SKB ZIL v polovici šesťdesiatych rokov pracovala na projektoch sľubných vysokých a ultra vysokých terénnych vozidiel a vytvorila veľký počet terénnych vozidiel rôznych typov a rôznych charakteristík. Skúsené a sériové kolesové vozidlá predviedli vysoký výkon a úspešne splnili zadané úlohy. Tieto úspechy však nezastavili rozvoj sľubného smeru a ďalší rast cezpoľných charakteristík. Čoskoro príde prvý vývoj v oblasti tzv. šnekové a snehové a močaristé vozidlá. Prvým strojom tohto typu pod značkou „ZIL“bol experimentálny model ShN-67.
Do roku 1966 špecialisti zo ZIL Special Design Bureau na čele s V. A. Grachev našiel všetky hlavné spôsoby, ako získať maximálne možné vlastnosti kolesového terénneho vozidla. Ďalší vývoj takejto techniky bol spojený s obnovou určitých jednotiek, používaním nových prístupov atď. Súčasne bolo možné súbežne testovať úplne nové originálne nápady ovplyvňujúce architektúru podvozku. Keď závod dostal takú príležitosť, pomenoval ho. Likhachev to využil.
Terénne vozidlo ShN-67 na snehu
V roku 1966 sa konštruktéri SKB ZIL mohli zoznámiť s reklamným filmom venovaným novému experimentálnemu americkému terénnemu vozidlu. Neobvyklé auto od Chrysleru bolo vybavené podvozkom vo forme dvojice jednotiek s rotačnými skrutkami, ktoré slúžili ako pohonné zariadenie. V dôsledku sledovania filmu bolo rozhodnuté spustiť vlastný výskumný program pre konkrétny podvozok. Prvé výsledky v rámci výskumnej práce sa plánovali získať už v tomto roku.
Počas nasledujúcich mesiacov si SKB ZIL vymieňala skúsenosti s inými automobilovými organizáciami, ktoré už začali s projektmi vrtúľ s vrtuľami. Začiatkom roku 1967 bolo nazhromaždené určité množstvo skúseností, ktoré umožnili začať s vývojom vlastného prototypu.
Rotačná skrutková vrtuľa bola v dokumentoch SKB uvedená z niekoľkých dôvodov pod názvom skrutka alebo skrutkový rotor. Táto funkcia pomenovania sa odrazila v pracovnom názve pilotného projektu. Terénne vozidlo bolo označené ako SHN-67. Čísla označovali rok vzniku. Dizajnéri a testeri dali projektu aj prezývku - „Auger“. Treba poznamenať, že v budúcnosti bol projekt ShN-67 dokončený, potom bol premenovaný na ShN-68, opäť podľa roku práce.
Experimentálny stroj SHN-67 bol vytvorený ako demonštrátor technológie, a preto naň neboli kladené žiadne špeciálne požiadavky. Malo to mať dostatočne jednoduchý dizajn na otestovanie hlavných odvážnych myšlienok. Na urýchlenie stavby bolo navrhnuté použiť maximálny možný počet hotových komponentov a zostáv. Súčasne bolo potrebné vyvinúť a zmontovať určité výrobky od začiatku.
Strojový diagram
Špeciálne pre nový projekt bolo potrebné vyvinúť prípad neštandardného dizajnu. Vychádzal z rámu z kovových profilov, na ktorý bolo nainštalované plechové opláštenie. Telo tvorilo niekoľko základných zariadení. Jeho spodná časť bola teda akýmsi člnom s lichobežníkovým prierezom. Predná časť trupu sa roztiahla, potom sa prierez jednotiek nezmenil až do samotnej zádi. Nad šikmými stranami „člna“boli umiestnené dve vyvinuté police, ktorých horná časť bola spojená so strešnou palubou trupu. V prednej časti trupu bolo plánované umiestnenie kabíny posádky, za ktorou sa nachádzal skriňový kryt motora.
V strednej časti rámu, vo vnútri „člna“, bol umiestnený benzínový motor ZIL-375Ya s výkonom 180 koní. Motor bol napojený na tzv. hlavný prevodový a výkyvný mechanizmus, požičaný od pásového vozidla M-2 od OKB MMZ. Krútiaci moment bol na vrtuľu dodávaný prostredníctvom dvojice šikmých hriadeľov umiestnených v zadnej časti trupu. Prechádzali nohami vrtule a pomocou spätných prevodov, postavených na základe prevodov koncových pohonov terénneho vozidla ZIL-135L, prenášali silu na závitovky.
