Transportador flutuante ZIL-135B

 O projeto do trator de artilharia ZIL-134 e do transportador ZIL-134A baseado nele, bem como a construção de dois protótipos ZIL-134 e seus testes de fábrica (ver. Veículos todo-o-terreno. Trator de artilharia média ZIL-134) revelou sérias dificuldades na criação e no ajuste fino de um motor de 12 cilindros em forma de V viável, bem como uma complexidade muito alta da transmissão e do chassi. Isso poderia causar no futuro não apenas o refinamento de longo prazo do projeto e problemas na configuração da produção, mas também dificuldades significativas na operação, manutenção e reparo. Além disso, a presença de suspensão com barra de torção na configuração de quatro eixos e a instalação de pneus de ultra baixa pressão levaram a um conforto excessivo, injustificado pela finalidade do carro.

Portanto, SKB ZIL, simultaneamente com o trabalho em ZIL-134, completou uma série de layouts de um novo veículo flutuante ZIL-137 (mais tarde denominado ZIL-135), que difere radicalmente do ZIL-134 em sua simplicidade comparativa, roda a bordo sistema de acionamento e o uso de motores destinados à produção para a produção de ZIL e tem uma série de vantagens táticas. De acordo com a ideia do designer-chefe VA Grachev, o veículo multiuso ZIL-135 deve ser igualmente bom em superar obstáculos off-road e de água, ou seja, para se tornar um verdadeiro veículo cross-country - um "veículo todo-o-terreno".

Acima do transportador flutuante ZIL-135, os designers VA Grachev, A.G. Kuznetsov, V.B. Pevtsov, B.P. Borisov, LA Kashlakova, NA Egorov, AA Shandybo, V.V. Piskunov, S.F. Rumyantsev, Yu, I. Sobolev, A.P. Seleznev, A.I. Filippov, V.V. Shestopalov, V. Sokolova, V.A. Parenkov, Yu.V. Balashov, Yu.A. Komarov, EA Stepanova, A.D. Andreeva, S.G. Volsky; testadores V.B. Lavrentiev, G.T. Krupenin, GA Semenov, V.M. Andreev, V.A. Anokhin, V. Ya. Voronin; drivers de teste I.G. Katkov, E.I. Yurkov.

Breve descrição do projeto

A ausência de motores com carburadores potentes na indústria automobilística nacional na produção de motores com carburadores potentes tornava qualquer projeto de carro baseado em tal unidade de potência pouco promissor. Portanto, no ZIL-135, foi decidido primeiro instalar dois motores ZIL-120VK, que é um desenvolvimento do enorme motor ZIL-120 de 6 cilindros.

A ideia de usar circuitos bimotores não era nova na época. A maior experiência no uso de tal usina foi acumulada pela GAZ na criação e produção de luztanqueum T-70 e um canhão automotor SU-76M. Fábrica de automóveis em Moscou. 4. Stalin conduziu experimentos semelhantes ao instalar dois motores ZIS-5M nos tratores de meia-esteira AT-8 e AT-14. No entanto, a prática de emparelhar motores no pré-guerra e em tempo de guerra não deu bons resultados.

Depois da guerra, quando a usina acumulou experiência suficiente na criação de transmissões hidrodinâmicas, a instalação bem-sucedida de uma unidade de dupla potência não estava mais em dúvida. Além disso, os experimentos bem-sucedidos da ZIL em forçar o motor em linha ZIL-120 e a possibilidade emergente de colocá-lo em produção criaram pré-requisitos favoráveis ​​para equipar o veículo em desenvolvimento com uma unidade de potência poderosa.

No entanto, não foi possível obter uma operação confiável dos motores ZIL-120VK, portanto, os motores de série ZIL-123F do BTR-152 foram usados ​​no novo carro. Ambos os motores funcionaram cada um em seu próprio lado por meio de uma transmissão hidrodinâmica. Este esquema proporcionou um desempenho confiável, não exigiu o uso de diferenciais, permitiu que o carro se movesse em condições leves de estrada com um motor (o que é muito importante do ponto de vista da sobrevivência do veículo e economia de combustível) e deu grandes vantagens no uso do potência da usina por dois canhões de água. Dois motores ZIL-123F com potência total de 220 CV. e 65 kgf-m de torque com um peso bruto do veículo de 15 toneladas forneceram uma potência específica de 14,6 cv / t.

