И это тоже УАЗы! Зачем «Додику» лыжи, почему рвались гусеницы и как ездить по болоту?

1961 год стал очень важным для Ульяновского автозавода: шла подготовка к полномасштабному выпуску «Буханки» второго поколения. Ее начали осваивать на производстве еще в конце 1960 года, изготовив 100 экземпляров «Додика» (он же — «Головастик»), то есть версии с кабиной и грузовой платформой УАЗ-451Д, и десять промтоварных фургонов УАЗ-451. В 1962 году на государственные испытания выйдет уже полноприводная версия второй «Буханки», есть УАЗ-452, а на горизонте маячит целая россыпь специальных автомобилей, среди которых трехосный образец 6х6, заказанный для «обеспечения потребностей воздушно-десантных войск, монтажа ПТУРС и средств связи», и многие другие машины. В общем, в экспериментальном цехе работа кипит, однако занимаются здесь не только колесным транспортом, но и… санями! Именно автосани АС-1 инженеры УАЗа подготовили к заводским испытаниям в 1961 году. Они должны были перевозить двух человек, включая водителя, и 350 кг груза. Обратите внимание: АС-1 — это не аэросани с толкающим винтом, а именно автосани. Сзади к корпусу АС-1 шарнирно крепили тележку с колесными движителями.

Автосани УАЗ АС-1 имеют две пары лыж: передние могут перемещаться вертикально и поворачиваться в горизонтальной плоскости, за счет чего и меняется направление движения. Вторая пара закреплена неподвижно и предназначена не только для поддержки кузова, но и для дополнительного уплотнения снега, что, по мнению разработчиков, улучшало условия работы движителя

Самой интересной в конструкции автосаней была как раз тележка с двумя движителями, каждый из которых состоял из металлического обода диаметром 900 мм и шириной 300 мм, и семи лопаток, равномерно расположенных по окружности. Лопатки были шире, чем обод движителя — 400 мм, а в высоту достигали 165 мм. Как нетрудно догадаться, на снегу, укатанном лыжами, движители держались за счет ширины обода, а лопатки предназначались для отталкивания от снега. Но самое удивительное, что на этой тележке разместился еще и мотор ГАЗ-21А от «Волги»! Мощность от двигателя через коробку передач, главную передачу и полуоси передавалась на ступицы движителей за счет цепной передачи с понижающим числом. Вот как это выглядело живьем.

Как видим, при движении автосаней по снегу глубиной 100–150 мм лопатки не полностью погружены в снег, поэтому эффективность движения невысока. Дело в том, что такой снег лыжи утрамбовывают чересчур сильно

Ульяновским автосаням оказалась не по силам несложная программа испытаний, притом что пилотировал их водитель-испытатель с правами шофера первого класса. Заводчанам пришлось ограничиться лишь четырьмя пробными выездами, этим все и закончилось. Первый пробный заезд состоялся в конце января 1961 года и тут же показал, что и лыжный корпус, и двигатель требуют защиты от снега: инженерам пришлось установить ветровую раму и капот. При этом вес всей конструкции увеличился на 54 кг от исходных 1060 кг. Более того, этот же первый выезд показал, что всю конструкцию автосаней нужно радикально пересматривать. Обратимся к протоколам. Заезды проходили на ровной площадке, покрытой рыхлым свежевыпавшим снегом глубиной 250–400 мм, со скоростью 16–18 км/ч. На такой поверхности лыжи не держали корпус и проваливались в снег на 150–200 мм, при этом лопатки и вовсе цеплялись за грунт. Однажды после стоянки в 20–25 минут автосани едва сдвинулись с места, изрядно побуксовав. Чистого времени в движении на снегу автосани провели немного — чуть более получаса, но этого оказалось достаточно, чтобы «рама движителя согнулась в задней части из-за недостаточной прочности». После этого автосани оттащили на буксире к месту ремонта. Интересно, что вместе с санями испытатели пригнали грузовик ГАЗ-63, легковой внедорожник ГАЗ-69А и «Буханку» первого поколения УАЗ-450. Вся эта разношерстная компания двигалась по этой же площадке совершенно беспрепятственно, как по следу автосаней, так и по нетронутому снегу, причем оба джипа были полностью загружены.

