SKB ZIL, pracující na projektech slibných vysokých a ultra vysokých terénních vozidel, vytvořil v polovině šedesátých let velké množství terénních vozidel různých typů a různých charakteristik. Zkušená a sériová kolová vozidla vykazovala vysoký výkon a úspěšně plnila zadané úkoly. Tyto úspěchy však nezastavily rozvoj slibného směru a další růst přespolních charakteristik. Brzy první vývoj v oblasti tzv. vozidla se sněhem a bažinami na šnekovém rotoru. Prvním strojem tohoto typu pod značkou „ZIL“byl experimentální model ShN-67.
V roce 1966 specialisté ze ZIL Special Design Bureau v čele s V. A. Grachev našel všechny hlavní způsoby, jak získat maximální možné vlastnosti kolového terénního vozidla. Další vývoj takové techniky byl spojen s obnovou určitých jednotek, používáním nových přístupů atd. Souběžně bylo možné paralelně testovat zcela nové originální nápady ovlivňující architekturu podvozku. Poté, co dostal takovou příležitost, závod pojmenovaný po. Likhachev toho využil.
Terénní vozidlo ShN-67 na sněhu
V roce 1966 se konstruktéři SKB ZIL mohli seznámit s reklamním filmem věnovaným novému experimentálnímu americkému terénnímu vozidlu. Neobvyklé auto od Chrysleru bylo vybaveno podvozkem v podobě dvojice rotačních šroubových jednotek, které sloužily jako pohonné zařízení. V důsledku sledování filmu bylo rozhodnuto zahájit vlastní výzkumný program pro konkrétní podvozek. První výsledky v rámci výzkumné práce bylo plánováno získat již v tomto roce.
Během několika příštích měsíců si SKB ZIL vyměnila zkušenosti s jinými automobilovými organizacemi, které již zahájily své projekty vrtulí s rotačním šroubem. Na začátku roku 1967 bylo nashromážděno určité množství zkušeností, které umožnily zahájit vývoj vlastního prototypu.
V dokumentech SKB byla z několika důvodů uvedena vrtule s rotačním šroubem pod názvem šroub nebo šroubový rotor. Tato funkce pojmenování se odrazila v pracovním názvu pilotního projektu. Terénní vozidlo bylo označeno jako SHN-67. Čísla udávala rok vzniku. Designéři a testeři dali projektu také přezdívku - „Auger“. Je třeba poznamenat, že v budoucnu byl dokončen projekt ShN-67, poté byl přejmenován na ShN-68, opět podle roku práce.
Experimentální stroj SHN-67 byl vytvořen jako demonstrátor technologie, a proto na něj nebyly kladeny žádné zvláštní požadavky. Mělo to mít dostatečně jednoduchý design na otestování hlavních odvážných myšlenek. Pro urychlení stavby bylo navrženo použít maximální možný počet hotových komponent a sestav. Současně musely být určité výrobky vyvinuty a sestaveny od nuly.
Schéma stroje
Zejména pro nový projekt bylo nutné vyvinout případ nestandardního designu. Jeho základem byl rám z kovových profilů, na který bylo instalováno opláštění plechu. Tělo bylo tvořeno několika základními zařízeními. Jeho spodní část tedy byla jakýmsi člunem s lichoběžníkovým průřezem. Příď trupu se rozšířila, načež se průřez jednotek nezměnil až do samotné zádi. Nad šikmými stranami „lodi“byly umístěny dvě rozvinuté police, jejichž horní část byla spojena se střešní palubou trupu. V přední části trupu bylo plánováno umístění kabiny posádky, za níž se nacházela skříňová skříň motoru.
Ve střední části rámu, uvnitř „lodi“, byl umístěn benzínový motor ZIL-375Ya s výkonem 180 koní. Motor byl spojen s tzv. hlavní ozubené kolo a výkyvný mechanismus, vypůjčené z pásového vozidla M-2 od OKB MMZ. Dodávka točivého momentu na vrtuli byla prováděna prostřednictvím dvojice šikmých hřídelí umístěných v zadní části trupu. Procházely nohami vrtule a pomocí zpětných převodů, postavených na základě převodů koncových pohonů terénního vozidla ZIL-135L, přenášely sílu na šneky.