Filtro grosso - placa, ranhurada, montada no lado esquerdo do motor e conectada à linha em série. Um filtro fino centrífugo foi conectado à linha em paralelo e localizado no lado direito do motor.

O sistema de refrigeração (fechado, com circulação direcional forçada) proporcionou ótimas condições térmicas para o motor, compressor e transmissão hidrodinâmica. O layout do sistema de refrigeração foi dividido em dois blocos idênticos (para cada unidade de força), instalados nas laterais atrás da cabine, e um trocador de calor localizado na proa do casco. Cada unidade consistia em um resfriador de água, resfriadores de óleo do motor, transmissão hidrodinâmica, ventilador e trocador de calor de água.

Cada radiador é um radiador de placa tubular de quatro filas com uma superfície de resfriamento ativa de 30,7 m². O ventilador é de seis pás, com capacidade de 2 m³ / s a ​​2.000 min. Para começar na estação fria, havia um aquecedor de partida. Para aquecer a cabine, um aquecedor com pára-brisas aquecido foi conectado em paralelo ao sistema de refrigeração.

O resfriador de óleo-ar do motor foi conectado por meio de uma válvula de prioridade à linha principal da bomba de óleo. A válvula cortou o fluxo de óleo para o radiador quando a pressão na linha caiu abaixo de 1 kg / cm². Na estação fria, o radiador era desligado.

Os resfriadores de óleo-ar para resfriamento de óleo da transmissão hidrodinâmica foram conectados em pares para cada uma das unidades de potência e eram sistemas de resfriamento separados.

A transmissão do carro consistia em duas engrenagens hidrodinâmicas, eixos cardan, duas caixas de transferência, oito transmissões finais e oito engrenagens das rodas.

A transmissão hidrodinâmica consistia em um conversor de torque, uma caixa de câmbio de 2 estágios e uma caixa de câmbio planetária de 3 estágios com um sistema de controle hidráulico que operava sem interromper o fluxo de energia.

O complexo conversor de torque de quatro rodas com transição automática para o modo de acoplamento fluido era composto por um impulsor, duas palhetas-guia (reatores) com embreagens de roda livre e uma roda turbina. A eficiência do conversor de torque foi de 88% no modo de conversor de torque a 1 / j = 0,8 e 95% no modo de acoplamento de fluido em rotação total do motor de 2800 minˉ¹.

Localizada entre o conversor de torque e a caixa de câmbio, uma faixa de fluxo múltiplo cilíndrico de 2 estágios (faixa de potência - 1,96) com engrenagem externa foi trocada manualmente usando dois elementos de fricção (embreagem de travamento e freio de banda) sem interromper o fluxo de potência.

O sistema de controle da transmissão hidrodinâmica serviu para a alimentação necessária do conversor de torque, alimentação do painel de controle hidráulico para troca de marchas, bem como para o sistema de acionamento de rodas e canhões de água nas caixas de transferência. Duas bombas localizadas nas extremidades dianteira e traseira da transmissão hidráulica garantiam a pressão em todos os modos de direção do veículo. A bomba dianteira era acionada pelo impulsor do conversor, fornecendo assim a pressão do sistema quando o motor estava funcionando. A bomba traseira era acionada pelo eixo de saída da caixa de engrenagens e fornecia pressão no sistema, desde que os eixos de transmissão estivessem girando.

Havia a possibilidade de controle automático de três engrenagens da caixa planetária, bem como de acionamento remoto do multiplicador de alcance. Os pontos de troca de marcha necessários (de acordo com a dinâmica calculada do carro) eram controlados por válvulas especiais: uma válvula de fator de potência do motor associada ao pedal do acelerador e reguladores centrífugos - fatores de velocidade.

