теперь у поисковиков имелись наземные спасательные средства с незаурядными свойствами, не имевшие зарубежных аналогов. Они могли в кратчайшие сроки обнаружить спускаемый аппарат, точно выйти к месту его посадки и доставить экипаж с орбитальным модулем на базу. Более того, ПЭУ-1 и ПЭУ-1М, осуществляя поиск совместно, значительно точнее определяли координаты СА. Кроме того, произошло своеобразное разделение функций: одна машина эвакуировала только экипаж, а другая спускаемый аппарат, что еще больше сократило время выполнения задания.
На этом метаморфозы ПЭУ не закончились. Вывод на орбиту космических кораблей специального назначения с более широкими возможностями привел к появлению в 1974 г. СА типа «Янтарь» с измененной геометрией формы. Его размеры и форма не позволяли использовать ПЭУ-1 для погрузки и транспортировки ─ не хватало вылета стрелы. Чтобы принципиально не изменять крановую установку, в СКБ нарастили длину стрелы за счет промежуточной вставки, изменили и усовершенствовали другие элементы крана, в том числе ложемент под новый груз. Этой модификации присвоили обозначение ПЭУ-1Б, она поступила в эксплуатацию с 1977 г. Новый образец заменил ПЭУ-1 и стал последней разработкой в этой серии машин.
В 1979 г. из цеха опытного производства СКБ ЗИЛ вышла последняя машина. За 14 лет было выпущено 22 ед. поисково-эвакуационных установок, из них 13 ─ ПЭУ-1, 6 ─ ПЭУ-1М, 3 ─ ПЭУ-1Б. На смену этим автомобилям в 1980 г. пришли изделия комплекса 490.
В рабочем состоянии ни один из автомобилей ПЭУ-1 в настоящее время не сохранился, один экземпляр в сильно коррозийном состоянии находится в музее «Авторевю».
Технические характеристики ПЭУ-1: максимальная скорость – 68 км/ч; двигатель – 8-цилинровый V-образный карбюраторный ЗиЛ-375 объемом 7 литров и мощностью 180 л. с.; снаряженная масса – 8,32 т.; грузоподъемность – 3 тонны; экипаж – 4 человека; привод – полный (6 х 6).
ПЭУ-1М
Джерела використаних текстових та фотоматеріалів:
http://vkolonne.ru/peu-1.php
http://leon-esman.chat.ru/18.htm
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/peu1.html
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/peu1m.html
http://www.os1.ru/article/history/2008_09_A_2009_04_24-14_15_47/
http://www.os1.ru/article/history/2008_10_A_2009_05_20-17_06_19/
http://www.os1.ru/article/history/2008_11_A_2009_05_25-16_42_07/
http://vkolonne.ru/peu-1.php
http://leon-esman.chat.ru/18.htm
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/peu1.html
http://www.denisovets.ru/zil/zilpages/peu1m.html
http://www.os1.ru/article/history/2008_09_A_2009_04_24-14_15_47/
http://www.os1.ru/article/history/2008_10_A_2009_05_20-17_06_19/
http://www.os1.ru/article/history/2008_11_A_2009_05_25-16_42_07/