К месту испытаний автосани доезжали своим ходом: вместо катков ставили обычные колеса, и это считалось ключевым преимуществом АС-1 и, увы, похоже, единственным…

На втором выезде условия были сложнее: была выбрана целина с глубиной снега 500–700 мм. По ней сани могли двигаться только в том случае, если лопатки доставали до грунта, при этом скорость была очень низкой. Если же лопатки не доставали до земли, то автосани, как правило, утрачивали способность к движению как вперед, так и назад. На участке, где глубина снега не превышала полуметра, сани смогли проехать всего… 200 метров, на которых застряли восемь раз. И в каждом из этих случаев их приходилось вытаскивать лебедкой ГАЗ-63.

На участках, где толщина наста составляла 50 мм, а в целом глубина снежного покрова — более полуметра, автосани застревали, после чего не могли сдать назад

Не увенчалась успехом и попытка преодолеть подъем крутизной всего 8 градусов. Автосани встали уже в самом начале подъема, притом что глубина снега там была всего 200 мм! Нужно сказать, что инженеры допустили ошибку в конструкции на начальном этапе, когда определялась развесовка. Дело в том, что на корпус приходилась треть снаряженной массы, которая передавалась на поверхность через четыре широкие лыжи, то есть давление на снег было относительно низким, поэтому корпус редко продавливал наст, а вот два тяжелых движителя проваливались сразу. На втором выезде автосани сопровождал горьковский вездеход ГАЗ-63 на шинах 13.00х18. В его кузове была нагрузка 600 кг, при этом он не всегда уверенно двигался по целине с глубиной снега более 350–400 мм, хотя иногда преодолевал участки и с метровым снегом!

Автосани не всегда продавливали наст, но часто при этом движитель, погруженный в снег, беспомощно вращался…

Движитель застрявших автосаней крупным планом

Второй заезд выявил необходимость увеличить и расстояние между задними концами лыж и движителем, поскольку при одном из поворотов лопатки разломали заднюю часть лыжин. Кроме того, ульяновцы окончательно убедились, что без серьезного изменения конструкции дальнейшие заезды бессмысленны, поэтому перед третьим выездом заблокировали дифференциал и расширили ободья движителей. В этот раз некоторые участки снежного бездорожья имели наст большой толщины — 250–300 мм, который автосани при движении не разрушали лыжами, как в порожнем состоянии, так и с грузом в 350 кг, и в обоих случаях сохраняли подвижность. При попытках выехать на наст с меньшей толщиной — от 50 до 100 мм, сани опять провалились и застряли, правда, иногда из такого положения им удавалось сдвинуться вперед-назад, но не более чем на метр. Более того, эти попытки сопровождались складыванием саней в шарнире, которым тележка соединялась с корпусом.

Застрявшие автосани вытягивает лебедкой ГАЗ-63

На третьем заезде испытатели опробовали еще один вариант: движители поменяли местами и пустили сани задним ходом, то есть вперед движителями. Попытка оказалась неудачной, так как снег, выброшенный ими под лыжи, создавал большое сопротивление. В протоколе записано: «Изменения, внесенные в конструкцию автосаней перед третьим выездом, улучшения проходимости не дали». Четвертый заезд окончательно поставил крест на автосанях: они хотя беспроблемно двигались по «пухляку» глубиной до 600 мм, тележка с катками глубоко, на 200 мм, погружалась в снег и лопатки цепляли за грунт. Более того, когда глубина увеличилась еще на 100 мм, из-за сильного погружения корпуса в снег создалось такое сопротивление, что движение оказалось невозможным, и к тому же снова погнулась рама, а обе цепи соскочили.

Фотограф запечатлел безуспешную попытку автосаней развернуться на площадке ограниченных размеров, покрытой рыхлым снегом глубиной 400 мм

Полноприводный грузовик ГАЗ-63 преодолевает снежный бруствер, который оказался не по зубам автосаням УАЗ АС-1

В конце 1962 года на испытания вышла «Буханка» второго поколения, у которой на передней оси вместо колес были лыжи, а сзади — гусеницы. Автомобиль получил индекс УАЗ-451С, где литера «С» и означала «снегоходный». Отметим, что, по идее, ее нужно было бы называть «ДС», потому что базовой была версия УАЗ-451Д с кабиной и грузовой платформой. Опытную машину изготовили в экспериментальном цехе ОГК УАЗа в третьем квартале 1962 года, и уже в декабре начались заезды, которые проводились по апрель 1963 года.