Quando o acelerador está totalmente aberto, as mudanças sequenciais de marcha da 1ª para a 3ª ocorreram na velocidade máxima do veículo em cada marcha. Em posições de aceleração parcial, as mudanças entre marchas foram feitas muito mais cedo, de acordo com a posição de aceleração aberta do motorista. O carretel manual tinha cinco posições correspondentes a três marchas de avanço, neutro e reverso.

A sincronização do acendimento de ambas as caixas foi garantida por uma válvula para controle simultâneo das caixas. Com o funcionamento simultâneo das caixas, os pulsos de comando da válvula de potência do motor e os pulsos de alta velocidade dos reguladores centrífugos eram enviados de apenas um dos painéis simultaneamente para as duas caixas. O segundo painel fornecia sua caixa de engrenagens planetárias apenas com transmissão de força.

Cada caixa pode ser ligada na posição principal, ou seja, dando pulsos de controle, que garantiam o funcionamento do circuito quando o carro andava com um só motor.

A faixa de controle de transmissão de potência era de apenas 13,0, o que predeterminava o fator dinâmico máximo de 0,59 (claramente insuficiente para tal máquina). Posteriormente, foi ampliado.

O carro estava equipado com uma unidade de propulsão a jato d'água de tipo duplo com eixos de impulsores inclinados. A frequência de rotação dos impulsores é de 1750 minˉ¹. Empuxo de amarração 800 kgf. Diâmetro do impulsor 340 mm.

O corpo do canhão de água tinha duas câmaras de entrada. Dentro do corpo havia dois eixos inclinados nos quais os impulsores foram instalados. Cada impulsor foi colocado em uma câmara separada, e as saídas dessas câmaras foram conectadas a uma saída comum.

Na parte de saída da seção oval do casco, foram instalados três lemes, que alteravam a direção do fluxo na saída do canhão d'água. Devido à reação nos volantes, o carro girou à tona. A transmissão de energia para os eixos inclinados dos impulsores dos canhões de água foi realizada a partir de suas caixas de transferência. Este arranjo proporcionou a capacidade de ultrapassar a barreira de água em caso de avaria de um dos motores, visto que neste caso o jato de água na saída permanecia no eixo geométrico longitudinal da máquina e não necessitava de direção, o que significa que havia nenhuma perda adicional de velocidade na água.

A caixa de transferência era uma caixa de engrenagens com relação de marcha de 1: 1, o que possibilitava a transferência de torque para cada comando final e para o canhão de água. Consistia em três engrenagens de malha constante. A engrenagem de acionamento tinha um ajuste frouxo no eixo de acionamento (é possível arranhar) e podia ser rigidamente conectada ao eixo por meio de um acoplamento dentado. O eixo de transmissão do jato de água foi conectado ao eixo de transmissão da caixa de transferência por uma embreagem estriada desconectável.

Ambas as embreagens podem ser engatadas simultaneamente ou separadamente. As caixas de transferência foram presas às caixas de transmissão final da terceira roda. A inclusão foi realizada por meio de cilindros hidráulicos.

Havia três posições da embreagem em cada caixa de transferência: a posição "Driving on land" correspondia à inclusão das rodas, ou seja. a energia era fornecida apenas às rodas do carro; “Entrando e saindo da água” - inclusão simultânea de rodas e canhão d'água; "Movimento na água" - ligando apenas o canhão de água, enquanto as rodas estavam desligadas e não giravam.

Comandos finais - par chanfrado de malha constante com dente em espiral, relação de engrenagem 2.273: 1. A engrenagem acionada da transmissão final foi conectada por um eixo estriado e uma dobradiça "Rceppa" com a engrenagem motriz da engrenagem de redução da roda (para rodas direcionais). Cada comando final foi localizado no cárter do corpo da máquina. A movimentação para as unidades finais foi realizada a partir de sua própria caixa de transferência. Todas as unidades finais ao longo da lateral foram conectadas por eixos cardan.

Em conexão com a instalação das rodas e pneus do carro ZIL-134 no ZIL-135, a caixa de câmbio da roda foi inicialmente usada sem modificações do ZIL-134 - não houve reclamações sobre esta caixa de câmbio. Posteriormente, foi radicalmente redesenhado.

