Druhá světová válka ukázala, jak důležitá mohou být plovoucí dopravní vozidla při přecházení řek a nádrží s obrannými strukturami na nich. Umožňují „z kol“, bez zvláštního strojírenského výcviku, někdy pod nepřátelskou palbou, rychle přepravovat pracovní sílu, munici, dělostřelectvo, někdy s traktory, přes vodní bariéru a vyzvedávat zraněné na zpáteční cestě. Tak se zrodil nový typ vojenské techniky - kolové a pásové transportéry, obojživelníci. Začaly být široce používány v americké a britské armádě od roku 1942, nejprve v Tichém oceánu, později v Evropě při vylodění na Sicílii, v Normandii, při přechodu řek Seiny, Weser, Meuse, Rýna a mnoha jezer a kanály
Zámořský prototyp
V rámci Lend-Lease začala plovoucí vozidla americké výroby přijíždět do Rudé armády v polovině roku 1944. To umožnilo našim jednotkám v operaci Visla-Odra při překročení řek Svir a Daugava řešit složité bojové mise s výrazně menším ztráty než při použití běžných a stoupenců trajektových zařízení. Ukázalo se, že v budoucnu obojživelná vozidla najdou široké uplatnění mezi vojsky jako efektivní a spolehlivé přistávací plavidlo.
Při přípravě plánů na poválečné technické vybavení sovětské armády se počítalo také s vývojem velkých nákladních vozidel s vodním ptactvem o nosnosti 2,5 tuny. S vytvářením takových strojů však u nás nebyly zkušenosti, proto bez pečlivého studia a rozumného kopírování cizích analogů to nešlo.
K vytvoření velkého plovoucího vozidla bylo zapotřebí třínápravové vozidlo schopné přepravy přes vodní bariéru se spolehlivým vstupem do vody a přístupem na břeh, přistání jednotek až 40 osob se zbraněmi a střelivem, vojenský náklad o hmotnosti až 3 tuny, dělostřelecké systémy 76, 2 a 85 mm se servisním personálem atd. Spojenci měli takový vůz - americký GMC - DUKW - 353, který vstoupil do služby v červnu 1942.
Americký obojživelník GMC - DUKW - 353
Rozložení GMC - DUKW -353
GMC - DUKW -353 byl vyvinut společností Marmon Herrington na základě agregátů a podvozků 2, 5tunových třínápravových armádních terénních vozidel (ATP) GMC - ACKWX - 353 (1940) a GMC - CCKW - 353 (1941). Karoserie vozu a jeho obrysy byly vyrobeny námořní architektonickou firmou Sparkman a Stephen z New Yorku.
Stávající rám vozu s podvozkem byl umístěn do trupu o vodní tonáži-lodi pontonového typu. Podvozek byl vyroben podle klasického třínápravového schématu, které se stalo standardem pro armádní vozidla: vpředu byl benzínový 6válcový motor s výkonem 91,5 koní. Plavbu zajišťovala vodní vrtule, která byla umístěna v zádi trupu ve speciálním tunelu. Manévrování na vodě bylo prováděno pomocí vodního kormidla instalovaného bezprostředně za vrtulí.
V zadní části trupu byl naviják s bubnem o délce 61 m. Byl určen k usnadnění nakládání dělostřelectva a vozidel do nákladního prostoru. Naviják se pohodlně ovládal při samočinném tažení vozu, ale pouze při zpětném zdvihu.
Teoreticky by mohl být kabel tažen dopředu a skrz nákladový prostor a vodicí konzolu na přídi vozu. Ale tato metoda byla používána velmi zřídka.