Общий вид опытного образца УАЗ-451Д, 1962 год

Снегоходную машину проектировали с тем расчетом, чтобы переоборудование из обычного колесного образца не требовало дополнительных переделок. Лыжи выполнили стальными сварными, с рабочей поверхностью из нержавейки. Рабочий профиль был рассчитан так, чтобы лыжа не прорезала наст, а прогибала его вниз. Шарнир, которым она крепилась к стойке, был выполнен разъемным, что позволяло подбирать соотношение переднего и заднего плеча лыж в зависимости от состояния снежного покрова. Мощность к гусеничным движителям, установленным вместо задних колес, подводили через штатные полуоси. Детали гусеничного движителя монтировались на раме. Сама гусеница состояла из трех армированных стальных тросом резиновых лент, соединенных между собой траками и грунтозацепами.

Общий вид гусеничного движителя УАЗ-451С

Испытания проводились с декабря по апрель, что дало возможность проверить машину в широком диапазоне условий. Скажем, перед Новым годом стояли морозы -35 ˚C. Чем дальше к весне, тем снега становилось меньше: если поначалу заезды выполняли на полутораметровом пухляке, то в апреле с трудом находили слой в 200 мм. Все испытания машина прошла под максимальной нагрузкой в 600 кг. По городу она передвигалась с колесами на передней оси, и только перед началом испытаний их меняли на лыжи: два человека могли проделать эту операцию за 15 минут, для чего им нужно было использовать штатные домкрат и баллонный ключ, которые прилагались к УАЗ-451 в комплекте инструментов. Правда, дополнительно нужно было возить с собой прокладку под домкрат толщиной не менее 100 мм.

Чертеж общего вида УАЗ-451С2

Еще при обмерах выяснилось, что и конструкторы, и сборщики экспериментального цеха ошиблись. Дело в том, что колея лыж и гусениц не совпадала на 178 мм, а гусеницы были установлены криво и имели сходимость в 50 мм, что создавало сильное сопротивление движению. При этом разница в регулировках ограничителей поворота была таковой, что влево лыжи можно было поворачивать на значительно больший угол, чем вправо. Отметим, что эти ограничители инженеры были вынуждены ввести в конструкцию, потому что без них при неудачном повороте руля лыжи могли встать под углом 90 градусов к траектории движения.

При испытаниях УАЗ-451С показал максимальную скорость в 47,4 км/ч. Выяснилось, что по снежной целине машина уверенно двигалась на третьей передаче, а на тяжелых участках с подъемами водитель понижал ее на одну ступень. По ровному насту и по укатанной дороге машина шла уверенно и на четвертой передаче. В этом случае при полностью открытом дросселе расход топлива составлял 66,6 л/100 км. Средний расход при движении по укатанной дороге не превышал 40 л/100 км, а вот по снежной целине он достигал почти 90 л/100 км. Такой высокий показатель объяснялся постоянной пробуксовкой гусениц, для определения которой были проведены отдельные замеры. Выяснилось, что на второй передаче буксование составляло 7,8%, на третьей — 8,8%.

УАЗ-451С без труда едет по лесной просеке

Первая лыжно-гусеничная «Буханка» очень плохо держала укатанную дорогу. Инженеры предположили, что этот эффект возникал из-за низких полозьев лыж. Максимальный угол подъема, который УАЗ-451С преодолевал не ходом, а с остановкой на нем, составил 10 градусов, при этом глубина снега была 200–250 мм, а глубина погружения гусениц в них — 30–50 мм. Короче говоря, хотя УАЗ-451С не был идеальным покорителем снежной целины, но он куда лучше серийных колесных ульяновских машин, потому что те не могли двигаться по пухляку глубиной в полтора метра. Скажем, на тех же испытаниях опытный УАЗ-452 с трудом полз по снегу глубиной в 350 мм.