Palivový systém terénního vozidla byl založen na sériových jednotkách vozidla ZIL-157. Elektrické zařízení bylo zapůjčeno z nákladního automobilu ZIL-130 téměř bez úprav.
V přední části trupu byly pod bočními policemi svislé podpěry s pohyblivým držákem pro přední nápravy vrtule šneku. V zádi trupu, na jeho šikmých stranách, byla umístěna dvojice větších a objemnějších stojanů, do kterých byla umístěna přenosová zařízení.
Rozložení těla. Vlevo - pohled zepředu, vpravo - pohled zezadu
Z pochopitelných důvodů byla rotorová vrtule experimentálního terénního vozidla SHN-67 vyvinuta od nuly. Šnek byl poměrně složitým zařízením o délce 4 m a průměru 1 m. Tělo šneku bylo vyrobeno z 2 mm oceli a mělo skládací konstrukci. Jednalo se o dlouhý válec o průměru 800 mm, doplněný dvojicí zúžených kapotáží. Pro zvýšení tuhosti konstrukce byla na vnitřní stranu těla nanesena 100 mm vrstva polyuretanové pěny. Venku na šneku byl spirálový výstupek. K tělu byl pevně připevněn kovový pás lichoběžníkového průřezu. Úhel šroubovice je 17 ° 40 '.
Dvě taková zařízení byla namontována na bočních stojanech a byla umístěna podél karoserie vozidla. Šneky poháněly převodové jednotky umístěné v zadních sloupcích. Řidič ovládáním šneku mohl měnit rychlost otáčení vrtulí rotoru nebo měnit směr jejich otáčení. To vše podle výpočtů poskytovalo dostatečnou mobilitu a ovladatelnost.
Před trupem experimentálního SHN-67 byl uzavřený třímístný kokpit. Krytka kabiny ze sklolaminátu s pokročilým zasklením byla vypůjčena z vyhledávacího a evakuačního terénního vozidla PES-1. Ve středu kabiny bylo sedadlo řidiče z automobilu GAZ-69. Po jeho stranách bylo poskytnuto několik míst pro další testery. Přístup do kokpitu zajišťoval pouze střešní poklop. Nízká výška terénního vozidla však nepřistávala při přistání.
Hotové vozidlo na sníh a bažinu se šnekovým rotorem mělo být střední velikosti. Délka vozidla mírně přesáhla 5,5 m, šířka byla 3,1 m a výška byla pouze 2 m. Na pevném povrchu měl ShN-67 světlou výšku 500 mm. Pohotovostní hmotnost byla stanovena na 3750 kg s nosností 1250 kg. Celková hmotnost tedy musela dosáhnout 5 tun.
Jízda na zasněženém terénu
Již v prosinci 1966 začala SKB ZIL montovat rám budoucího technologického demonstrátoru. Asi o měsíc později začala montáž jednotek na rám. Z řady technických důvodů bylo rozhodnuto o odstranění některých jednotek použitého motoru ZIL-375Ya, což však nijak neovlivnilo jeho výkon. Začátkem března bylo terénní vozidlo dokončeno a brzy bylo plánováno jeho testování na skutečných tratích, které již byly použity k testování dalšího vybavení.
4. března 1967 byl na zkušební základnu ZIL ve vesnici Chulkovo u Moskvy dodán zkušený ShN-67. Terénní vozidlo bylo v jednoduchých podmínkách najeto, poté začaly testy určovat maximální charakteristiky. Kontroly v drsném terénu, bažinách a sněhu pokračovaly až do konce března a shromáždily všechna potřebná data.
V terénu, včetně měkkého bláta, se „Auger“sebevědomě držel a otáčel vrtulovými rotory, pohyboval se nebo manévroval. V závislosti na směru otáčení obou šneků se stroj mohl pohybovat dopředu nebo dozadu nebo se pohybovat do stran. Pro translační pohyb se musely oba šrouby otáčet v různých směrech, pro laterální pohyb - v jednom směru.
Výkon v terénu byl přiměřený, ale stroj nemohl dobře fungovat na zpevněných cestách. V takových podmínkách se oka neobvyklé vrtule opotřebovávaly třením na povrchu mnohem rychleji než na zemi. Terénní vozidlo mohlo plavat a dvojice rotujících rotorů vytvořila tah až 600 kg.