V září 1942 byl na stroj instalován centralizovaný systém řízení tlaku v pneumatikách. Umožnilo to snížit tlak z běžných 2,8 kgf / cm2 (jízda po zpevněných cestách) na 0,7 kgf / cm2 na měkkých půdách (například písek). Vlivem deformace (zploštění) pneumatiky se styčná plocha dezénu se zemí zvětšila, což snížilo celkový tlak na zem. To zase zvýšilo schopnost vozidla v běhu. Předpokládá se, že to byla první auta na světě se systémem kontroly tlaku v pneumatikách na cestách. Avšak ještě před válkou byl podobný systém vyvinut v Německu a používán na malých automobilech 4x4, například Mercedes Benz G-5 nebo Adler V40T.
Celkem bylo od března 1942 do května 1945 vyrobeno 21 247 vozidel GMC - DUKW -353. Bojové ztráty (na všech frontách) činily 1137 jednotek. V SSSR bylo v roce 1945 dodáno 284 vozidel v rámci Lend-Lease (údaje za rok 1944 nejsou k dispozici).
Tabulka 1. Technické údaje obojživelníka GMC - DUKW -353
Nosnost, kg:
na souši - 2429;
na vodě - 3500.
Celková hmotnost (s řidičem a nákladem), kg - 8758.
Rozměry (DxŠxV), mm - 9449 x 2514, 6 x 2692.
Světlá výška, mm - 266.
Poloměr otáčení na zemi, m - 10, 44.
Maximální cestovní rychlost, km / h:
na zpevněných cestách - 80, 4;
na vodě - 10, 13 (bez nákladu - 10, 25).
Plocha ložné plochy, m2 - 7, 86.
Sovětská odpověď
Testy obojživelného GMC - DUKW -353, které byly provedeny v SSSR v říjnu 1944, nepotvrdily některé parametry stroje (viz tabulka 1). Maximální rychlost na souši tedy byla 65 km / h, nikoli 80, 4 km / h, na vodě - 9, 45 km / h. Strmý svah 27 ° deklarovaný společností nebyl nikdy podniknut a celková hmotnost auto s nákladem a řidičem vážilo 9160 kg.
Po testování začali sovětští inženýři vytvářet vlastní velké plovoucí vozidlo. Měl být vyvinut v moskevském automobilovém závodě. Stalin (ZiS), který do té doby, na jaře 1946, již postavil třínápravový 2,5tunový terénní nákladní automobil ZIS-151. Ukázalo se, že není nejúspěšnější, ale co se týče vnějších parametrů, rozměrů a kinematického schématu podvozku, měl blízko k americkému GMC - DUKW -353. Závod byl ale přetížen vývojem, dolaďováním a zvládáním výroby nových automobilů a bojových vozidel první poválečné generace (ZIS-150, ZIS-151 (BTR-152), ZIS-152 atd.), a proto tuto práci odmítl. Navrhl, aby se tohoto úkolu chopila pobočka. Pobočkou byl tehdy nedokončený automobilový závod Dnepropetrovsk (DAZ), který měl vyrábět nákladní vozy ZIS-150 jako záložní závod.
Nákladní vůz ZIS (ZIL) -150
V květnu 1947 byl KV Vlasov, bývalý hlavní inženýr závodu Gorky Automobile Plant (GAZ), jmenován ředitelem závodu a 42letým inženýrem VAGrachevem, který dříve v Gorkém úspěšně vyvíjel terénní vozidla, se stal hlavním konstruktérem automobilky DAZ. Grachev byl vždy přitahován vojenským tématem, takže v roce 1948 se této zajímavé a komplexní práce chopil s nadšením, z vlastní iniciativy, navzdory nedostatku personálu. Zvláště byl nedostatek konstruktérů - motoristů a kvalifikovaných odborníků pro práci v experimentální dílně, která nese hlavní část práce.
Hlavní designér DAZ Vitaly Grachev
Kromě toho se závod dál stavěl, ne všechny dílny a služby byly plně zformovány. Rovněž pokračovaly práce na modernizaci „Ukrajinců“ZIS-150-GAZ-150, na původním návěsu pod radarem „Thunder“, na autojeřábu AK-76.