A direção incluiu uma engrenagem de direção, direção hidráulica e um sistema de articulação de direção. No ZIL-135, o controle era realizado girando as rodas dos eixos dianteiro e traseiro, o que garantiu uma boa manobrabilidade, ou seja, raio de viragem pequeno em ângulos de direção de roda relativamente pequenos. Isso possibilitou tornar o quadro e a carroceria do espaço entre as rodas muito maiores em comparação com as máquinas 8 × 8 apenas com rodas dianteiras, o que proporcionou mais oportunidades para a colocação de unidades especiais. Como a base do carro era simétrica em relação ao meio do carro, as rodas dos eixos dianteiro e traseiro giravam, respectivamente, nos mesmos ângulos, mas em direções opostas. Ao virar, as rodas dianteiras e traseiras de cada lado seguiam na mesma linha, o que reduzia as perdas de energia.

Os trapézios das rodas dianteiras e traseiras foram interligados por um sistema de barras de direção e alavancas de pêndulo, o que teve um efeito positivo na estabilidade de direção em altas velocidades. Para facilitar o controle, dois amplificadores hidráulicos foram integrados ao sistema de articulação da direção. Eles agiam diretamente nas alavancas conectadas às hastes transversais das rodas. Isso aliviou a carga em todos os links intermediários e alavancas e também tornou o comportamento das rodas direcionais traseiras mais previsível ao girar o volante.

Todo o sistema de direção estava localizado dentro da carroceria do carro. A saída das hastes laterais para as rodas era feita através de recortes especiais no chassi, e o ponto de saída era vedado com tampas de borracha.

O sistema de freio de pé repetiu o sistema correspondente do carro ZIL-134. Freio de mão - transmissão, tipo sapata, tipo tambor, localizado nos comandos finais das rodas dianteiras.

O sistema de regulação da pressão dos pneus é centralizado e é semelhante ao sistema análogo do carro ZIL -134.

Equipamento elétrico - ignição blindada de 12 volts. A ignição de dois motores operando em paralelo previa a possibilidade de desligar um deles. Com a operação paralela de dois motores com geradores G-54 e relé-reguladores RR-28, um dos geradores teve que ser desligado (para evitar superaquecimento). Foi possível conectar um dispositivo de visão noturna (NVG) à rede de bordo. Previda a instalação de um walkie-talkie, para o qual todo o sistema de ignição foi blindado.

O corpo é uma estrutura soldada (em chapa de aço), impermeável, constituída por vigas longitudinais perfiladas, travessas, caixilhos e foi revestido com chapas de aço. O fundo em seção transversal tinha uma inclinação de 7,5 ° em ambos os lados do eixo do veículo. Para as rodas, foram feitos nichos, servindo como parte do corpo e, graças à superfície esférica, apertando-o.

Na frente do casco havia uma cabine de dois lugares com uma moldura de vento selada e janelas de portas deslizantes. As portas foram seladas com um selo duplo. Para comunicação com a plataforma e o compartimento do motor, havia uma porta na parede traseira da cabine. Uma escotilha foi feita no teto da cabine.

O compartimento do motor, localizado na parte central inferior do casco, albergava os motores, coberto por uma cobertura superior. Entradas de ar especiais ventilavam o ar de todo o compartimento da motocicleta. A parte central do compartimento da motocicleta acima do capô servia como passagem da cabine para a plataforma. Ao entrar na água com uma grande onda, o compartimento da motocicleta foi protegido por cima com um toldo especial. A água que entrava era descarregada no mar por meio de uma bomba de bombeamento.

A plataforma, projetada para transportar 5 toneladas de carga, ficava localizada atrás do compartimento da motocicleta. Tábuas de assento de madeira foram colocadas ao longo das placas laterais. No corredor poderá ser instalada uma bancada adicional, cujo total de assentos chega a 30. O embarque de pessoas e mercadorias é feito pela porta traseira lacrada de duas folhas. A plataforma foi coberta com um toldo de lona. Todos os estofos e materiais de madeira do corpo foram impregnados com um composto retardador de chamas.

Testando

O primeiro protótipo ZIL-135 foi montado na SKB ZIL em 3 de outubro de 1958.