Palivový systém terénneho vozidla vychádzal zo sériových jednotiek vozidla ZIL-157. Elektrické zariadenie bolo zapožičané z nákladného auta ZIL-130 takmer bez úprav.
V prednej časti trupu boli pod bočnými policami zvislé podpery s pohyblivým uchytením predných náprav vrtule šneku. V zadnej časti trupu bol na jeho šikmých stranách umiestnený pár väčších a objemnejších stojanov, do ktorých boli umiestnené prenosové zariadenia.
Rozloženie tela. Vľavo - pohľad spredu, vpravo - pohľad zozadu
Rotorová vrtuľa experimentálneho terénneho vozidla SHN-67 bola zo zrejmých dôvodov vyvinutá od začiatku. Šnekový dopravník bol pomerne zložitým zariadením s dĺžkou 4,2 m a priemerom 1 m. Telo šneku bolo vyrobené z 2 mm ocele a malo skladací dizajn. Bol to dlhý valec s priemerom 800 mm, doplnený dvojicou zúžených kapotáží. Na zvýšenie tuhosti konštrukcie bola na vnútornú stranu tela nanesená 100 mm vrstva polyuretánovej peny. Vonku na šneku bolo špirálové očko. K telu bol pevne pripevnený kovový pás lichobežníkového prierezu. Uhol špirály je 17 ° 40 '.
Dve také zariadenia boli namontované na bočných stojanoch a boli umiestnené pozdĺž karosérie vozidla. Šneky poháňali prevodové jednotky umiestnené v zadných stĺpikoch. Ovládaním šneku mohol vodič zmeniť rýchlosť otáčania vrtúľ rotora alebo zmeniť smer ich otáčania. To všetko podľa výpočtov poskytovalo dostatočnú pohyblivosť a manévrovateľnosť.
Pred trupom experimentálneho SHN-67 bol uzavretý trojmiestny kokpit. Sklolaminátová krytka kokpitu s pokročilým zasklením bola zapožičaná z vyhľadávacieho a evakuačného terénneho vozidla PES-1. V strede kabíny bolo sedadlo vodiča z auta GAZ-69. Po jeho stranách bolo poskytnutých niekoľko miest pre ďalších testerov. Prístup do kokpitu umožňoval iba strešný poklop. Nízka výška terénneho vozidla však pri pristávaní neprekážala.
Hotové snehové a močaristé vozidlo so šnekovým rotorom malo byť strednej veľkosti. Dĺžka vozidla mierne presahovala 5,5 m, šírka bola 3,1 m a výška iba 2 m. Na pevnom povrchu mala ShN-67 svetlú výšku 500 mm. Pohotovostná hmotnosť bola stanovená na 3750 kg s nosnosťou 1250 kg. Celková hmotnosť preto musela dosiahnuť 5 ton.
Jazda na zasneženom teréne
Už v decembri 1966 začala spoločnosť SKB ZIL montovať rám budúceho technologického demonštrátora. Asi o mesiac neskôr sa začala montáž jednotiek na rám. Z viacerých technických dôvodov bolo rozhodnuté odstrániť niektoré jednotky použitého motora ZIL-375Ya, čo však nijako neovplyvnilo jeho výkon. Začiatkom marca bolo terénne vozidlo dokončené a čoskoro bolo naplánované testovanie na skutočných tratiach, ktoré už slúžili na testovanie iného zariadenia.
4. marca 1967 bol na skúšobnú základňu ZIL v obci Chulkovo pri Moskve dodaný skúsený ShN-67. Terénne vozidlo bolo zabehnuté v jednoduchých podmienkach, po ktorých začali testy určovať maximálne charakteristiky. Kontroly v drsnom teréne, močiaroch a snehu pokračovali až do konca marca a zozbierali všetky potrebné údaje.
V teréne, vrátane mäkkého bahna, sa „Auger“sebavedomo držal a otáčaním vrtúľových rotorov sa pohyboval alebo manévroval. V závislosti od smeru otáčania dvoch šnekov sa stroj mohol pohybovať dopredu alebo dozadu alebo sa pohybovať do strán. Na translačný pohyb sa obe skrutky museli otáčať v rôznych smeroch, na laterálny pohyb - v jednom smere.
Výkon v teréne bol primeraný, ale stroj nedokázal dobre fungovať na spevnených cestách. V takýchto podmienkach sa oká neobvyklej vrtule opotrebovali trením na povrchu oveľa rýchlejšie ako na zemi. Terénne vozidlo mohlo plávať a dvojica rotujúcich rotorov vytvorila ťah až 600 kg.
