Lavorando su progetti per promettenti veicoli fuoristrada alti e ultra alti, SKB ZIL dalla metà degli anni Sessanta ha creato un gran numero di veicoli fuoristrada di vario tipo e con caratteristiche diverse. I veicoli a ruote esperti e di serie hanno mostrato prestazioni elevate e hanno completato con successo i compiti assegnati. Tuttavia, questi successi non hanno fermato lo sviluppo di una direzione promettente e l'ulteriore crescita delle caratteristiche cross-country. Presto, i primi sviluppi nel campo del cosiddetto. veicoli da neve e da palude a coclea-rotore. La prima macchina di questo tipo con il marchio "ZIL" era il modello sperimentale ShN-67.
Nel 1966, gli specialisti dello ZIL Special Design Bureau, guidato da V. A. Grachev ha trovato tutti i modi principali per ottenere le massime caratteristiche possibili di un veicolo fuoristrada a ruote. L'ulteriore sviluppo di tale tecnica è stato associato al rinnovo di alcune unità, all'uso di nuovi approcci, ecc. Allo stesso tempo, in parallelo, è stato possibile testare idee originali completamente nuove che interessano l'architettura del telaio. Avendo ricevuto una tale opportunità, l'impianto prende il nome. Likhachev ne ha approfittato.
ShN-67 veicolo fuoristrada sulla neve
Nel 1966, i designer di SKB ZIL hanno potuto conoscere un film pubblicitario dedicato a un nuovo veicolo fuoristrada sperimentale di progettazione americana. Un'auto insolita di Chrysler era dotata di un telaio a forma di coppia di unità a vite rotante che fungevano da dispositivo di propulsione. A seguito della visione di un film, è stato deciso di avviare un proprio programma di ricerca per un telaio specifico. I primi risultati nel quadro del lavoro di ricerca dovrebbero essere ottenuti già quest'anno.
Nei mesi successivi, SKB ZIL ha scambiato esperienze con altre organizzazioni automobilistiche che avevano già lanciato i loro progetti di eliche rotanti. All'inizio del 1967 era stata accumulata una certa esperienza, che ha permesso di iniziare a sviluppare il proprio prototipo.
Per una serie di motivi, nei documenti della SKB, l'elica rotativa era elencata sotto il nome della vite o del rotore a vite. Questa caratteristica di denominazione si rifletteva nel titolo provvisorio del progetto pilota. Il veicolo fuoristrada è stato designato come SHN-67. I numeri indicavano l'anno di creazione. I designer e i tester hanno anche dato al progetto un soprannome: "Auger". Va notato che in futuro il progetto ShN-67 è stato finalizzato, dopo di che è stato rinominato in ShN-68, sempre in base all'anno di lavoro.
La macchina sperimentale SHN-67 è stata creata come dimostratore della tecnologia e quindi non sono stati imposti requisiti speciali. Doveva avere un design abbastanza semplice per testare le principali idee audaci. Per accelerare la costruzione, è stato proposto di utilizzare il numero massimo possibile di componenti e assiemi già pronti. Allo stesso tempo, alcuni prodotti dovevano essere sviluppati e assemblati da zero.
Schema macchina
Soprattutto per il nuovo progetto, è stato necessario sviluppare un caso di design non standard. Si basava su un telaio fatto di profili metallici, su cui era installata una guaina in lamiera. Il corpo era formato da diversi dispositivi di base. Quindi, la sua parte inferiore era una specie di barca a sezione trapezoidale. La prua dello scafo si espanse, dopo di che la sezione trasversale delle unità non cambiò fino alla poppa. Sopra i lati inclinati della "barca" erano collocati due ripiani sviluppati, la cui parte superiore era collegata al tetto-coperta dello scafo. Nella parte anteriore dello scafo era prevista la sistemazione della cabina dell'equipaggio, dietro la quale si trovava un carter motore a forma di scatola.
Nella parte centrale del telaio, all'interno della "barca", è stato posizionato un motore a benzina ZIL-375Ya con una capacità di 180 CV. Il motore era collegato al cosiddetto. ingranaggio principale e meccanismo di oscillazione, presi in prestito dal veicolo cingolato M-2 di OKB MMZ. L'erogazione della coppia all'elica avveniva tramite una coppia di alberi inclinati posti nella parte posteriore dello scafo. Passavano attraverso le gambe dell'elica e, con l'aiuto delle retromarce, costruite sulla base degli ingranaggi delle trasmissioni finali del veicolo fuoristrada ZIL-135L, trasferivano potenza alle coclee.