Em testes, o ZIL-135 venceu com segurança uma vala de 2,5 m de largura, sem falar em trincheiras e crateras. Isso foi possível devido à falta de suspensão e alinhamento uniforme das rodas com uma base aumentada.

Em estradas pavimentadas, ao superar irregularidades de pequena altura (25 mm) alternadas com um determinado passo, a máquina tendia a vibrações ressonantes a uma velocidade de 17-22 km / h, e irregularidades altas (100 mm) a galope a velocidades acima de 30 km / h. h Mas, na maioria dos casos, o carro funcionava perfeitamente e o movimento era possível sem quaisquer duas rodas.

Superando obstáculos de água O ZIL-135 foi promovido por um casco aerodinâmico hermeticamente selado com formas de proa e popa em forma de colher. O fundo liso, a forma dos contornos do casco e o pequeno calado em comparação com o anfíbio ZIL-485A proporcionaram baixa resistência ao se mover na água. A instalação de dois canhões de água permitiu que o carro desenvolvesse empuxo de atracação suficiente e velocidade de flutuação de até 10 km / h.

Ao superar a linha de costa com solo solto, os canhões d'água levaram uma vantagem significativa sobre as hélices, pois retiveram toda a força do batente até que o fundo fosse levantado da superfície da água (praticamente nesse momento ocorria quando as rodas dianteiras secavam). Além disso, a força de empuxo aumentou significativamente com o lançamento do jato do canhão d'água acima da superfície da água, o que foi de importância decisiva em toda a operação em terra.

Ao dirigir em neve virgem, um carro com baixa pressão específica dos pneus (até 0,4 kg / cm²), fundo plano (com borda de 165 °) e distância ao solo de 500 mm, tração não diferencial que elimina as rodas deslizamento, e uma transmissão hidrodinâmica, proporcionando velocidades "rastejantes", transmissão suave de torque sem interromper o fluxo de potência e sem quebrar o solo, superou facilmente neve com uma profundidade de mais de 600 mm.

Devido à ausência de suspensão, o ZIL-135 era 250 mm mais baixo do que o ZIL-134, o que era importante não apenas para aumentar as propriedades de camuflagem, mas também para reduzir o volume necessário de meio quilo retirado durante a escavação.

De acordo com os requisitos dos militares

Os grandes sucessos no aumento da capacidade de cross-country de veículos com rodas não passaram despercebidos pelos militares. 21 de novembro de 1958 em BrontanqueA nova academia sediou um show de carros ZIL-134 e ZIL-135 NS. Khrushchev, A.P. Kirilenko, L.I., Brezhnev, G.M. Malenkov e outros. A liderança do país estava preparando a decisão de transferir os lançadores de esteira 2P16 do sistema de mísseis táticos Luna para um chassi com rodas. Em 8 de abril de 1959, o decreto correspondente do Conselho de Ministros da URSS nº 378-180 foi emitido. A substituição de um chassi sobre esteiras por um chassi com rodas foi justificada por uma série de fatores. O recurso da engrenagem de rolamento e a velocidade de movimento na rodovia aumentaram significativamente, a operação do lançador tornou-se mais barata. Finalmente, ao dirigir em estradas off-road e não pavimentadas, o chassi das esteiras balançou violentamente. Este tremor não prejudicou o foguete ZR-10 não guiado, mas teve um efeito negativo no transporte da carga especial.

Em 13 de novembro de 1958, uma reunião foi realizada na Diretoria Principal do Comitê Estadual de Tecnologia de Defesa (GU GKOT) sobre a criação de chassis com rodas para lançadores de mísseis da fábrica de Barrikady. O escritório de projetos da fábrica de Barrikady, sob a liderança de Georgy Ivanovich Sergeev, começou a procurar um chassi com rodas para um lançador do sistema de mísseis Luna. Como opção, foi considerada a possibilidade de colocar o lançador no chassi do veículo YaAZ-214, que era significativamente inferior ao chassi sobre esteiras em capacidade de cross-country e velocidade tanto em terrenos acidentados quanto em neve virgem.

