MVTU im. Bauman lao đến giải cứu
Trong một trong những phần trước của chu trình về sự ra đời và phát triển của các loại máy thuộc họ ZIL-135, có đề cập đến một loài lưỡng cư có chỉ số "B", mà người đứng đầu SKB "ZIL" Vitaly Grachev đang chế tạo. cho lính tên lửa. Chính trên nền tảng của cỗ máy này, Zilovites cùng với các nhà khoa học và kỹ sư của M. V. Bauman vào đầu những năm 60, họ đã cố gắng chế tạo một động vật lưỡng cư với cơ thể liền khối bằng nhựa. Ngay cả bây giờ, việc tạo ra một thứ như thế này là một nhiệm vụ không hề nhỏ, và 60 năm trước nó là một cuộc cách mạng. Và, tất nhiên, bí mật. Không có thông tin nào về tác phẩm trên thân vỏ liền khối bằng nhựa của loạt phim thứ 135 ngay cả trong cuốn sách nổi tiếng “Vượt địa hình. Sự phát triển của SKB ZIL ". Chỉ đề cập đến khung ZIL-135B được chế tạo vào ngày 5 tháng 7 năm 1962 với thân bằng sợi thủy tinh. Theo các tác giả của cuốn sách, vào ngày 24 tháng 7 cùng năm, một loài lưỡng cư bốn bánh đã được thử nghiệm trên một hồ chứa ở Bronnitsy. Đồng thời, vào năm 1965 trên tạp chí chuyên ngành và bí mật (cho đến nay) "Bản tin thiết bị bọc thép" đã đăng một bài báo của các kỹ sư V. S. Tsybin và A. G. Kuznetsov về một loài lưỡng cư có thân liền khối bằng nhựa. Một lần nữa, một thân máy liền khối, tức là không có khung. Sau đó, Giáo sư Tsybin sẽ trở thành một trong những người sáng lập hệ thống trong nước để thiết kế và tạo ra các bộ phận của xe bánh lốp từ vật liệu polyme tổng hợp. Công việc đang diễn ra tại bộ phận SM-10 "Xe bánh lốp", từ năm 1953 do kỹ sư ô tô nổi tiếng, thiết kế trưởng của Nhà máy ô tô Gorky Andrei Aleksandrovich Lipgart đứng đầu.
Sự lựa chọn ủng hộ thân vỏ hoàn toàn bằng nhựa cho ZIL-135B được đưa ra do trọng lượng lớn của chiếc xe nguyên bản bằng thép. Như bạn đã biết, với tên lửa "Luna", chiếc xe bốn bánh không thể bơi bình thường và một lần trong các cuộc thử nghiệm đã suýt xuống đáy. Vì vậy, Vitaly Grachev đã cố gắng không chỉ dùng các tấm nhựa để bọc động vật lưỡng cư mà còn thay thế hoàn toàn kim loại trong cấu trúc bằng vật liệu nhẹ. Tại ZIL, họ không biết làm thế nào để làm điều này, vì vậy họ đã nhờ đến sự giúp đỡ của Trường Kỹ thuật Cao cấp Moscow. Bauman.
Một trong những ưu điểm của thân xe hoàn toàn bằng nhựa là giảm trọng lượng của xe: vật liệu có đặc tính chịu lực cao có trọng lượng riêng thấp. Ngoài ra, có khả năng sản xuất các cấu trúc cơ thể nguyên khối (liền mạch) với bất kỳ cấu hình và độ phức tạp nào với chi phí tối thiểu cho dụng cụ và thiết bị. Thép tấm mỏng truyền thống đã không cho phép sản xuất đơn giản và rẻ tiền của vỏ bọc hợp lý. Công nghệ nhựa làm tăng khả năng chống ăn mòn của cấu trúc, giảm chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời sửa chữa dễ dàng hơn. Các nhà nghiên cứu từ MVTU đã lưu ý trong số những điểm cộng là gần như hoàn toàn không có rò rỉ với một vết đạn ở thân tàu và khả năng làm vấy bẩn vật liệu hàng loạt. Trong số những nhược điểm rõ ràng là độ rão cao khi chịu áp lực kéo dài, giá thành tương đối cao, độ cứng thấp và khả năng chịu nhiệt lâu dài thấp.
[Trung tâm]
ZIL-135B cơ bản là một máy khung không có hệ thống treo, điều này làm tăng nghiêm trọng tải trọng lên thân tàu khi chuyển động. Đồng thời, các kỹ sư không thể thay đổi bất cứ điều gì trong cách bố trí, nếu không điều này sẽ dẫn đến việc định dạng lại hoàn toàn thiết kế của tàu sân bay tên lửa tương lai. Thực hành sao chép kích thước và hình dạng của các bộ phận kim loại không cho phép tạo ra các cốt liệu có tính chất tương tự nhau: nhựa không có độ cứng cần thiết. Các yếu tố ba lớp làm bằng sợi thủy tinh, bọt và keo đã được chọn làm vật liệu cơ bản tại MSTU. Kim loại không bị bỏ rơi hoàn toàn. Thép là keelson (phần tử công suất dọc của thân thuyền), nẹp của thiết bị kéo, viền của thân và các bên, bảng điều khiển thiết bị, giá gắn cho bộ nguồn, ổ cắm cho phích cắm thoát nước và miếng chèn cho vòm bánh xe.