Šnek na vodě
Na základě výsledků testů terénního vozidla ShN-67 bylo rozhodnuto o přepracování převodovky a podvozku. V aktualizovaném projektu bylo tedy nutné upustit od zpětných převodovek ve prospěch koncových pohonů s dvoustupňovým párem zkosených válců ze ZIL-130. Toto vylepšení zvýšilo účinnost hnacího ústrojí a umožnilo dosáhnout požadovaného výkonu, ale současně vedlo ke ztrátě schopnosti otáčet se na místě.
Byly také vyvinuty nové šroubové rotory. Nyní bylo navrženo, aby byly vyrobeny ze slitiny hliníku AMG-61 při zachování stávající struktury. Místo jednoho spirálového oka bylo nyní plánováno použití tzv. obousměrný. Profil této části se změnil na trojúhelníkový a rozteč se zmenšila na 1,6 m. Úhel šroubovice byl upraven na 32 ° 40 ‘. Podle výpočtů tato konstrukce šneku umožnila zvýšit maximální translační rychlost.
Aktualizovaná verze terénního vozidla byla označena jako SHN-68. Nový projekt si zachoval maximální kontinuitu se stávajícím, a proto se dalo obejít bez stavby nového prototypu. Stávající šnek typu SHN-67 dostal nové převodové jednotky a podvozková zařízení, načež byl jednoduše přejmenován. Restrukturalizace ShN-67 podle projektu ShN-68 byla dokončena na konci dubna 1968.
6. května proběhly první testy aktualizovaného stroje na nádrži v oblasti Lytkarino. Díky novým šnekům dokázal terénní vůz zrychlit na 12 km / h. Nebylo to však bez problémů. Při opuštění vody položil terénní vůz nos na poměrně prudkém pobřeží. Testovací řidič se pokusil vycouvat k novému pokusu o zvednutí, ale původní pohonné zařízení začalo auto doslova táhnout pod vodu. Řidič si toho naštěstí včas všiml a přijal opatření, aby zabránil zaplavení terénního vozidla.
Společné testy ShN-67 spolu s dalším vybavením. V pozadí-terénní vozidlo ZIL-E167
Zimní testy SHN-68 na sněhu byly provedeny až na jaře následujícího roku 1969. Pole pro testování byla pole oblasti Perm, kde pak byl sypký sníh s hloubkou asi 1 m. Bez ohledu na denní dobu zůstala průměrná teplota vzduchu do konce testů záporná.
Za stejných podmínek bylo testováno několik terénních vozidel. Spolu s SHN-68 studovali několik dalších strojů, včetně vývoje SKB ZIL. Většina těchto vzorků měla nestandardní podvozek.
Srovnání ukázala, že „Shnek“je na rozdíl od řady dalších vzorků schopen pohybu sněhem v hloubce více než 900 m. Maximální rychlost v tomto případě dosáhla 18 km / h. V závislosti na hmotnosti nákladu v místě terénního vozidla byla rychlost mírně snížena. S hmotností 5 tun zrychlil pouze na 17,4 km / h.
SHN-68 byl mimo jiné studován jako traktor. Bylo zjištěno, že tah vozu přímo závisí na jeho hmotnosti. S celkovou hmotností 5 tun se tedy na zadní hák vyvinul tah až 1200 kg. Při hmotnosti stroje 3750 kg byl tento parametr snížen na 970 kg. Vlečením uvedeného nákladu se terénní vozidlo mohlo dál pohybovat. Překročení nastavených hodnot zatížení vedlo k uklouznutí. Šneky se začaly volně otáčet, odhazovaly zeminu nebo sníh a už nemohly s autem hýbat.
Terénní vozidlo v aktualizované konfiguraci. Nyní se tomu říkalo SHN-68
Díky dostatečně vysoké mobilitě na sněhu měl terénní vůz omezené schopnosti stoupat na svahy. Při pohybu vpřed šneky odhazovaly sníh pod dno trupu, v důsledku čehož se pod ním vytvořil sediment zpomalující pohyb. Takové vlastnosti stroje omezovaly strmost překonaného svahu na 12 stupňů. Při pohybu zpět šnek rozházel sníh do stran, a proto neriskoval přistání. Na základě výsledků těchto kontrol bylo rozhodnuto o výměně šneků. Nyní při pohybu vpřed musel být sníh rozházen do stran, a ne hrabán pod dno.
