Radeći na projektima za obećavajuća visoka i ultra visoka terenska vozila, SKB ZIL je sredinom šezdesetih stvorio veliki broj terenskih vozila različitih tipova i različitih karakteristika. Iskusna i serijska vozila na kotačima pokazala su visoke performanse i uspješno izvršila postavljene zadatke. Međutim, ti uspjesi nisu zaustavili razvoj obećavajućeg smjera i daljnji rast obilježja različitih zemalja. Ubrzo se pojavljuju prvi događaji na području tzv. vozila sa snježnim i močvarnim rotorom sa svrdlom. Prvi stroj ovog tipa pod markom "ZIL" bio je eksperimentalni model ShN-67.
Do 1966. godine stručnjaci iz Specijalnog dizajnerskog biroa ZIL na čelu s V. A. Grachev je pronašao sve glavne načine za postizanje najvećih mogućih karakteristika terenskog vozila na kotačima. Daljnji razvoj takve tehnike bio je povezan s obnovom određenih jedinica, korištenjem novih pristupa itd. Istodobno, paralelno je bilo moguće testirati potpuno nove originalne ideje koje su utjecale na arhitekturu šasije. Dobivši takvu priliku, Biljka nazvana po. Likhachev je to iskoristio.
Terensko vozilo ShN-67 na snijegu
Dizajneri SKB ZIL-a 1966. su se mogli upoznati s reklamnim filmom posvećenim novom eksperimentalnom terencu američke konstrukcije. Neobičan automobil iz Chryslera bio je opremljen šasijom u obliku para rotacijskih vijčanih jedinica koje su služile kao pogonski uređaj. Zbog gledanja filma odlučeno je pokrenuti vlastiti istraživački program za određenu šasiju. Planirano je da se prvi rezultati u okviru istraživačkog rada dobiju već ove godine.
U sljedećih nekoliko mjeseci SKB ZIL razmjenjivao je iskustva s drugim automobilskim organizacijama koje su već pokrenule svoje projekte rotirajućih vijaka. Do početka 1967. akumulirano je određeno iskustvo koje je omogućilo početak razvoja vlastitog prototipa.
Iz više razloga, u dokumentima SKB-a, rotirajući vijak naveden je pod imenom vijak ili vijak-rotor. Ova značajka imenovanja odrazila se u radnom naslovu pilot projekta. Terensko vozilo označeno je kao SHN-67. Brojevi su označavali godinu nastanka. Dizajneri i testeri dali su projektu i nadimak - "svrdlo". Valja napomenuti da je u budućnosti projekt ShN-67 finaliziran, nakon čega je preimenovan u ShN-68, opet prema godini rada.
Eksperimentalni stroj SHN-67 stvoren je kao demonstrator tehnologije, pa mu nisu postavljeni posebni zahtjevi. Trebao je imati dovoljno jednostavan dizajn za testiranje glavnih hrabrih ideja. Za ubrzanje izgradnje predloženo je korištenje najvećeg mogućeg broja gotovih komponenti i sklopova. Istodobno, određeni su se proizvodi morali razvijati i sastavljati od nule.
Dijagram stroja
Posebno za novi projekt bilo je potrebno razviti slučaj nestandardnog dizajna. Temeljen je na okviru izrađenom od metalnih profila, na koji je ugrađena obloga od lima. Tijelo je formirano s nekoliko osnovnih naprava. Dakle, njegov donji dio bio je svojevrsni čamac s trapezoidnim presjekom. Pramac trupa se proširio, nakon čega se presjek jedinica nije mijenjao sve do same krme. Iznad nagnutih stranica "čamca" bile su postavljene dvije razvijene police čiji je gornji dio bio povezan s krovnom palubom trupa. U prednjem dijelu trupa planirano je postaviti kabinu posade, iza koje se nalazilo kućište motora u obliku kutije.
U srednji dio okvira, unutar "čamca", postavljen je benzinski motor ZIL-375Ya snage 180 KS. Motor je bio spojen na tzv. glavni zupčanik i mehanizam zakretanja, posuđen iz gusjeničarskog vozila M-2 iz OKB MMZ. Dostava okretnog momenta na elisu odvijala se kroz par nagnutih osovina smještenih u stražnjem dijelu trupa. Prošli su kroz noge propelera i uz pomoć zupčanika za vožnju unatrag, izgrađenih na temelju zupčanika posljednjih pogona terenskog vozila ZIL-135L, prenosili snagu na svrdla.