Hệ thống chịu lực chính là một bảng điều khiển nguyên khối bên ngoài, trong đó một bảng điều khiển bên trong với các chi tiết gia cố và các bộ phận chéo giữa các vòm bánh xe được chèn vào. Khoảng trống giữa các tấm được lấp đầy bằng bọt có khối lượng riêng 0,1-0,15 g / cm3… Giới thiệu thêm về các yếu tố chịu lực của thân chịu lực trong nội dung bài viết:
“Ngoài ra còn có các yếu tố chịu lực giữa các vòm bánh xe theo hướng dọc: giữa trục 1 và trục 2 - vòm hình hộp dưới các tấm của khoang động cơ, tựa trên các hốc, bảng ca-bin phía sau và thành viên chéo thứ 2.; giữa các thành viên chéo thứ 2 và thứ 3, thứ 3 và thứ 4, thứ 4 và phía sau - các tấm tiếp viện ngang và dọc, tạo thành các yếu tố mặt cắt hình hộp và nghỉ ngơi trên các thành viên chéo bên, và quân tiếp viện cơ sở”.
Thân được xây dựng từ các tấm có độ dày từ 2 đến 8 mm, được kết nối với nhau bằng keo epoxy, cũng như bu lông, đinh tán và vít tự khai thác. Vật liệu thân chính là sợi thủy tinh, bao gồm nhựa polyester PN-1 và sợi thủy tinh TZHS-0, 8. Tấm lớn nhất, nặng 900 kg và dày 8 mm, được đúc bằng phương pháp tiếp xúc trên khuôn gỗ. Khoảng 280 giờ công đã được dành cho việc này.
Khi chiếc ZIL-135B bằng nhựa được lắp ráp theo công nghệ mới được đưa lên bàn cân, hóa ra các nhà thiết kế đã thắng được cả tấn trọng lượng của loài lưỡng cư. Đây là khoảng 10% trọng lượng của thép ZIL. Hơn nữa, nguyên mẫu đã có các bài kiểm tra động lực học trên đường cao tốc, trên địa hình gồ ghề, trên đường quê với thùng xe rỗng, khi đầy và nửa tải. Việc thiếu hệ thống treo đã chơi một trò đùa tàn nhẫn ở đây - nó cắt đứt vật liệu bên dưới giá đỡ bánh xe. Tải nhiệt cao của khoang động cơ dẫn đến phá hủy các bộ khuếch đại gần động cơ. Ngoài ra, các thử nghiệm đã được thực hiện tại giá đỡ để tìm ra biến dạng tĩnh của vỏ máy khi chịu tải trọng. Nó chỉ ra rằng cơ thể uốn cong, nhưng, so với thép, chỉ một chút. Khi một chiếc xe địa hình lội nước có kinh nghiệm chạy được 10 vạn km thì bị tháo dỡ. Các phần tử công suất giữa trục 1 và trục 2 đã bị phá hủy do hiệu ứng nhiệt của động cơ, nhưng mọi thứ khác đều ở tình trạng tuyệt vời, ngoại trừ việc giảm độ bền kéo của các phần tử thân trong quá trình uốn tĩnh xuống 43% cùng một lúc.. Nhưng ở đây nguyên nhân là do chất lượng kém của nhựa PN-1. Mặc dù thực tế là các kỹ sư đánh giá khá tích cực kết quả của công việc thử nghiệm, ZIL nhựa không bao giờ được đưa vào sản xuất. Như đã không đi vào một loạt rộng rãi và các loại xe nhựa khác. Công việc thử nghiệm tại MSTU vẫn là một ví dụ về sự sáng tạo trong kỹ thuật của người Nga. Nhưng các thí nghiệm với thiết bị nổi tại SKB "ZIL" không kết thúc ở đó.