Šnek na vode
Na základe výsledkov testov terénneho vozidla ShN-67 bolo rozhodnuté o redizajne prevodovky a podvozku. V aktualizovanom projekte bolo teda potrebné upustiť od spätných prevodoviek v prospech koncových pohonov s dvojstupňovým dvojito-kužeľovo-valcovým dvojicou zo ZIL-130. Toto zdokonalenie zvýšilo účinnosť hnacieho ústrojenstva a umožnilo dosiahnuť požadovaný výkon, ale zároveň viedlo k strate schopnosti otáčať sa na mieste.
Boli vyvinuté aj nové skrutkové rotory. Teraz bolo navrhnuté, aby boli vyrobené zo zliatiny hliníka AMG-61 pri zachovaní existujúcej štruktúry. Namiesto jedného špirálového očka sa teraz plánovalo použiť tzv. obojsmerný. Profil tejto časti sa zmenil na trojuholníkový a rozstup sa znížil na 1,6 m. Uhol špirály sa zmenil na 32 ° 40’. Podľa výpočtov táto konštrukcia šneku umožnila zvýšiť maximálnu translačnú rýchlosť.
Aktualizovaná verzia terénneho vozidla bola označená ako SHN-68. Nový projekt si zachoval maximálnu kontinuitu s existujúcim, a preto sa dalo zaobísť aj bez stavby nového prototypu. Existujúci šnek typu SHN-67 dostal nové prevodové jednotky a podvozkové zariadenia, potom bol jednoducho premenovaný. Reštrukturalizácia ShN-67 podľa projektu ShN-68 bola dokončená koncom apríla 1968.
6. mája sa na nádrži v oblasti Lytkarino uskutočnili prvé testy aktualizovaného stroja. Vďaka novým šnekom dokázalo terénne vozidlo zrýchliť na 12 km / h. Nebolo to však bez problémov. Pri odchode z vody položil terénny automobil nos na poriadne strmom pobreží. Testovací jazdec sa pokúsil vycúvať k novému pokusu o zdvihnutie, ale pôvodné pohonné zariadenie začalo auto doslova ťahať pod vodu. Našťastie si to vodič včas všimol a urobil opatrenia, ktoré zabránia zaplaveniu terénneho vozidla.
Spoločné testy ShN-67 spolu s ďalším vybavením. V pozadí-terénne vozidlo ZIL-E167
Zimné testy SHN-68 na snehu sa vykonali iba na jar nasledujúceho roku 1969. Pole na testovanie boli polia oblasti Perm, kde bol potom sypký sneh s hĺbkou asi 1 m. Bez ohľadu na dennú dobu zostala priemerná teplota vzduchu do konca testov negatívna.
Za rovnakých podmienok bolo testovaných niekoľko terénnych vozidiel. Spolu s SHN-68 študovali niekoľko ďalších strojov, vrátane vývoja SKB ZIL. Väčšina týchto vzoriek mala neštandardný podvozok.
Porovnania ukázali, že „Shnek“je na rozdiel od množstva ďalších vzoriek schopný pohybovať sa snehom v hĺbke viac ako 900 m. Maximálna rýchlosť v tomto prípade dosiahla 18 km / h. V závislosti od hmotnosti nákladu na mieste terénneho vozidla bola rýchlosť mierne znížená. S hmotnosťou 5 ton zrýchlil iba na 17,4 km / h.
SHN-68 bol okrem iného študovaný ako traktor. Zistilo sa, že ťah auta priamo závisí od jeho hmotnosti. Pri celkovej hmotnosti 5 ton sa teda na zadný hák vyvinul ťah až 1 200 kg. Pri hmotnosti stroja 3750 kg sa tento parameter znížil na 970 kg. Vlečením uvedeného nákladu sa mohlo terénne vozidlo ďalej pohybovať. Prekročenie nastavených hodnôt zaťaženia viedlo k pošmyknutiu. Šneky sa začali voľne otáčať, odhŕňali zeminu alebo sneh a už nemohli s autom hýbať.
Terénne vozidlo v aktualizovanej konfigurácii. Teraz sa to nazývalo SHN-68
Vďaka dostatočne vysokej mobilite na snehu mal terénny automobil obmedzené schopnosti stúpania na svahy. Pri pohybe vpred vrhali šneky sneh pod spodok trupu, v dôsledku čoho sa pod ním vytvoril sediment spomaľujúci pohyb. Takéto vlastnosti stroja obmedzovali strmosť prekonaného svahu na 12 stupňov. Pri pohybe späť šnek rozhádzal sneh do strán, a preto neriskoval pristátie. Na základe výsledkov týchto kontrol bolo rozhodnuté o výmene závitoviek. Teraz pri pohybe vpred musel byť sneh rozhádzaný do strán, a nie hrabaný pod dnom.
