Разработка гидропневматической подвески для санитарного автомобиля УАЗ-452
Работа была вызвана тем, что плавность хода автомобилей УАЗ-450А и УАЗ-452А по результатам межведомственных испытаний была признана недостаточной. Министерство здравоохранения СССР и Военно-медицинское управление Министерства обороны были заинтересованы в улучшении плавности хода автомобиля УАЗ-452А. Предполагалось, что разрабатываемая подвеска сможет быть применена при введении небольших изменений и на санитарных автомобилях КАЗ-463.
В НАМИ уже велась работа с целью значительного улучшения плавности хода автомобилей. Макетный образец гидропневматической подвески разрабатывался применительно к автомобилю ГАЗ-63. В 1960 г. были проведены испытания автомобиля ГАЗ-63ЭГ с гидропневматической подвеской, которые показали существенное улучшение плавности хода. Использование пневматической подвески считалось менее подходящим из-за отсутствия компрессора на автомобиле.
Совместные с Ульяновским автозаводом работы по созданию гидропневматической подвески для санитарного автомобиля УАЗ-452А были начаты под руководством Б.М. Елисеева. Главной задачей при разработке гидропневматической подвески была максимальная унификация разрабатываемого автомобиля с автомобилем действующего производства, что повлияло на выбор схемы. В IV квартале 1962 г. заводом УАЗ был изготовлен опытный образец автомобиля УАЗ-452А с гидропневматической подвеской. В направляющем устройстве подвески были использованы 3-листовые рессоры, работающие совместно с продольными рычагами. Для поперечной стабилизации кренов кузова были установлены стабилизаторы. Система регулирования имела ручной привод подкачки рабочей жидкости.
Опытный образец поступил в НАМИ в июне 1963 г. Начались его испытания и доработка кинематики рулевого привода. Сравнительные испытания опытного образца на плавность хода показали его существенное преимущество перед автомобилем УАЗ-450А. Величины вертикальных ускорений были снижены в 1,3–3,1 раза. В ходе испытаний был выявлен ряд недостатков: низкое качество уплотнения жидкости и газа в гидропневматических рессорах, а также неудобство в пользовании ручной подкачкой в процессе регулирования высоты кузова.
В программу работ НАМИ по длинноходным гидропневматическим подвескам была включена разработка новой, более совершенной системы регулирования уровня кузова и проверка ее на макетной установке. Изготавливаются агрегаты электрогидравлического регулирования для автомобиля УАЗ-452АГ: электроконтактный датчик, электрогидравлический распределитель и гидронасос с электромагнитной муфтой. Проводятся работы по усовершенствованию конструкции гидропневматической подвески санитарного автомобиля УАЗ-452Г, создаваемой с 1961 г. Гидропневматическая подвеска, имеющая ход 280–300 мм, позволяла получить частоту свободных колебаний кузова 60–70 кол/мин независимо от статической нагрузки.
Письмом № 1/110-483 от 17 марта 1964 г. Госкомитет автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения при Госплане СССР предложил Ульяновскому автозаводу в 1965 г. построить два опытных образца санитарных автомобилей с гидропневматической подвеской. В 1965 г. изготовлены два образца автомобилей УАЗ-452АГ. Первый опытный образец автомобиля УАЗ-452А с гидропневматической подвеской после пробега в 20 тыс. км в 1964 г. был передан Ульяновским заводом в НАМИ. В феврале 1965 г. на нем была установлена подвеска измененной конструкции. В июле 1965 г. УАЗ изготовил еще два образца автомобиля УАЗ-452АГ. Начаты их лабораторные и дорожные испытания. Было испытано несколько вариантов гидравлических распределителей, гидронасосов, сферических баллонов рессор.
Выявленные основные недостатки сводились к недостаточной долговечности резиновых диафрагм, недостаточной емкости сферических баллонов (500 cм3), утечки газа из баллонов. Емкость баллонов была увеличена до 650 cм3. К концу 1965 г. была подобрана резина (В14Д), показавшая хорошее качество (6,5 млн циклов на стенде без заметных повреждений).
После длительных проб, с целью предотвращения утечек газа в месте соединения диафрагмы и сфер, был разработан баллон новой конструкции. Стендовые испытания в объеме 5,1 млн циклов колебаний зафиксировали практическое отсутствие утечек. Также разработан новый электромагнитный клапан.
В 1966 г. непосредственно на Ульяновском заводе была проведена доводка направляющего устройства подвески: установлены торсионные стабилизаторы, исправлена кинематика задней подвески, вызывавшая поперечное смещение моста. В дальнейшем торсионы предполагалось заменить пружинящими рычагами.
В октябре 1966 г. сотрудниками НАМИ проведены сравнительные испытания по оценке плавности хода автомобилей УАЗ-450 и УАЗ-452Г с гидропневматической подвеской. Автомобили испытывались на булыжном шоссе удовлетворительного качества (39-й км Киевского ш., поворот на Ремзавод) и на булыжном шоссе плохого качества (на автополигоне). Ускорения от трех датчиков, установленных на сиденье пассажира, над передней осью и за задней осью, регистрировались на магнитной ленте прибора КМЗ-2. Длительность заезда составляла 2 минуты. Гидропневматическая подвеска уменьшала средние значения записанных ускорений в 1,5–2 раза.
В целом проведенные испытания двух построенных УАЗ автомобилей УАЗ-452АГ с улучшенной гидропневматической подвеской показали, что надежность рамы автомобиля оказалась недостаточной, долговечность шарниров – невысокой, качество изготовления насосов, электрогидравлических распределителей и контактных датчиков – низким. Общий пробег образцов составил 59 231 и 61 122 км.