УАЗ-452С преодолевает подъем

Кстати говоря, двигатель УАЗ-451С был подготовлен для зимней эксплуатации и оснащен подогревателем для пуска при низких температурах, правда, занимала эта процедура 15–20 минут. По окончании программы заездов испытатели не стали выносить вердикт, поскольку «при работе в очень тяжелых условиях машина прошла всего 1780 км», и рекомендовали продолжать наблюдения. К двигателю замечаний не было, у коробки передач после пробега 685 км отломился резьбовой конец вала муфты переключения передач. У карданной передачи на шипах крестовины обнаружились следы бринеллирования, то есть вмятины от иголок, что впоследствии привело бы к поломке. На пробеге чуть более тысячи километров вышел из строя подшипник ролика сошки рулевого управления. Испытатели отметили, что это типичная поломка для «уазиков», но на большем пробеге. А вот лыжи не выдержали! Уже после 990 км «протерлись насквозь днища лыж», а участки, оставшиеся целыми, «вдавились внутрь» на глубину от 6 до 10 мм. Уже после 40 км полностью износились полиамидные втулки катков гусениц — их заменили на бронзовые, но и их хватило ненадолго — до пробега 370 км. После этого их заменили на двухрядные шариковые подшипники, что не только устранило проблему быстрого износа, но и увеличило проходимость. Кроме того, на разных пробегах сломались ступицы нескольких катков, у одного из катков пришлось поменять резиновый обод, но главное — не выдержали гусеницы: всего за время непродолжительных испытаний было заменено 59 траков — они гнулись и ломались. Рвались и резиновые элементы гусениц, хотя они были армированы металлическими тросами, а кроме того, они часто слетали со звездочек, что говорило о недостаточной высоте направляющей части траков.

Один из сломанных траков гусеничного движителя УАЗ-451С

После заездов испытатели дали несколько замечаний по удобству технического обслуживания и рекомендации по улучшению конструкции. Первым пунктом шло очевидное соображение: «для уменьшения сопротивления движению колея лыж и движителей должна быть одинаковой». Кроме того, требовалось «ликвидировать сходимость гусениц», то есть монтировать их таким образом, чтобы они были параллельны друг другу. Выводы в целом были обнадеживающими: «Автомобиль УАЗ-451С показал значительно более высокую проходимость по снежной целине, чем колесные автомобили 4х4», маневренность машин на целине признали «удовлетворительной».

К следующей зиме на УАЗе изготовили два модернизированных снегоходных образца, учтя все замечания, в том числе и по конструкции лыж: УАЗ-451С2 вышли на испытания в середине января 1964 года. На одной машине установили облегченные рессоры, на другой — наоборот, утяжеленные, добавив возможность принудительной блокировки дифференциала. Окрестностями Ульяновска не ограничились и привезли вездеходы в Московскую область, под Дмитров. Машины самостоятельно добирались до района испытаний, где их ставили на гусеницы и лыжи: «Переоборудование автомобиля в полевых условиях при участии двух человек занимает 1 час 25 мин».

У модернизированных образцов УАЗ-451С2 гусеницы стали параллельными, а колея лыж и движителей — одинаковая

Автомобили прибавили в проходимости и улучшили топливную экономичность. Теперь при движении с максимальной скоростью 46,5 км/ч расход составил 52,6 л/100 км, а при 10 км/ч — всего 30 литров. Радиус поворота по снежной целине составил 6,8 метра, однако испытатели отметили, что водителю приходится прикладывать чрезмерные усилия к рулевому колесу. Повысилась и проходимость снегохода, по крайней мере, той версии, что была оборудована блокировкой дифференциала. Однако испытатели отметили «недостаточно четкое включение блокировки» и весьма неудобное управление ею: водителю приходилось правой рукой держать рычаг блокировки во включенном положении и одновременно проворачивать руль, что было непросто сделать и двумя руками. Короче говоря, испытатели порекомендовали сделать фиксатор для механизма блокировки.

Общий вид шасси УАЗ-451С2

Модернизированный УАЗ-451С2 уверенно двигался по ровной местности с уклонами не более трех градусов, и глубина снежного покрова в этом случае не имела никакого значения. При увеличении крутизны подъемов до восьми градусов гусеницы начинали пробуксовывать, и здесь уже толщина снежного покрова имела решающее значение: до глубины 400 мм вездеход двигался уверенно, но при большей глубине задним мостом и бензобаком «садился» на снег, и водителю, чтобы продолжить движение, нужно было лопатой удалить снег из-под бензобака. С большим трудом машины преодолевали участки с укатанным снегом, посыпанные гравием или песком. Что касается условий весенней распутицы, то с лыжами на передней оси машины легко двигались и по мокрому снегу глубиной до 600 мм, и по очистившемуся от снега полю, покрытому жидкой грязью. Однако перед длительной стоянкой требовалось удалить грязь с гусениц и катков — если все это замерзало, машина не могла сдвинуться с места.