Sustav goriva za terensko vozilo temeljio se na serijskim jedinicama vozila ZIL-157. Električna oprema posuđena je od kamiona ZIL-130 gotovo bez preinaka.
U prednjem dijelu trupa, ispod bočnih polica, nalazili su se okomiti oslonci s pomičnim nosačem za prednje osovine vijka puža. U krmenom dijelu trupa, na njegovim kosim stranama, postavljen je par većih i voluminoznijih regala, u koje su postavljeni prijenosni uređaji.
Raspored karoserije. Lijevo - pogled sprijeda, desno - straga
Iz očiglednih razloga, rotorski vijak za eksperimentalno terensko vozilo SHN-67 razvijen je od nule. Puž je bio prilično složen uređaj dug 4,2 m i promjera 1 m (ušice). Tijelo svrdla izrađeno je od čelika 2 mm i ima sklopivu konstrukciju. Bio je to dugačak cilindar promjera 800 mm, nadopunjen parom konusnih oplata. Kako bi se povećala krutost konstrukcije, na unutarnju stranu tijela nanesen je sloj poliuretanske pjene od 100 mm. Izvana na svrdlu nalazio se spiralni držač. Metalna traka trapezoidnog presjeka bila je čvrsto pričvršćena na tijelo. Kut spirale je 17 ° 40 '.
Dva takva uređaja montirana su na bočne stalke i nalazila su se uz karoseriju vozila. Puževe su pokretale prijenosne jedinice smještene u stražnjim stupovima. Upravljanjem pužem vozač je mogao promijeniti brzinu vrtnje elisa rotora ili promijeniti smjer njihovog okretanja. Sve je to, prema izračunima, osiguralo dovoljnu pokretljivost i upravljivost.
Ispred trupa eksperimentalnog SHN-67 nalazila se zatvorena kabina s tri sjedala. Poklopac kokpita od stakloplastike s naprednim ostakljenjem posuđen je od terenskog vozila za pretraživanje i evakuaciju PES-1. U sredini kabine nalazilo se sjedalo vozača iz automobila GAZ-69. Sa strane je bilo predviđeno nekoliko mjesta za druge testere. Pristup kokpitu omogućen je samo s krovnog otvora. Međutim, niska visina terenskog vozila nije ometala slijetanje.
Gotovo vozilo sa snježnim i močvarnim pužnim rotorom trebalo je biti srednje veličine. Duljina vozila malo je prelazila 5,5 m, širina 3,1 m, a visina samo 2 m. Na čvrstoj podlozi ShN-67 imao je razmak od tla 500 mm. Masa praznog vozila postavljena je na 3750 kg s nosivošću od 1250 kg. Ukupna je masa, dakle, morala doseći 5 tona.
Vožnja po snježnom terenu
Već u prosincu 1966. SKB ZIL je počeo sastavljati okvir budućeg tehnološkog demonstratora. Otprilike mjesec dana kasnije započelo je sastavljanje jedinica na okviru. Zbog niza tehničkih razloga odlučeno je ukloniti neke jedinice rabljenog motora ZIL-375Ya, što, međutim, ni na koji način nije utjecalo na njegove performanse. Do početka ožujka, terensko vozilo je dovršeno, a uskoro se planiralo testirati na pravim stazama koje su već bile korištene za testiranje ostale opreme.
Dana 4. ožujka 1967. godine, iskusni ShN-67 isporučen je u ispitnu bazu ZIL u selu Chulkovo u blizini Moskve. Terensko vozilo je dotjerano u jednostavnim uvjetima, nakon čega su testovi počeli utvrđivati maksimalne karakteristike. Provjere na neravnom terenu, močvari i snijegu nastavile su se do kraja ožujka i prikupile sve potrebne podatke.
Izvan terena, uključujući meko blato, "Auger" se držao samouvjereno i, okrećući rotore propelera, kretao se ili manevrirao. Ovisno o smjeru rotacije dva svrdla, stroj se mogao pomicati naprijed ili natrag ili se bočno kretati. Za translacijsko kretanje, oba su vijka morala rotirati u različitim smjerovima, za bočno kretanje - u jednom smjeru.
Performanse na terenu bile su primjerene, ali stroj se nije mogao dobro ponašati na asfaltiranim cestama. U takvim uvjetima, ušice neobičnog propelera trošile su se od trenja na površini mnogo brže nego na tlu. Terensko vozilo moglo je plutati, a par rotirajućih rotora stvorio je potisak do 600 kg.