Koncom januára 1970 sa na testovacích plochách moskovského regiónu uskutočnili nové testy, počas ktorých boli okrem iného stanovené maximálne jazdné vlastnosti. Na utlačenom snehu dokázal SHN-68 dosiahnuť rýchlosť viac ako 30 km / h. Spotreba paliva na panenskom snehu dosiahla 86 l / h. Za iných podmienok spotreboval motor výrazne menej paliva.
Letná testovacia etapa, počas ktorej terénne vozidlo pracovalo na vode a bažinatom teréne, ukázala potrebu niektorých vylepšení. Ukázalo sa teda, že za takýchto podmienok sa optimálne zrýchlenie dosiahne, keď sa voda a bahno vystrekujú pod spodok trupu. Kontroly navyše ukázali, že terénne vozidlo potrebuje na pohyb v močiari ďalšie lyže. Pred prednými podperami šnekov sa objavili dve šikmé platne, odstraňujúce vegetáciu spod šnekov a tiež zjednodušujúce výstup na breh alebo do plávajúcich oblastí vegetačného krytu.
Testy prototypu ShN-68 boli dokončené v prvých mesiacoch roku 1970. Tento stroj ako demonštrátor technológie sa so svojou úlohou dokonale vyrovnal a jasne predviedol všetky svoje vlastnosti. V praxi sa zistilo, že rotor šneku je skutočne zaujímavý v kontexte vývoja technológie ultra-vysokej priechodnosti. Tento podvozok poskytoval určité výhody oproti iným systémom, aj keď nebol bez nevýhod. V prvom rade sa to prejavilo v tom, že sa šneky ukázali dobre v teréne, ale na tvrdom povrchu sa extrémne rýchlo opotrebovali.
ShN-68 počas testov na vode
Na ďalší rozvoj nových myšlienok bol v SKB ZIL postavený špeciálny stojan, kde bolo naplánované testovanie rôznych konfigurácií závitoviek. Výskumná práca nám umožnila zhromaždiť veľa dôležitých informácií. Zvlášť bola stanovená priama závislosť prítlačnej sily a účinnosti na priemere telesa šneku. Zároveň sa tieto výsledky najlepšie prejavovali na viskóznejších pôdach. Odborníci sa tiež dozvedeli, že oko by nemalo byť vyššie ako štvrtina priemeru tela, inak hrozí zníženie účinnosti. Predĺženie skrutky na úrovni 4-6 jednotiek bolo považované za optimálne. Vrtule s rôznym pomerom v tomto rozsahu mali takmer rovnaké vlastnosti.
Výsledky projektov ShN-67 a ShN-68 sa zaujímali tak o vedcov, ako aj o projektantov a armádu. Pátracia a záchranná služba vzdušných síl sa prirodzene začala zaujímať o sľubnú technológiu s unikátne vysokými charakteristikami bežeckých tratí. SKB ZIL čoskoro dostal zákazku na vývoj nového snežného a močiarneho vozidla s rotačnou skrutkovou skrutkou, vhodného na prevádzku záchranárom. O niekoľko rokov neskôr návrhári na čele s V. A. Grachevovci túto úlohu splnili a predstavili stroj PES-3 / ZIL-4904.
Jediný postavený prototyp modelu ShN-67, následne prepracovaný podľa projektu ShN-68, sa mal po ukončení testov vrátiť k výrobcovi. Tam pravdepodobne nejaký čas zostal, ale o jeho ďalšom osude nie sú žiadne informácie. Existuje dôvod domnievať sa, že v určitom okamihu bol jedinečný stroj technického a historického záujmu demontovaný ako nepotrebný. Na rozdiel od mnohých iných prototypov a výrobných modelov od SKB ZIL, ShN-68 neprežil.
Skúsený terénny automobil s originálnou vrtuľou ukázal svoj potenciál, a dokázal zaujať aj potenciálnych operátorov. Rovnako ako ostatné čisto experimentálne stroje, prototyp, prezývaný „Auger“, potvrdil výhody neobvyklých myšlienok a prispel k ďalšiemu rozvoju technológie. Tento proces čoskoro viedol k vzniku niekoľkých nových terénnych vozidiel, z ktorých jedno je stále v radoch pátracej a záchrannej služby a zaisťuje evakuáciu vylodených astronautov.