Koncem ledna 1970 proběhly na testovacích pozemcích Moskevské oblasti nové zkoušky, během kterých byly mimo jiné stanoveny maximální jízdní vlastnosti. Na hutněném sněhu dokázal SHN-68 dosáhnout rychlosti více než 30 km / h. Spotřeba paliva na panenském sněhu dosáhla 86 l / h. Za jiných podmínek spotřeboval motor výrazně méně paliva.
Letní testovací fáze, během níž terénní vozidlo pracovalo na vodě a bažinatém terénu, ukázala nutnost jistých vylepšení. Ukázalo se tedy, že za takových podmínek je dosaženo optimálního zrychlení, když se voda a bahno vymrští pod dno trupu. Kontroly navíc ukázaly, že terénní vozidlo potřebuje k pohybu bažinou další lyže. Před předními podpěrami šneků se objevily dvě šikmé desky, odstraňující vegetaci pod šneky a také zjednodušující výstup na břeh nebo do plovoucích oblastí vegetačního krytu.
Testy prototypu ShN-68 byly dokončeny v prvních měsících roku 1970. Tento stroj, který byl demonstrátorem technologie, se dokonale vyrovnal se svým úkolem a jasně ukázal všechny své vlastnosti. V praxi bylo zjištěno, že rotor šneku je skutečně zajímavý v souvislosti s vývojem technologie ultra vysoké průchodnosti. Tento podvozek poskytoval určité výhody oproti jiným systémům, i když nebyl bez nevýhod. Za prvé se to projevilo tím, že se šneky ukázaly dobře v terénu, ale na tvrdém povrchu se extrémně rychle opotřebovaly.
ShN-68 během testů na vodě
Pro další rozvoj nových myšlenek byl ve SKB ZIL postaven speciální stánek, kde bylo v plánu testovat různé konfigurace šneků. Výzkumná práce nám umožnila shromáždit mnoho důležitých informací. Zejména byla stanovena přímá závislost přítlačné síly a účinnosti na průměru těla šneku. Přitom se takové výsledky nejlépe projevovaly na viskóznějších půdách. Odborníci se také dozvěděli, že oko by nemělo být vyšší než čtvrtina průměru těla, jinak hrozilo snížení účinnosti. Za optimální bylo považováno prodloužení šroubu na úrovni 4-6 jednotek. Vrtule s různým poměrem v tomto rozsahu měly téměř stejné vlastnosti.
Výsledky projektů ShN-67 a ShN-68 zaujaly vědce i konstruktéry i armádu. Pátrací a záchranná služba letectva se přirozeně začala zajímat o slibnou technologii s unikátně vysokými charakteristikami běžeckých tratí. SKB ZIL brzy obdržela zakázku na vývoj nového sněhového a bažinatého vozidla s rotační šroubovou vrtulí, vhodného pro provoz záchranáři. O několik let později návrháři v čele s V. A. Grachevovi tento úkol splnili a představili stroj PES-3 / ZIL-4904.
Jediným postaveným prototypem modelu ShN-67, následně přepracovaného podle projektu ShN-68, bylo vrátit se výrobci po dokončení testů. Tam pravděpodobně nějakou dobu zůstal, ale o jeho dalším osudu nejsou žádné informace. Existuje důvod se domnívat, že v určitém okamžiku byl jedinečný stroj technického a historického zájmu demontován jako zbytečný. Na rozdíl od řady jiných prototypů a produkčních modelů od SKB ZIL, ShN-68 nepřežil.
Zkušený terénní vůz s originální vrtulí ukázal svůj potenciál a mohl také zaujmout potenciální operátory. Stejně jako ostatní čistě experimentální stroje, prototyp, přezdívaný „Auger“, potvrdil výhody neobvyklých nápadů a přispěl k dalšímu rozvoji technologie. Tento proces brzy vedl ke vzniku několika nových terénních vozidel, z nichž jedno je stále v řadách pátrací a záchranné služby a zajišťuje evakuaci vyloděných astronautů.
