НАМИ-044Т 2

Возвращение к колесу
Из истории развития автомобилей в России

А. Карасёв, к.т.н., фото из архива автора

В 1958 г. для оценки эффективности применения арочных шин на колесном тракторе в НАМИ был создан экспериментальный тягач. Его построили на базе агрегатов автомобиля ЗИЛ-151. Макет автомобильного тягача имел колесную формулу 4х4. На тягаче был установлен двигатель ЗИС-121 мощностью 90 л.с. Тягач служил для исследования колесного движителя с арочными шинами размером 1000х650.

Шины модели И-182 изготавливал НИИШП. Арочные шины были бескамерными, 6-слойными, грузоподъемностью до 2 т каждая при внутреннем давлении 1,4 кг/cм². Арочные шины размером 1000х650 разработали для трехосного полноприводного автомобиля ЗИЛ-151.

База тягача составляла 2360 мм, колея – 1800 мм. Масса тягача в зависимости от потребности изменялась от 3200 до 8000 кг с помощью балласта. Нагрузки по осям распределялись равномерно. Передняя подвес­ка автомобильного тягача была зависимая на двух продольных 14-листовых полуэллиптических рессорах. Задняя подвеска не предусматривалась, считалось, что высокой эластичности шин будет достаточно. Применение передней подвески обусловливалось необходимостью компенсировать большие перекосы при движении по сильно пересеченной местности.

В 1958 г. на полигоне подмосковной испытательной станции НАТИ проводились тяговые испытания макетного тягача НАМИ и гусеничного трактора ДТ-54 для сравнения. Целью ставилось определение тягово-сцепных качеств тягача с арочными шинами на грунтовой дороге и почве в зависимости от сцепного веса и давления воздуха в шинах, а также выяснение возможности использования колесных тягачей на сельскохозяйственных работах.

Испытания проводились при массе тягача: 3200, 5400 (масса, соответствующая трактору ДТ-54) и 7800 кг – массе, соответствующей расчетной грузоподъемности шин. Тягач и гусеничный трактор сравнивались при работе на залежи и на почве, подготовленной под посев. Максимальное тяговое усилие при массе тягача 5400 кг достигало 5500 кг на залежи и 3500 кг на мягком грунте. При массе тягача 7800 кг не удалось достигнуть максимального тягового усилия по сцеплению из-за недостаточной мощности двигателя. На шоссе максимальная скорость тягача достигала 70 км/ч.

Результаты испытаний свидетельствовали, что тягач при массе 5400 кг по развиваемой тяге может оборудоваться теми же сельскохозяйственными орудиями, что и гусеничный трактор ДТ-54. Глубина колеи у тягача во время испытаний на мягком грунте при весе 3200 кг и давлении воздуха в шинах 0,3 кг/cм² была в 2–3 раза меньше глубины колеи колесного трактора МТЗ-54 аналогичной массой.

Для подтверждения полученных результатов осенью 1958  г. тягач подвергся дополнительным испытаниям на стерне. К концу испытаний пробег тягача составил 6 тыс. км. Износ грунтозацепов не превышал 10%. Оптимальная масса тягача с шинами 1000х650 была близкой к 5400 кг. При такой массе давление воздуха в шинах должно было равняться 0,5 кг/cм². Однако масса тягача не соответствовала грузоподъемности шин, тяговые характеристики (буксования) можно было улучшить за счет уменьшения слойности шин. Улучшить характеристики буксования колесного трактора, не увеличивая его массу и снижая удельное давление на грунт, можно было и путем увеличения диаметра колес.

Испытания показали, что арочные шины позволяют создать принципиально новый тип универсального тягача высокой проходимости. Результаты полевых испытаний макета колесного тягача были использованы при проектировании и создании колесного тягача НАМИ-044.

НАМИ предложил разработать и изготовить для удовлетворения требований автомобильного, инженерного и аэродромного управлений армии и инженерный колесный тягач типа 4х4 тягового класса 3 т. Для НАМИ-044 предполагалась возможность установки навесных орудий (отвалов) для выполнения землеройных работ – при проектных изысканиях, выполняемых под руководством Н. И. Коротоношко. Область назначения инженерного тягача была расширена до возможности выполнения сельскохозяйственных работ, при которых использовались гусеничные тракторы тягового класса 3 т (ДТ-54).

Два образца разработанного инженерного тягача были изготовлены Заводом опытных конструкций (ЗОК) при НАМИ. На одном тракторе установили колеса с арочными шинами размером 1140-700, а на другом – с шинами 16.00-24. Сцепное устройство установили от трактора ДТ-54. Масса снаряженного тягача составила 4900 кг, грузоподъемность – 2000 кг, полная масса балластированного тягача при работе по перемещению грунта – 6650 кг.