Il sistema di alimentazione del veicolo fuoristrada era basato sulle unità seriali del veicolo ZIL-157. L'attrezzatura elettrica è stata presa in prestito dal camion ZIL-130 quasi senza modifiche.
Nella parte anteriore dello scafo, sotto le mensole laterali, erano presenti supporti verticali con un supporto mobile per gli assi anteriori dell'elica a coclea. A poppa dello scafo, sui suoi lati inclinati, erano collocate una coppia di rastrelliere più grandi e voluminose, nelle quali erano collocati i dispositivi di trasmissione.
Disposizione del corpo. Sinistra - vista frontale, destra - vista posteriore
Per ovvie ragioni, l'elica del rotore per il veicolo fuoristrada sperimentale SHN-67 è stata sviluppata da zero. La coclea era un dispositivo piuttosto complesso di 4, 2 m di lunghezza e 1 m di diametro (alette). Il corpo della coclea era realizzato in acciaio di 2 mm e aveva un design pieghevole. Era un lungo cilindro di 800 mm di diametro, completato da una coppia di carenature affusolate. Per aumentare la rigidità della struttura, all'interno della scocca è stato applicato uno strato di schiuma poliuretanica da 100 mm. Fuori sulla coclea c'era un capocorda a spirale. Una striscia metallica di sezione trapezoidale era fissata rigidamente al corpo. L'angolo dell'elica è 17 ° 40 '.
Due di questi dispositivi erano montati su cremagliere laterali e si trovavano lungo il corpo del veicolo. Le coclee erano azionate da unità di trasmissione situate nei montanti posteriori. Controllando la coclea, il conducente potrebbe modificare la velocità di rotazione delle eliche del rotore o cambiare la direzione della loro rotazione. Tutto ciò, secondo i calcoli, ha fornito mobilità e manovrabilità sufficienti.
Davanti allo scafo dell'SHN-67 sperimentale c'era una cabina di pilotaggio chiusa a tre posti. Il tappo della cabina di pilotaggio in fibra di vetro con vetri avanzati è stato preso in prestito dal veicolo fuoristrada di ricerca ed evacuazione PES-1. Al centro della cabina c'era il sedile del conducente di un'auto GAZ-69. Ai lati di esso erano previsti un paio di posti per altri tester. L'accesso al pozzetto era garantito solo da una botola sul tetto. Tuttavia, l'altezza ridotta del veicolo fuoristrada non ha interferito con l'atterraggio.
Il veicolo finito per la neve e la palude della coclea-rotore doveva essere di medie dimensioni. La lunghezza del veicolo superava leggermente i 5,5 m, la larghezza era di 3,1 me l'altezza era di soli 2 m Su una superficie solida, lo ShN-67 aveva un'altezza da terra di 500 mm. Il peso a vuoto è stato fissato a 3750 kg con una capacità di carico di 1250 kg. La massa totale, quindi, doveva raggiungere le 5 tonnellate.
Guidare su terreno innevato
Già nel dicembre 1966, SKB ZIL iniziò ad assemblare il telaio del futuro dimostratore tecnologico. Circa un mese dopo, iniziò l'assemblaggio delle unità sul telaio. Per una serie di motivi tecnici, si è deciso di rimuovere alcune unità del motore ZIL-375Ya usato, che tuttavia non ha influito in alcun modo sulle sue prestazioni. All'inizio di marzo, il veicolo fuoristrada è stato completato e presto è stato pianificato di testarlo su piste reali che erano già utilizzate per testare altre attrezzature.
Il 4 marzo 1967, un esperto ShN-67 fu consegnato alla base di prova ZIL nel villaggio di Chulkovo vicino a Mosca. Il veicolo fuoristrada è stato rodato in condizioni semplici, dopo di che sono iniziati i test per determinare le caratteristiche massime. I controlli su terreno accidentato, palude e neve sono proseguiti fino alla fine di marzo e hanno raccolto tutti i dati necessari.
Fuoristrada, compreso il fango morbido, la "Coclea" si manteneva con sicurezza e, girando i rotori dell'elica, si muoveva o manovrava. A seconda del senso di rotazione delle due coclee, la macchina potrebbe spostarsi in avanti o indietro, oppure spostarsi lateralmente. Per il movimento di traslazione, entrambe le viti dovevano ruotare in direzioni diverse, per il movimento laterale - in una direzione.
Le prestazioni fuoristrada erano adeguate, ma la macchina non poteva funzionare bene su strade asfaltate. In tali condizioni, le alette dell'insolita elica si consumavano per attrito sulla superficie molto più velocemente che a terra. Il veicolo fuoristrada poteva galleggiare e una coppia di rotori rotanti creava una spinta fino a 600 kg.