Прочность гусениц сильно ограничивала возможности экспериментальных ульяновских машин

Особенных «агрегатных» поломок на тех испытаниях не случилось, а вот лыжи и гусеницы снова не выдержали: протирался металл, отслаивалась резина от катков. Чаще всего ломались траки: за время испытаний заменили аж 800 штук! Причина — в низком качестве литья и в конструктивных недочетах. Короче говоря, в выводах к протоколу испытаний записано: «Надежность и долговечность узлов стандартного автомобиля на снегоходе не установлена из-за малого пробега. Надежность и долговечность снегоходных узлов оказались весьма низкими. Дальнейшие работы необходимо вести по пути увеличения надежности и долговечности лыж и движителей». Короче говоря, в первом квартале 1965 года в экспериментальном цехе Отдела главного конструктора УАЗа изготовили еще два образца модернизированного УАЗ-451С, которые и отправились на межведомственные испытания, которые прошли с конца февраля по май 1965 года. В этот раз географию расширили на восток — часть заездов провели в окрестностях Воркуты! Поскольку на прошлых заездах особенно плохо показали себя лыжи, в этот раз инженеры предложили две модификации — закрытого и открытого типа.

Два варианта лыж новой конструкции

Испытания в Ульяновске не выявили ничего принципиально нового, за тем исключением, что машина с лыжами открытого типа из-за их меньшего бокового сопротивления при движении по косогору с креном управлялась хуже, чем машина с лыжами закрытого типа. А вот Воркута оказалась ульяновским вездеходам не по зубам: «автомобиль УАЗ-451С не обеспечивает проходимость по снежной целине при метеорологических условиях и физико-механических состояний снега. В связи с этим испытания в районе г. Воркуты проводились в основном по заснеженным санно-тракторным дорогам, где движение колесных тракторов было невозможно». Из-за этого межведомственная комиссия не посчитала УАЗ-451С «транспортным средством для преодоления снежной целины в любых условиях» и не рекомендовала к серийному производству «сезонное оборудование, придающее автомобилю УАЗ-451Д снегоходные качества». Однако крест на машине не поставили и при соответствующих доработках порекомендовали «продолжить межведомственные испытания в 1965-1966 годах пробегом 4000 км».

Трудно поверить, что сцепление, двигатель и коробка передач для УАЗ-492 взяты от самой обычной «Буханки» УАЗ-452. Дорожный просвет под полной нагрузкой составлял 400 мм!

«Буханку» на лыжах и гусеницах продолжали испытывать еще несколько лет — были и эксплуатационные, и ресурсные испытания, однако мы распрощаемся с «Додиком» на лыжах и поговорим о другой, куда более интересной разработке, на которую ульяновцы замахнулись в 1966 году. Речь о снегоболотоходе, второй опытный образец которого с индексом УАЗ-492 вышел на заводские испытания в 1967 году. Гусеничные мини-монстры УАЗ-490 и УАЗ-492 уникальны тем, что заводчане по максимуму использовали при их постройке узлы и агрегаты от серийных «уазиков». Скажем, карданные валы отличались только длиной, а сами шарниры были стандартными. Двигатель отличался дополнительным шкивом на носке коленчатого вала для ремней привода насоса гидроусилителя (передняя тележка с гусеницами была поворотной), а вместо штатного картера в процессе испытаний установили картер увеличенного объема. Корпус снегоболотохода был сварным, на основе каркаса стандартных уголков и швеллеров с герметичной нижней частью.