DAZ-150 „ukrajinský“
Vitaly Grachev představuje L. Brežněvovi první vůz Dnepropetrovského DAZ-150
Ale přes to všechno začaly práce na budoucím velkém obojživelníkovi koncem téhož roku 1948. Nejprve byl důkladně prostudován prototyp - GMC (do závodu byly přivezeny dva vozy, z nichž jeden byl rozebrán „na šroub“). Dlouhými výlety po silnicích a plavbou po Dněpru jsme objevili silné a slabé stránky „Američana“. Současně byli konstruktéři „testováni“a představeni stroji „zevnitř“. K tomu o víkendech v létě 1949 celý tým plul podél Dněpru, vyrazil na břehy a ostrovy.
Na GMC se mi líbilo:
- dobré pro takový hydrodynamiku trupu stroje;
- dobře zvolená vrtule;
- mírná vlastní hmotnost;
- docela měkké prameny;
- precizní práce spojky.
Objeveno a nevýhody:
- nepohodlné nakládání zařízení na nákladní plošinu zadní vysokou stranou, která se neskládala zpět;
- nedostatečný výkon motoru;
- nespolehlivé hlavy přívodu vzduchu do pneumatik;
- nedostatečná manévrovatelnost na vodě;
- neustálý náklon na levou stranu díky tam umístěné plynové nádrži.
To vše pomohlo společně s armádou formulovat konečné referenční podmínky pro velké plovoucí třínápravové vozidlo:
- přístup na měkkých půdách se sklonem až 20 ° k vodní bariéře široké až 1 km jakékoli hloubky s obojživelnými skupinami až 40 osob se zbraněmi a střelivem nebo s jiným nákladem;
- přechod přistávacích skupin na nevybavené protější pobřeží rychlostí nejméně 8,5 km / h;
- spolehlivý výstup z vody na písčitý nebo hliněný břeh se strmostí až 17 °;
- další nepřetržitý postup do hlubin nepřátelského území po různých silnicích rychlostí až 60 km / h.
Mělo to také zajistit rychlé a pohodlné nakládání (pomocí vlastního navijáku) pro křížení 76, 2 mm kanónu ZIS-3, 85 mm D-44, ZPU-4 a 37 mm protiletadlových děl s výpočty (po jedné instalaci), lehké kolové traktory GAZ-67, GAZ-69 (po jednom) a za přítomnosti rovného pobřeží s hustou půdou a bez vln a silného větru-přejezd 3,5 tuny nákladu (100- mm dělo BS-3, 152 mm houfnice D-1 s výpočtem, střední kolový traktor GAZ-63 bez nákladu).
Nabíjení 76, 2mm kanónu ZIS-3 na BAV pomocí ramp
Vozidlo mělo být vybaveno pro tažení 30tunového voru po vodě a při použití jako samohybný trajekt (bez vylodění na břeh)-pro převoz obojživelných skupin až 50 osob se stojatými zbraněmi, samohybnými děly SU-76M, pásové traktory AT-L.
Postupně se také vyvíjela ideologie rozvržení nového vozu, který obdržel značku DAZ-485. V příďovém prostoru trupu, uzavřeném nahoře nýtovanou hliníkovou palubou se třemi utěsněnými poklopy pro přístup do motorového prostoru, byl šestiválcový motor ZIS-123 (z BTR-152) o výkonu 110- 115 kon. síly. Kromě toho byly na vůz nainstalovány dvě 120litrové plynové nádrže (GMC měl jednu na 151,4 litru). Rám vozu byl vypůjčen ze ZIS-151. Byl výrazně posílen, byly představeny další příčníky, upevňovací body pro podpěry hnacího hřídele, naviják a vrtule.
Za motorovým prostorem byla otevřená dvojitá kabina posádky s ovládacími a ovládacími zařízeními. Vepředu a po stranách byla kormidelna uzavřena sklopným sklem, nahoře - odnímatelnou plachtou. V zimě byla kabina vytápěna. Polštáře a opěradla obou sedadel posádky byly plovoucí a sloužily jako život zachraňující zařízení.