Coclea sull'acqua
Sulla base dei risultati dei test del veicolo fuoristrada ShN-67, è stato deciso di riprogettare la trasmissione e il telaio. Quindi, nel progetto aggiornato, è stato necessario abbandonare i riduttori inversi a favore di riduttori finali con una coppia cilindrica conica a due stadi dello ZIL-130. Questo perfezionamento ha aumentato l'efficienza della trasmissione e ha permesso di ottenere le prestazioni desiderate, ma allo stesso tempo ha portato alla perdita della capacità di svoltare in posizione.
Sono stati inoltre sviluppati nuovi rotori a vite. Ora è stato proposto di realizzarli in lega di alluminio AMG-61 mantenendo la struttura esistente. Invece di un capocorda a spirale, ora era previsto l'uso del cosiddetto. a due vie. Il profilo di questa parte è cambiato in triangolare e il passo è stato ridotto a 1,6 M. L'angolo dell'elica è stato portato a 32 ° 40 '. Secondo i calcoli, questo design della coclea ha permesso di aumentare la velocità massima di traslazione.
La versione aggiornata del veicolo fuoristrada è stata designata come SHN-68. Il nuovo progetto ha mantenuto la massima continuità con quello esistente, e quindi è stato possibile fare a meno di costruire un nuovo prototipo. La coclea di tipo SHN-67 esistente ha ricevuto nuove unità di trasmissione e dispositivi del telaio, dopodiché è stata semplicemente rinominata. La ristrutturazione della ShN-67 secondo il progetto ShN-68 è stata completata alla fine di aprile 1968.
Il 6 maggio si sono svolti i primi test della macchina aggiornata su un bacino idrico nell'area di Lytkarino. Grazie alle nuove coclee, il veicolo fuoristrada è stato in grado di accelerare fino a 12 km / h. Tuttavia, non è stato privo di problemi. Quando è uscito dall'acqua, il veicolo fuoristrada ha poggiato il muso su una costa piuttosto ripida. Il collaudatore ha provato a fare marcia indietro per un nuovo tentativo di sollevamento, ma il dispositivo di propulsione originale ha letteralmente iniziato a trascinare l'auto sott'acqua. Fortunatamente, l'autista se ne è accorto in tempo e ha adottato misure per prevenire l'allagamento del veicolo fuoristrada.
Prove congiunte di ShN-67 insieme ad altre apparecchiature. Sullo sfondo - il veicolo fuoristrada ZIL-E167
I test invernali di SHN-68 sulla neve furono effettuati solo nella primavera del 1969 successivo. Il campo di prova erano i campi della regione di Perm, dove poi c'era neve a debole coesione con una profondità di circa 1 m. Indipendentemente dall'ora del giorno, la temperatura media dell'aria è rimasta negativa fino alla fine dei test.
Diversi veicoli fuoristrada sono stati testati nelle stesse condizioni. Insieme a SHN-68, hanno studiato diverse altre macchine, incluso lo sviluppo di SKB ZIL. La maggior parte di questi campioni aveva un telaio non standard.
I confronti hanno dimostrato che lo "Shnek", contrariamente a numerosi altri campioni, è in grado di muoversi attraverso la neve con una profondità di oltre 900 M. La velocità massima in questo caso ha raggiunto i 18 km / h. A seconda del peso del carico sul sito del veicolo fuoristrada, la velocità è stata leggermente ridotta. Con una massa di 5 tonnellate, ha accelerato solo a 17,4 km/h.
SHN-68, tra l'altro, è stato studiato come trattore. È stato determinato che la spinta dell'auto dipende direttamente dalla sua massa. Quindi, con un peso totale di 5 tonnellate, si è sviluppata una spinta fino a 1200 kg sul gancio posteriore. Con un peso della macchina di 3750 kg, questo parametro è stato ridotto a 970 kg. Rimorchiando il carico specificato, il veicolo fuoristrada potrebbe continuare a muoversi. Il superamento dei valori di carico impostati ha portato allo slittamento. Le coclee iniziarono a ruotare liberamente, spalando terra o neve, e non potevano più muovere l'auto.
Veicolo fuoristrada in una configurazione aggiornata. Ora si chiamava SHN-68
Con una mobilità sufficientemente elevata sulla neve, il veicolo fuoristrada aveva capacità limitate nella salita sulle piste. Quando si spostavano in avanti, le coclee lanciavano neve sotto il fondo dello scafo, a seguito del quale si formava un sedimento sotto di esso, rallentando il movimento. Tali caratteristiche della macchina limitavano la pendenza della pendenza superata a 12 gradi. Indietreggiando, la coclea ha sparso la neve ai lati, e quindi non ha rischiato di atterrare. Sulla base dei risultati di tali controlli, si è deciso di scambiare le coclee. Ora, andando avanti, la neve doveva essere sparsa ai lati e non rastrellata sotto il fondo.