Em janeiro de 1959, em uma reunião no complexo militar-industrial, com base nos resultados dos testes de fábrica, a questão da reorientação do SKB ZIL do projeto ZIGI34 / 134A para o ZIL-135 foi finalmente resolvida. Foi emitido um pedido de manufatura na planta. I A. Likhachev três transportadores flutuantes modificados sob a designação ZIL-135B para testes de estado.

Em 26 de janeiro de 1959, o designer-chefe do OKB da planta de Barrikady G.I. Sergeev chegou a Moscou. O Ministério da Defesa o aconselhou a passar pelo designer-chefe do SKB V.A.Grachev na fábrica da ZIL em Moscou. Imagine a surpresa de Georgy Ivanovich quando um ZIL-135 saiu para recebê-lo na entrada da fábrica pelos portões da fábrica. Esta máquina não era adequada para Sergeev: um trator de quatro eixos com pneus grandes e pressão ajustável não era inferior a um chassi sobre esteiras para cross-country, e as dimensões da plataforma de bordo permitiam acomodar uma instalação balística.

Em 10-11 de fevereiro de 1959, todo um grupo de designers e especialistas do OKB da fábrica de Barrikady chegou ao SKBZIL, onde discutiram os requisitos táticos e técnicos de um lançador de rodas para o complexo Luna, a preparação e transferência do ZIL -135 veículo para equipá-lo com uma instalação balística. De 6 a 9 de maio, uma delegação de designers da SKB ZIL fez uma visita de retorno à fábrica de Barrikady e, já em 28 de maio, o carro ZIL-135 chegou a Stalingrado por conta própria. O lançador Br-226-II (índice GRAU - 2P21) foi montado em Stalingrado no OKB da planta de Barrikady em apenas um mês. O ZIL-135 foi equipado com uma instalação balística S-123A.

De 23 de junho a 3 de julho de 1959, o lançador Br-226-II estava passando por testes de mar em Prudboy, na faixa de teste na curva do Don. Devido ao alto centro de gravidade da instalação balística, o carro quase capotou ao tentar navegar ao longo do Don. Em seguida, o Br-226-N foi enviado para o campo de treinamento Kalustin Yar, onde nos dias 23 e 24 de julho foram realizados três lançamentos de mísseis.

De acordo com os resultados do teste, verificou-se que:

• um lançador com macacos traseiros e suportes sob o eixo dianteiro de solo duro e seco tem estabilidade suficiente;
• o movimento do corpo de instalação durante o disparo é quase o mesmo que com a instalação com rastreio 2P16;
• devido ao excesso da capacidade de carga calculada devido à instalação da unidade de artilharia, a navegabilidade do carro foi perdida.

Em 29 de outubro de 1959, o primeiro da série experimental ZIL-135B foi fabricado, em 20 de novembro, o segundo, e logo os dois carros foram para Bronnitsy para testes. Em 10 de dezembro, o terceiro ZIL-135B foi montado.

Os testes malsucedidos do ZIL-135 com um lançador na água, bem como a localização não muito conveniente da cabine de metal e compartimento do motor para a colocação e lançamento do foguete, predeterminaram a direção prioritária - a criação de uma roda autopropelida lançador em um chassi não flutuante com uma cabine de fibra de vidro. O trabalho em lançadores de rodas flutuantes foi suspenso e posteriormente descontinuado.

Com corpo de fibra de vidro

No entanto, a história do ZIL-135B não acabou. Para determinar a possibilidade de criar cascos de deslocamento de grande porte feitos de fibra de vidro em 5 de julho de 1962, foi montado um carro, que recebeu a designação não oficial ZIP-135BP (onde "P" significava plástico} ou ZIL-135B2, com tal carroceria Ao mesmo tempo, seus contornos hidrodinâmicos foram melhorados, o chassi e a estrutura foram totalmente emprestados de um dos ZIP-135B desmontados.

Os testes da ZIP-135BP na água deram resultados positivos e confirmaram a possibilidade de criar grandes cascos de fibra de vidro para veículos flutuantes.

fonte: E.I. Prochko, R.G. Danilov "CARROS PARA OFF-ROAD. Transportador flutuante ZIL-135B" Equipamento e Armamento 10/2009