Тягач НАМИ-044 (и его модификация НАМИ-044Т) представлял собой экспериментальный образец колесного тягача с повышенной силой тяги и высокой проходимостью. Особенности конструкции тягачей – короткая база, колеса с арочными шинами низкого давления, широкий диапазон передаточного отношения, раздельный привод на правую и левую сторону и планетарные механизмы бортового поворота, передние рессоры и жесткое закрепление заднего моста. Пост управления был приспособлен для движения передним и задним ходом.

Трансмиссия состояла из 5-ступенчатой автомобильной коробки передач и 3-ступенчатой раздаточной. Раздаточная коробка, которая распределяла крутящий момент по бортам, была выполнена с планетарно-фрикционным механизмом поворота и тормозными механизмами. Мосты оснащались колесными редукторами. Привод осуществлялся карданными валами. Кабина НАМИ-044 не была цельнометаллической, так как панель крыши изготавливалась из однослойного пластика с заложенной арматурой.

По представлению основного заказчика (военных) решением Совета Министров СССР от 10.04.59 г. № 881Р тягач НАМИ-044 был передан для дальнейшей разработки ХТЗ с целью последующей постановки на серийное производство.

В соответствии с распоряжением Совета Министров СССР от 10.01.59 г. № 831 ХТЗ приступил к созданию конструкции мощного колесного трактора общего назначения класса 3, который должен был заменить основной пахотный трактор – гусеничный ДТ-54 массой 5,4 т, мощностью 54 л.с. В тот период ДТ-54 в стране производили три крупнейших завода: в Харькове, Волгограде и Рубцовске. В 1959 г. только ХТЗ произвел свыше 20 тыс. ДТ-54. Создание промышленных образцов тягача указанного класса давало возможность расширить область применения колесных тягачей в сельском хозяйстве и дорожном строительстве, а в ряде случаев отказаться от применения гусеничных тракторов, имеющих большую металлоемкость и низкий срок службы ходовой части.

Тягач НАМИ-044 доставили в Харьков, где он был подвергнут испытаниям в условиях весенней распутицы и на вспашке кукурузного поля пятикорпусным плугом. При выполнении пахотных работ было отмечено, что колея трактора больше ширины захвата плуга. Имел место снос трактора, кроме того, ширина арочной шины не совмещалась с шириной борозды, а ряд рабочих скоростей не отвечал требованиям работы на пахоте.

Мощность двигателя в 135 л.с. была избыточной для 5-тонного трактора. Двигатель такой мощности нужен трактору массой 7,5–8 т. Двигатель АМ-03 мощностью 130 л.с. получит трактор Т-125, производство которого наладят на ХТЗ в 1962 г. Пока же НАМИ-044 был переделан в НАМИ-044Т – на тягач установили 75-сильный дизель СМД-9.

Способ поворота НАМИ-044 также представлялся малопригодным при выполнении транспортной работы. Чтобы окончательно переубедить в этом Н. И. Коротоношко, возглавляющий проектирование новой машины А. А. Сошников предложил группе конструкторов и испытателей проехаться на тягаче НАМИ-044 рядом с водителем по ростовской дороге в сторону Чугуева. Каждый из участников эксперимента показал, что НАМИ-044 попадал в сложную (аварийную) ситуацию, связанную с опасностью столкновения с участниками движения или попадания в кювет.

На макете 5-тонного нового колесного трактора, получившего обозначение Т-90 «Украина», был установлен двигатель СДМ-17 производства завода «Серп и Молот» мощностью 85–90 л.с. По решению главного инженера ХТЗ И. А. Серикова в 1960 г. были разработаны и изготовлены макеты тракторов Т-91 с поворотом с помощью шарнирной рамы и трактор Т-92 с поворотными передними колесами.

Победило предложение А. А. Сошникова применить центральный шарнир рамы. Эту схему подсказал ему увиденный в период войны трофейный итальянский артиллерийский тягач. Схема поворота трактора с помощью центрального шарнира рамы была воплощена на первом макете трактора Т-90 в 1959 г. и сразу решила четыре проблемы: наличие фиксированного радиуса поворота, сохранение минимальной ширины трактора, минимальный радиус поворота и безопасное применение трактора на транспортных работах. Эти преимущества центрального шарнира рамы плюс технологичность позволили закрепиться этому узлу на тракторах ХТЗ и мощных «Кировцах» на многие десятилетия.

Тем временем, пока НАМИ-044 превращался в трактор ХТЗ, его предшественник – макетный экспериментальный тягач на базе ЗИС-151, получил обозначение НАМИ-044Э и стал использоваться для исследования пневмокатков И-245 1000х1000-250 с нагрузкой до 1,5 т, разработанных НИИШП и МВТУ.