"Dolphin" bơi nhanh
Vào đầu những năm 60, gần như đồng thời với chủ đề về ZIL-135B, Viện Nghiên cứu Trung ương Karbyshev đã đánh đố SKB ZIL về đơn đặt hàng phát triển một chiếc phao tự hành. Nó được cho là được sử dụng để hướng dẫn các giao lộ nổi. Ở đây những người Zilovite cũng không làm được gì nếu không có sự trợ giúp từ bên ngoài: Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Đại tá-Kỹ sư Yuri Nikolaevich Glazunov đã giúp tạo hình thân tàu và cánh quạt nước. Nhân tiện, Tiến sĩ Glazunov là người tạo ra công viên phao, và chính ông là người nảy ra ý tưởng về một chiếc ZIL lơ lửng. Theo ý tưởng, boong của chiếc thuyền bánh lốp sẽ trở thành một phần của vỉa hè cho các thiết bị được vận chuyển. Đồng thời, trên boong đã lắp một bệ trượt để vận chuyển các phương tiện có trọng lượng đến 40 tấn. Kết quả là một chiếc phà tự hành, có khả năng tự vận chuyển thiết bị, cập vào các cây cầu có thể di chuyển được và cũng có thể hoạt động như một tàu kéo. Ở giai đoạn phác thảo, chiếc xe rất khác thường: trên mặt nước, chiếc thuyền bánh lốp di chuyển về phía trước, chính ở đây là chiếc bánh xe nằm. Việc quản lý chung việc phát triển với mã "Shuttle" do kỹ sư Yu I. Sobolev của SKB phụ trách. Khi mọi thứ đã sẵn sàng cho việc sản xuất động vật lưỡng cư, khách hàng chính đã đưa ra lựa chọn ủng hộ một chiếc máy tương tự được phát triển ở Bryansk. Thật tốt khi quyết định được đưa ra trước khi chế tạo chiếc xe, nếu không sẽ không thể tái sử dụng nó một cách nhanh chóng. Điều này không có nghĩa là động vật lưỡng cư từ Bryansk tốt hơn: các nhà phát triển chỉ đơn giản là hỗ trợ mô hình của họ với khả năng sản xuất. Tại ZIL, giám đốc Borodin đã dứt khoát từ chối đưa một mô hình quân đội vào sản xuất. Điều này đóng một vai trò quan trọng trong việc lựa chọn quân đội. Nhưng Grachev không thất vọng, đổi tên xe thành "Dolphin", vẽ lại bố cục và chế tạo một bản vào đầu năm 1965.
Dolphin, được tạo ra như một phần của dự án ZIL-135P, đã xuất hiện trong các cuộc thử nghiệm vào mùa thu năm 1965 trên biển ở vùng Baltiysk như một phương tiện vận tải cho lính thủy đánh bộ. Chiếc xe khổng lồ 4 trục dài 13, 8 mét cũng đã được thử nghiệm ở Bắc Băng Dương như một phương tiện nạp đạn - một chiếc bật lửa. Thân xe là một loại nhựa chịu lực (có tính đến những phát triển trên ZIL-135B), và tổng trọng lượng khoảng 20 tấn. Một ưu điểm quan trọng của việc chọn sợi thủy tinh là khả năng chống lại các "vết thương" do đạn và mảnh đạn - nước qua các lỗ như vậy không chảy ra theo dòng mà chỉ chảy ra qua sợi thủy tinh "ngâm". Điều này không có nghĩa là thân máy bằng nhựa mỏng manh. Trong một bài kiểm tra, Dolphin đã dễ dàng bẻ gãy một chiếc bạch dương có đường kính 400 mm bằng mũi của nó.
Cơ sở tổng hợp đổ bộ hoàn toàn được vay mượn từ ZIL-135 ban đầu, nhưng được bổ sung thêm hệ thống điều áp không khí vào các đơn vị dưới nước. Chuyển động trên mặt nước được tạo ra bởi hai cánh quạt có đường kính 700 mm, được đặt trong các vòi phun có cấu tạo hình khuyên đặc biệt. ZIL-135P quay không phải nhờ sự trợ giúp của bánh lái nước mà bằng cách vặn loa bằng vít. Theo nhiều cách, đây là một thiết bị tương tự của azipod trên tàu hiện đại. Các cánh chân vịt có thể được làm bằng đồng thau hoặc sợi thủy tinh. Trên cạn, hệ thống điều khiển được ép vào thân tàu trong các hốc đặc biệt. Chiếc xe đã trở thành kỷ lục về động lực học trên mặt nước: kể từ năm 1965, không loài lưỡng cư nào có thể vượt qua tốc độ tối đa 16,4 km / h của nó. Đồng thời, 22 lính dù hoặc 5 tấn hàng hóa có thể nằm gọn trong hầm của loài lưỡng cư.
Theo kết quả của các cuộc thử nghiệm, các thủy thủ quân đội thích chiếc xe và tính đến những sửa đổi, họ sẵn sàng áp dụng nó trong bản sửa đổi ZIL-135TA. Tuy nhiên, không bao giờ tìm thấy địa điểm sản xuất hàng loạt: ban quản lý ZIL chưa sẵn sàng cung cấp một mét diện tích. Ngay cả những kiến nghị lên Nội các Bộ trưởng cũng không giúp được gì. Chiếc xe độc nhất vô nhị cuối cùng đã bị bỏ rơi, không để lại cho con cháu dù chỉ là một vật trưng bày trong viện bảo tàng.