Tonážní tenkostěnný trup, stejně jako třílistá vrtule, zvětšená o 25 mm v průměru, byly při absenci zkušeností jednoduše zkopírovány z „Američana“. Proto byly tyto dva stroje navenek velmi podobné, zejména na přední části trupu. Uspořádání domácího stroje se však mírně změnilo: naviják s lankem byl umístěn uprostřed trupu, což umožnilo uvolněním kabelu zpět rychle a efektivněji umístit náklad na plošinu pomocí kloubového zapečetěné dveře zavazadlového prostoru (což u GMC nebylo). Současně se snížila výška nakládky o 0,71 m a plocha nástupiště se zvýšila na 10,44 m2 (v GMC - 7,86 m2). Také v zadní části plošiny mohl být nainstalován jeřáb schopný pracovat na hladině. Bylo také plánováno přepravit dva kovové rychloupínací žebříky pro nakládání kolových vozidel. Vůz byl vybaven širokou škálou vybavení: navigace (až po letecký kompas), kapitán (kotva a hák), záchranné vybavení, byla zde elektrická siréna a vyhledávací světlo.
Obecný plán obojživelníka DAZ-485
Celkový pohled na obojživelník DAZ-485
Většina prací na stroji byla věnována vývoji centralizovaného systému kontroly tlaku v pneumatikách. To bylo považováno za klíč k vyřešení problému s vysokou schopností běhu na plovoucím autě. Po mnoha testech a vylepšeních byl systém vyroben. S poklesem tlaku vzduchu v pneumatikách v terénu se tlak kola na zem snížil o 4 - 5krát, počet kontaktních výstupků se zvýšil přibližně 2krát a cesta byla lépe zhutněna, její hloubka se zmenšila a podle toho se odpor půdy vůči kolům snížil. V souladu s tím se také zvýšila průměrná rychlost pohybu na měkkých půdách. Ale co je nejdůležitější, trakční rezerva auta se zvýšila 1, 5 - 2krát při jízdě na sněhu, písku, orné půdě. A čím větší je tato zásoba, tím vyšší je schopnost běhu vozidla. Právě v té době v SSSR v DAZ byl učiněn rozhodný a revoluční krok ve věci prudkého zvýšení schopnosti běhu na kolech kolových vozidel na měkkých půdách a v terénu, což je v tomto ukazateli přiblížilo pásová vozidla.
Bylo také velmi důležité, že na rozdíl od GMC v případě poškození pneumatiky dokáže kompresor déle udržovat tlak v pneumatice a samotný proces byl monitorován řidičem. Například po pěti výstřelech s 9mm kulkami (10 otvorů) dosáhl tlak v pneumatikách normálu po 8 minutách. po ostřelování a dále zůstával konstantní. Nafouknutí pneumatik vzduchem „od nuly“(zcela vypuštěné kolo) trvalo 16 minut. Zatímco při GMC - 40 minut. Vývoj těchto pneumatik prováděl Výzkumný ústav pneumatikářského průmyslu, hlavním konstruktérem pro ně byl Yu. Levin. A ještě něco k pneumatikám, respektive k umístění rezervní pneumatiky v karoserii. Vzhledem k tomu, že domácí pneumatika vyšla těžší než americká, bylo rozhodnuto umístit ji vodorovně na palubu vozu ve speciální výklenku pod navijákem. Výsledkem bylo, že pneumatika (hmotnost asi 120 kg) byla umístěna mnohem níže než americký analog (asi 1,3 m od země, na GMC - 2 m), což výrazně usnadnilo její výměnu.