Svrdlo na vodi
Na temelju rezultata ispitivanja terenskog vozila ShN-67 odlučeno je redizajnirati prijenos i šasiju. Dakle, u ažuriranom projektu bilo je potrebno napustiti mjenjače unatrag u korist konačnih pogona s dvostupanjskim konusno-cilindričnim parom iz ZIL-130. Ovo poboljšanje povećalo je učinkovitost pogonskog sklopa i omogućilo postizanje željenih performansi, ali je istodobno dovelo do gubitka sposobnosti okretanja.
Također su razvijeni novi vijčani rotori. Sada je predloženo da ih se napravi od aluminijske legure AMG-61 uz zadržavanje postojeće strukture. Umjesto jednog spiralnog ušica, sada se planiralo koristiti tzv. dvosmjeran. Profil ovog dijela promijenio se u trokutasti, a korak se smanjio na 1,6 m. Kut spirale doveden je na 32 ° 40’. Prema izračunima, ovaj dizajn svrdla omogućio je povećanje maksimalne translacijske brzine.
Ažurirana verzija terenskog vozila označena je kao SHN-68. Novi projekt zadržao je maksimalan kontinuitet sa postojećim, pa je stoga bilo moguće bez izgradnje novog prototipa. Postojeći puž tipa SHN-67 dobio je nove prijenosne jedinice i uređaje šasije, nakon čega je jednostavno preimenovan. Restrukturiranje ShN-67 prema projektu ShN-68 dovršeno je krajem travnja 1968. godine.
6. svibnja održana su prva ispitivanja ažuriranog stroja na rezervoaru u području Lytkarino. Zahvaljujući novim svrdlima, terensko vozilo je moglo ubrzati do 12 km / h. Međutim, nije prošlo bez problema. Prilikom napuštanja vode, terensko vozilo naslonilo je nos na prilično strmu obalu. Testni vozač pokušao je napraviti sigurnosnu kopiju za novi pokušaj podizanja, ali originalni pogonski uređaj doslovno je počeo vući automobil pod vodu. Srećom, vozač je to na vrijeme primijetio i poduzeo mjere kako bi spriječio poplavu terenskog vozila.
Zajednička ispitivanja ShN-67 zajedno s drugom opremom. U pozadini-terensko vozilo ZIL-E167
Zimska ispitivanja SHN-68 na snijegu provedena su tek u proljeće sljedeće 1969. godine. Polje za ispitivanje bila su polja Permske regije, gdje je tada bilo rahlog snijega dubine oko 1 m. Bez obzira na doba dana, prosječna temperatura zraka ostala je negativna do kraja ispitivanja.
Nekoliko terenskih vozila testirano je pod istim uvjetima. Zajedno sa SHN-68 proučavali su još nekoliko strojeva, uključujući razvoj SKB ZIL-a. Većina tih uzoraka imala je nestandardnu šasiju.
Usporedbe su pokazale da se "Shnek", za razliku od niza drugih uzoraka, može kretati kroz snijeg s dubinom većom od 900 m. Maksimalna brzina u ovom slučaju dosegla je 18 km / h. Ovisno o težini tereta na mjestu terenskog vozila, brzina se malo smanjila. S masom od 5 tona ubrzao je samo do 17,4 km / h.
SHN-68 je, između ostalog, proučavan kao traktor. Utvrđeno je da potisak automobila izravno ovisi o njegovoj masi. Tako se, s ukupnom težinom od 5 tona, na stražnjoj kuki razvio potisak do 1200 kg. S težinom stroja od 3750 kg, ovaj je parametar smanjen na 970 kg. Vučom navedenog tereta, terensko vozilo moglo bi se nastaviti kretati. Prekoračenje zadanih vrijednosti opterećenja dovelo je do klizanja. Svrdli su se počeli slobodno okretati, lopatajući zemlju ili snijeg i više nisu mogli pomicati automobil.
Terensko vozilo u ažuriranoj konfiguraciji. Sada se zvao SHN-68
S dovoljno velikom pokretljivošću na snijegu, terensko vozilo imalo je ograničene mogućnosti pri penjanju po padinama. Prilikom kretanja naprijed svrdla su bacala snijeg ispod dna trupa, uslijed čega se ispod njega stvorio talog, usporavajući kretanje. Takve značajke stroja ograničavale su strminu svladanog nagiba na 12 stupnjeva. Krećući se natrag, svrdlo je raspršilo snijeg po stranama, pa stoga nije riskiralo slijetanje. Na temelju rezultata takvih provjera odlučeno je zamijeniti svrdla. Sada, pri kretanju naprijed, snijeg je morao biti razasut po stranama, a ne graban ispod dna.