Alla fine di gennaio 1970, furono effettuati nuovi test presso i campi di prova della regione di Mosca, durante i quali furono stabilite, tra l'altro, le caratteristiche di marcia massime. Su neve compatta, SHN-68 è stato in grado di raggiungere una velocità di oltre 30 km / h. Il consumo di carburante su neve vergine ha raggiunto 86 l/h. In altre condizioni, il motore consumava molto meno carburante.
La fase di test estiva, durante la quale il fuoristrada ha lavorato su acqua e terreno paludoso, ha mostrato la necessità di alcuni miglioramenti. Quindi, si è scoperto che in tali condizioni si ottiene un'accelerazione ottimale quando l'acqua e il limo vengono espulsi sotto il fondo dello scafo. Inoltre, le ispezioni hanno dimostrato che il veicolo fuoristrada ha bisogno di sci aggiuntivi per muoversi attraverso la palude. Davanti ai supporti anteriori delle coclee, sono apparse due piastre inclinate, che rimuovevano la vegetazione da sotto le coclee e semplificavano anche la salita a riva o alle aree galleggianti della copertura vegetale.
I test del prototipo ShN-68 furono completati nei primi mesi del 1970. Questa macchina, essendo un dimostratore di tecnologia, ha affrontato perfettamente il suo compito e ha mostrato chiaramente tutte le sue caratteristiche. In pratica si è riscontrato che il rotore a coclea riveste infatti un certo interesse nell'ambito dello sviluppo della tecnologia ad altissima passabilità. Questo sottocarro offriva alcuni vantaggi rispetto ad altri sistemi, sebbene non fosse privo di svantaggi. Innanzitutto, questo si è manifestato nel fatto che le coclee si sono mostrate bene fuoristrada, ma si sono consumate molto rapidamente su superfici dure.
ShN-68 durante i test sull'acqua
Per l'ulteriore sviluppo di nuove idee, è stato costruito uno stand speciale presso SKB ZIL, dove è stato pianificato di testare diverse configurazioni di coclee. Il lavoro di ricerca ci ha permesso di raccogliere molte informazioni importanti. In particolare, è stata stabilita una dipendenza diretta della forza di spinta e dell'efficienza dal diametro del corpo della coclea. Allo stesso tempo, tali risultati si manifestavano al meglio su terreni più viscosi. Inoltre, gli esperti hanno appreso che l'aletta non dovrebbe essere superiore a un quarto del diametro del corpo, altrimenti c'era il rischio di una riduzione dell'efficienza. L'allungamento della vite a livello di 4-6 unità è stato considerato ottimale. Le eliche con proporzioni diverse in questa gamma avevano quasi le stesse caratteristiche.
I risultati dei progetti ShN-67 e ShN-68 hanno interessato sia scienziati e designer che i militari. Il servizio di ricerca e soccorso dell'Aeronautica militare si è naturalmente interessato a una tecnologia promettente con caratteristiche uniche per il cross-country. Presto SKB ZIL ha ricevuto l'ordine di sviluppare un nuovo veicolo per la neve e la palude con un'elica a vite rotante, adatto all'uso da parte dei soccorritori. Un paio di anni dopo, i designer guidati da V. A. I Grachev hanno completato questo compito e hanno presentato la macchina PES-3 / ZIL-4904.
L'unico prototipo costruito del modello ShN-67, successivamente ridisegnato secondo il progetto ShN-68, doveva tornare al produttore una volta completati i test. Lì probabilmente rimase per qualche tempo, ma non ci sono informazioni sul suo ulteriore destino. C'è motivo di credere che a un certo punto una macchina unica di interesse tecnico e storico sia stata smantellata come non necessaria. A differenza di molti altri prototipi e modelli di produzione di SKB ZIL, ShN-68 non è sopravvissuto.
Un veicolo fuoristrada esperto con un'elica originale ha mostrato il suo potenziale, ed è stato anche in grado di interessare potenziali operatori. Come altre macchine puramente sperimentali, il prototipo, soprannominato "Auger", ha confermato i vantaggi di idee insolite e ha contribuito all'ulteriore sviluppo della tecnologia. Questo processo ha presto portato alla nascita di diversi nuovi veicoli fuoristrada, uno dei quali è ancora nei ranghi del servizio di ricerca e soccorso e garantisce l'evacuazione degli astronauti sbarcati.