DAZ-485 ve dvoře závodu
Okamžik instalace rezervního kola na auto
Pohled na vrtuli
První ukázka
Podrobný design vozu začal na začátku roku 1949. Pracovali jako ve válce - každý s nadšením 10–12 hodin. Práce byla dobře stimulována finančně, a co je nejdůležitější - morálně. Tým byl do budoucího auta zamilovaný. Hlavní potíže padly na ramena vedoucího body body B. Komarovsky a přední návrhář těla S. Kiselev. Prošli dobrou školou v Gorkém automobilovém závodě a přišli do GAZ spolu s V. Grachevem. Právě oni odpovídali na otázku V. Gracheva „Dokážeme si takovou stavbu navrhnout sami?“odpověděl: „Ano, můžeme!“
V čele Úřadu motoru stál S. Tyazhelnikov, Úřad pro přenos - A. Lefarov. Laboratoř silničních zkoušek vedl Yu. Paleev. Inženýr plukovník G. Safronov byl pozorovatelem z inženýrského výboru sovětské armády.
Vedoucí úřadu pro tělo B. Komarovsky
Konstrukce DAZ-485 byla prováděna po celý rok 1949. Jakmile byly výkresy uvolněny, byly okamžitě dány do dílen závodu, aniž by se čekalo na vydání všech papírů. Okamžitě byla položena dvě vozidla. Největší potíže způsobila výroba pouzdra. Panely byly ručně přibity na dřevěné špalky. Pro svařování panelů byly postaveny skluzy a lázně pro testování těsnosti. V zimě roku 1950 byla zahájena výroba prototypů v plném rozsahu. Současně na žádost V. Gracheva vědci a specialisté Gorkého institutu pro stavbu lodí vypočítali jeho stabilitu, ovladatelnost a vztlak na modelu DAZ-485. Ukázalo se, že jsou normální.
Stabilita je schopnost plovoucího stroje, nevyváženého pod vlivem vnějších sil, vrátit se do polohy rovnováhy poté, co tyto síly přestanou působit. Stabilita umožňuje vozu vstoupit do vody rolí a trimováním, vznášet se na vlně, táhnout jiné (stejného typu) auto, poskytuje týmu (posádce) možnost pohybu uvnitř vozu.
Vztlak je chápán jako schopnost stroje plavat na vodě s požadovaným zatížením a zároveň udržovat určitý tah. Je známo, že těleso vyrobené z materiálů, jejichž měrná hmotnost je menší než měrná hmotnost vody vytlačené tímto tělesem, vždy plave. Toto je Archimedův zákon, známý všem.
Stabilitní typy plovoucích vozidel
Jeden ze zkušených obojživelníků na testování
Zleva doprava: ch. konstruktér V. Grachev, testovací jezdec A. Chukin, konstruktér A. Sterlin, vojenský zástupce I. Danilskiy
V polovině srpna 1950 bylo sestaveno první auto. Pozdě odpoledne jsme to dali do pohybu a nemohli jsme odolat a šli plavat na Dněpru. Ze břehu jej svými světlomety osvětloval americký obojživelník GMC. Byl to okouzlující pohled: zdálo se, že plovoucí vůz GMC předává obušek nováčkovi.
Stroj se okamžitě „zformoval“: nebyly nalezeny žádné zvláštní chyby, účinný a dostatečně spolehlivý stroj nepotřeboval v budoucnu žádné závažné úpravy. Byl to styl práce V. Gracheva - vyrábět zásadně nové stroje „mimo vyšlapané cesty“(nebo „trefit se do volského oka“, jak řekl sám konstruktér). A proto dělal první výlety a plaval sám, seděl za volantem, byl zvyklý přijímat informace z rukou někoho jiného.
Snadné použití bylo od samého začátku oceňováno, zejména zadní výklopné dveře a naviják umístěný ve středu stroje. Obecně tomu tak bylo v domácí praxi, kdy se auto chovalo ne hůře, ale mnohem lépe než prototyp: vyšší schopnost běhu, lepší dynamika jízdy, pohodlné nakládání, větší světlá výška.