Krajem siječnja 1970. na poligonima u moskovskoj regiji dogodila su se nova ispitivanja tijekom kojih su, među ostalim, utvrđene maksimalne karakteristike trčanja. Na zbijenom snijegu SHN-68 je mogao postići brzinu veću od 30 km / h. Potrošnja goriva na djevičanskom snijegu dosegla je 86 l / h. U drugim uvjetima motor je trošio znatno manje goriva.
Ljetna ispitna faza, tijekom koje je terensko vozilo radilo na vodenom i močvarnom terenu, pokazala je potrebu za nekim poboljšanjima. Dakle, pokazalo se da se u takvim uvjetima optimalno ubrzanje postiže izbacivanjem vode i mulja ispod dna trupa. Osim toga, inspekcije su pokazale da terenskom vozilu za kretanje kroz močvaru trebaju dodatne skije. Ispred prednjih oslonaca svrdla pojavile su se dvije nagnute ploče koje su uklanjale vegetaciju ispod svrdla, a također su pojednostavljivale uspon do obale ili do plutajućih površina vegetacijskog pokrova.
Ispitivanja prototipa ShN-68 dovršena su u prvim mjesecima 1970. godine. Ovaj stroj, koji je demonstrirao tehnologiju, savršeno se nosio sa svojim zadatkom i jasno pokazao sve svoje značajke. U praksi je utvrđeno da je pužni rotor doista od određenog interesa u kontekstu razvoja tehnologije ultra visoke prohodnosti. Ovo podvozje dalo je neke prednosti u odnosu na druge sustave, iako nije bilo lišeno nedostataka. Prije svega, to se očitovalo u činjenici da su se svrdla dobro pokazala na terenu, ali su se izuzetno brzo istrošila na tvrdim podlogama.
ShN-68 tijekom ispitivanja na vodi
Za daljnji razvoj novih ideja izgrađen je poseban štand u SKB ZIL -u, gdje je bilo planirano testiranje različitih konfiguracija svrdla. Istraživački rad omogućio nam je da prikupimo mnogo važnih informacija. Konkretno, utvrđena je izravna ovisnost sile potiska i učinkovitosti o promjeru tijela puža. Istodobno, takvi su se rezultati najbolje očitovali na viskoznijim tlima. Također, stručnjaci su saznali da ušica ne smije biti veća od četvrtine promjera tijela, jer u protivnom postoji opasnost od smanjenja učinkovitosti. Produženje vijka na razini od 4-6 jedinica smatralo se optimalnim. Propeleri s različitim omjerima u ovom rasponu imali su gotovo iste karakteristike.
Rezultati projekata ShN-67 i ShN-68 zainteresirali su i znanstvenike i dizajnere i vojsku. Služba za traženje i spašavanje zračnih snaga prirodno se zainteresirala za obećavajuću tehnologiju s jedinstveno visokim karakteristikama za različite terene. Ubrzo je SKB ZIL dobio narudžbu za razvoj novog vozila za kretanje po snijegu i močvari s rotacijskom vijčanom propelerom, prikladnog za rad spasilaca. Nekoliko godina kasnije dizajneri na čelu s V. A. Gračevi su izvršili ovaj zadatak i predstavili stroj PES-3 / ZIL-4904.
Jedini izgrađeni prototip modela ShN-67, naknadno redizajniran prema projektu ShN-68, trebao se vratiti proizvođaču nakon završetka ispitivanja. Tamo je vjerojatno ostao neko vrijeme, ali nema podataka o njegovoj daljnjoj sudbini. Ima razloga vjerovati da je u jednom trenutku jedinstveni stroj od tehničkog i povijesnog interesa demontiran kao nepotreban. Za razliku od niza drugih prototipova i proizvodnih modela SKB ZIL-a, ShN-68 nije preživio.
Iskusno terensko vozilo s originalnim propelerom pokazalo je svoj potencijal, a također je moglo zainteresirati potencijalne rukovatelje. Kao i drugi čisto eksperimentalni strojevi, prototip pod nadimkom "Auger" potvrdio je prednosti neobičnih ideja i pridonio daljnjem razvoju tehnologije. Taj je proces ubrzo doveo do pojave nekoliko novih terenskih vozila, od kojih je jedno još uvijek u redovima službe traganja i spašavanja i osigurava evakuaciju iskrcanih astronauta.