3 декабря 1966 г. в ходе совещания по итогам заводских испытаний санитарных автомобилей УАЗ-452А с гидропневматической подвеской ЦВМУ МО, ГУ по производству легковых автомобилей и автобусов и в/ч 52694-Н было решено провести дополнительные заводские испытания двух образцов автомобилей в объеме не менее 25 тыс. км, изготовленных с учетом замечаний. Председателем комиссии был назначен П.С. Балыков – директор Ульяновского научно-исследовательского проектно-технологического института, его заместителем – П.И. Жуков, главный конструктор УАЗ. Межведомственная комиссия, в состав которой были включены представители НИИ-21 и ВП № 1533 МО на УАЗе рекомендовала провести сравнительные стендовые испытания плавности хода на стендах НИИ-21.
20 февраля 1969 г. на автополигоне на основании приказа Н. Гринчара, начальника Главного управления по производству легковых автомобилей и автобусов МАП (НАЧГЛАВЛЕГАВТПРОМ) № 3 от 15 января, начаты дополнительные испытания двух образцов автомобиля УАЗ-452АГ с опытной гидропневматической подвеской, изготовленных экспериментальным цехом УАЗ. Гидропневматические рессоры, бензомаслонасос, электрогидравлический распределитель и электроконтактные датчики изготовил Завод опытных конструкций НАМИ. Первый этап испытаний включал в себя пробег в объеме 10 тыс. км по дорогам автополигона НАМИ. Он продлился до 19 апреля. Испытания также заканчивались проведением пробеговых испытаний по дорогам полигона (с 16 июня по 11 августа).
Направляющее устройство подвески автомобиля УАЗ-452АГ представляло собой систему продольных и поперечных трубчатых тяг, соединенных с мостом и рамой через резиновые втулки. Для стабилизации положения кузова на поворотах и восприятия тяговых и тормозных моментов, возникающих на колесах, в передней и задней подвеске были установлены гибкие пластинчатые рычаги, внутренние концы которых соединялись с рамой через серьги. Для поддержания постоянной высоты кузова над дорогой использовалась электрогидравлическая система, включающая в себя масляный насос, работающий в блоке с бензонасосом, электрогидравлический распределитель, бак для масла (крепился за спинкой сиденья водителя), электроконтактное реле РС-502, электроконтактные датчики. Включение системы регулирования осуществлялось кнопкой. Был предусмотрен переключатель принудительного опускания кузова. При включении системы соленоид через рычаг активировал привод насоса. При испытаниях бензомасляный насос показал низкую работоспособность. Электроконтактные датчики крепились на раме автомобиля. Они соединялись с продольными толкающими штангами через регулируемые тяги. При отклонении высоты кузова от нормальной замыкались контакты спуска или подъема.
Стендовые испытания автомобиля УАЗ-452АГ проводились в лаборатории «В» 1-го отдела института НИИ-21 методом сбрасывания. Перемещения подрессоренных и неподрессоренных частей автомобилей измерялись реохордными датчиками и регистрировались на осциллограмме. Амплитудно-частотные характеристики определялась на одноосном барабанном стенде, оборудованном поверхностными неровностями. На спецдорогах полигона для регистрации ускорений использовались два акселерографа с самопишущими устройствами (СП-11). Л.Л. Гинцбург провел определение управляемости и устойчивости автомобилей. Характеристики автомобиля УАЗ-452АГ в целом хотя и были далеки от идеальных, но все же оказались лучше крайне неблагоприятных характеристик статической устойчивости и поворачиваемости УАЗ-452А.
Исследования воздействия колебаний на водителя и раненого производились также по результатам субъективной оценки плавности хода. В качестве оценщиков использовались солдаты. Для них автомобили именовались «желтый» (УАЗ-452А) и «синий» (УАЗ-452АГ). Испытания проводились на участках комплекса спецдорог автополигона НАМИ. Суммарное количество опросов составило 28. Все в пользу «синего» автомобиля.
В ходе испытаний были выявлены дефекты ряда узлов автомобиля УАЗ-452АГ: рамы, гидропневматических рессор, системы регулирования, направляющего устройства подвески и рулевого управления. УАЗ и НАМИ было рекомендовано продолжить работы по устранению дефектов и недостатков.
По итогам испытаний межведомственная комиссия рекомендовала постановку УАЗ-452АГ в серийное производство при условии устранения всех выявленных недостатков. Однако на конвейер «санитарный автомобиль повышенной комфортабельности» так и не попал, скорее всего, из-за сложности конструкции гидропневматической подвески в производстве и эксплуатации, ведь для военной техники простота и выносливость – одно из главных требований.
В 1970 г. были разработаны улучшенные насос и датчики, согласованы с УАЗ. В 1971 г. по хоздоговору с Ульяновским автозаводом на ЗОК НАМИ были изготовлены усовершенствованные насосы и датчики гидропневматической подвески, разработанные в 1970 г. и согласованные с заводом. В 1971 г. были проведены их стендовые и лабораторные испытания. Испытания насосов проводилось на двух стендах. Первый служил для опрессовки, а на втором насосы испытывались на надежность и долговечность. На стенде был также испытан насос новой усиленной конструкции, получивший номер Э 452 АГ-2951500. Шло второе десятилетие разработки.
PS. Отметим, что в отчетах НАМИ встречается наименование УАЗ-452ГП, а в отчете завода УАЗ – УАЗ-452Г.