Несмотря на свой внушительный и многообещающий вид, УАЗ-492 оказался далеко не идеальным «проходимцем»: на этой фотографии он сел днищем на снег глубиной в 600 мм

Испытания показали, что в снаряженном состоянии УАЗ-492 мог преодолеть снежную целину с глубиной снега до 700 мм, а под полной нагрузкой, которая составляла всего 450 кг, глубина в 600 мм была предельной. Более того, снегоболотоход терял подвижность уже при незначительных, от двух до пяти градусов подъемах и глубине снега до 550 мм. В ходе пробеговых испытаний из Ульяновска в Мелекесс и обратно, когда из 100 км пути 25 км представляли собой снежную целину различной глубины и сильно занесенные дороги, УАЗ-492 застрял пять раз. Кроме того, выяснилось, что при определенных условиях гусеницы сильно буксуют. К примеру, при движении по мокрому снегу толщиной 200–250 мм и температуре окружающего воздуха 0 – +1 градус коэффициент буксования гусениц составил 13%, а на второй передаче — уже 28% для передних гусениц и 25% для задних. Такие потери были просто недопустимы. По мнению испытателей, это было вызвано конструктивной ошибкой, а точнее, неудачной схемой гусеничных движителей при малых ходах подвески.

Снегоболотоход не оправдал своего названия, застряв в небольшом водоеме с рыхлым илистым дном. Машину вытягивают тросом. Зато реки машина форсировала без проблем

Неважную проходимость УАЗ-492 в протоколе испытаний объяснили высоким давлением гусениц на снег. Вместе с тем выяснилось, что если под слоем снега начинает образовываться вода, что бывает весной с началом оттепелей, «трактор» проваливается, подминая под себя снег, и тут же теряет способность к движению. Зато если машина двигалась, расход топлива был впечатляющим: 103 литра на «сотню»!

На фото слева: такие трещины появились на кузове в процессе испытаний снегоболотохода по обоим бортам. На фото в центре — трещины длиной 4–6 см в левой боковой стенке корпуса в месте приварки кронштейна заднего гидроусилителя. На фото справа — трещина в правом верхнем углу дуги кабины

Но главное, что показали заезды — серийные агрегаты «Буханок» совсем не подходили для решения задач на тяжелом бездорожье: не справлялись система охлаждения двигателя (пришлось ставить радиатор от ГАЗ-51) и система смазки. Подкапотное пространство требовало дополнительных мер по вентиляции, но это не самое важное: при движении болотохода по снежной целине облако снега, создаваемое гусеницами, засасывалось через заборные окна и попадало на двигатель. Под капотом снег начинал быстро таять, заливал электрооборудование и воздушный фильтр карбюратора. Через карбюратор вода попадала во всасывающий коллектор и мотор переставал работать… При этом инженеры «забыли» оборудовать двигатель системой пуска при низкой температуре. В протоколе отмечено: «При отсутствии горячей воды запуск двигателя практически невозможен». Подогрев масла и воды с помощью паяльной лампы был сопряжен с опасностью возгорания, поскольку бензобак конструкторы разместили здесь же, под капотом. Кстати, мотор от УАЗ-452 не прошел и тысячи километров на болотоходе: появился стук из-за выплавления вкладышей шатунных подшипников. За пробег 1625 км постоянно откручивались болты крепления воздушной заслонки, сломался валик педали акселератора из-за «недостаточной конструктивной прочности». Постоянно выходили из строя грунтозацепы и траки, а после пробега 1360 км разорвались все четыре гусеницы. Не выдержал и сам кузов УАЗ-492, треснув в нескольких местах…

Первая версия ульяновского снегоболотохода с индексом 490 свободно преодолевала вертикальную стенку высотой 250 мм. При увеличении высоты препятствия передние катки передних движителей упирались в стенку и гусеницу заклинивало

Выводы по результатам испытаний оказались безрадостными: несмотря на некоторые достоинства, «органические недостатки» ограничивали применение машины. Более того, намеченную программу инженерам так и не удалось закончить, так как «общий пробег был ограничен надежностью ходовой части»… Инженерная группа констатировала, что «дальнейшие испытания опытного образца снегоболотохода УАЗ-492 не имеют смысла», поскольку машина требовала радикальных изменений конструкции. В общем, оказалось, что вездеход с четырьмя гусеницами оказался менее проходимым, чем «Додик» на лыжах и гусеницах. И пусть уникальные УАЗ-490 и УАЗ-492 так и не стали серийными, они дали инженерам УАЗа уникальный опыт и расширили их знания по внедорожной экспертизе.