ZIL-135: Ingenieurskunst von Dr. Grachev

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Anonim
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Jenseits des Konstruktors

In den vorherigen Teilen des Zyklus haben wir über Suchlayouts zukünftiger Raketenträger und die ersten schwimmenden Prototypen gesprochen. Der dritte Abschnitt sollte mit der Persönlichkeit des Chefkonstrukteurs des ZIL Special Design Bureau und Inspirator der Maschinen der Serie 135, Doktor der Technischen Wissenschaften, Gewinner von zwei Stalin-Preisen, Vitaly Andreevich Grachev, beginnen.

ZIL-135: Ingenieurskunst von Dr. Grachev
ZIL-135: Ingenieurskunst von Dr. Grachev

Der Konstrukteur der ersten Größenordnung, der den Grundstein für die Weiterentwicklung der Offroad-Technologie in unserem Land gelegt hat, hat keine Hochschulausbildung erhalten. Der Legende nach wurde er wegen seiner nicht-proletarischen Herkunft von der Tomsker Polytechnischen Schule verwiesen. Bis 1931 war Vitaly Andreevich sozusagen auf der Suche nach sich selbst, das heißt, er arbeitete als Lader, Kinoradiomechaniker, Konstrukteur im Werk Jegorow, Flugzeugmechaniker in der Armee und schaffte es auch, ein Segelflugzeug zu bauen. Doch mit der Luftfahrt hat der angehende Automobildesigner nicht verkehrt. Im Dezember 1931 wurde Grachev nach der Mobilisierung der Lensovnarchos in das im Bau befindliche Automobilwerk Nischni Nowgorod, die zukünftige GAZ, entsandt. Der Mangel an Fahrzeugausrüstung im Land war so groß, dass beim Bau des Werks die ersten dort montierten T-27-Tanketten als Traktoren eingesetzt wurden. Der junge Ingenieur wurde sofort mit der Entwicklung von Geländefahrzeugen in der Entwicklungsgruppe der Maschine NAZ-NATI-30 beauftragt. Grachev ergänzte die Technik eines dreiachsigen Lastwagens mit einem Demultiplier, einer hinteren Ausgleichsfederung, Düsenstangen, einer Kupplungsvorrichtung, und das Auto ging unter dem Namen GAZ-AAA in Serie.

In der Konstrukteurskarriere von Vitaly Andreevich gab es auch eine Schande: 1933 wurde er in eine der Filialen des Automobilwerks in die Position eines Montagemeisters versetzt. Dies war weitgehend eine Folge von Grachevs Unnachgiebigkeit gegenüber den grundlegenden Fragen des Autodesigns. Er hatte keine Angst, scheinbar falsche Layoutfehler zu kritisieren. Als Vorarbeiter blieb Grachev nicht lange und baute bis 1936 einen dreiachsigen GAZ-AAAA-Pickup nach dem 6x4-Schema.

Der Designer wusste nicht nur gut mit dem Reißbrett im Konstruktionsbüro umzugehen, sondern liebte es auch, „ins Feld zu gehen“. So begab er sich mit seinem Pickup persönlich auf die schwierigste Testfahrt in die Karakum-Wüste – insgesamt fuhr der Konstrukteur 12.291 Kilometer mit seinem Auto. Danach gab es einen fast serienmäßigen GAZ-21 des Modells von 1936 (nicht zu verwechseln mit dem legendären Volga GAZ-21). Ungefähr hundert Exemplare solcher Fracht-Passagier-"Dreiachser" wurden gesammelt.

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Aber es ist eine Sache, Geländewagen zu entwickeln, bei denen gerade diese Geländegängigkeit durch einfaches Andocken einer zusätzlichen Achse am Heck erreicht wurde, eine andere, eine Maschine mit vordergelenkter Antriebsachse zu schaffen, eine andere. Dies war für die Sowjetunion Mitte der 1930er Jahre eine sehr nicht triviale Aufgabe. Vitaly Grachev ist damit fertig geworden.

Das Hauptproblem lag in der Konstruktion des Gleichlaufgelenks vom Typ Weiss, für das das Land keine Lizenz hatte. Der Erstgeborene war der GAZ-61-40, ein zweiachsiger Personenwagen mit Allradantrieb, nach dessen Entwicklung Grachev zu wahrem Ruhm kam. Das Auto ging in die Kleinserie, insbesondere die Limousine GAZ-61-73 sammelte nur 194 Exemplare. Der größte Teil der Serie wurde als VIP-Auto für das oberste Führungspersonal verwendet: K. Woroshilov, S. Timoshenko, G. Zhukov, K. Rokossovsky, I. Konev, S. Budyonny und andere.

Anfang 1941 befahl der Volkskommissar Malyshev Grachev tatsächlich, ein inländisches Analogon des amerikanischen "Bantam" zu schaffen: Die Armee brauchte dringend ein kostengünstiges und einfaches Geländefahrzeug. So erscheint der GAZ-64, der seinen Prototyp in vielerlei Hinsicht übertrifft, und im Januar 1942 baut der Konstrukteur auf seiner Basis einen leichten Maschinengewehr-Panzerwagen BA-64. Für diese Entwicklung von defensiver Bedeutung erhielt Grachev seinen ersten Stalin-Preis.

In der Designbiographie des Protagonisten im Jahr 1944 taucht das Automobilwerk Dnepropetrovsk auf und arbeitet an der dreiachsigen Amphibie DAZ-485. Das Auto wurde unter dem Einfluss des schwimmenden GMC DUKW-353 von Lendleigh entwickelt, und eine der wichtigsten Errungenschaften des Designteams war die Entwicklung eines zentralisierten Reifenfüllsystems. Danach wurde das Pumpen zum Markenzeichen der gesamten Fahrzeugausrüstung der sowjetischen Armee. Für die amphibische DAZ-438 erhält Grachev 1951 seinen zweiten Stalin-Preis. Im selben Jahr wurde der Designer nach Moskau zum ZIS versetzt, wo auf Initiative von Georgy Zhukov ein Special Design Bureau für die Entwicklung von militärischer Ausrüstung im "Mittelformat" geschaffen wurde. Vitaly Grachev wird zum Chef der SKB ernannt. Das Hauptprofil der Arbeit des Büros besteht darin, Artillerie-Traktoren und Raketenträger zu werden. An diesem Ort arbeitete der Designer bis zu seinem Tod 1978.

Neben zahlreichen Büchern und Memoiren wurde der Film „Outlandish Designer“aus der Serie „Secrets of Forgotten Victories“über den berühmten Grachev gedreht. Insbesondere wird der Name Vitaly Grachev in diesem Film mit Automobildesignern wie Henry Ford, Henry Leland (Gründer von Cadillac) und Ferdinand Porsche gleichgesetzt.

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Für ZIL war die Präsenz von SKB während seiner gesamten Existenz ehrlich gesagt eine Belastung. Tatsächlich wurde Grachevs Amt nur durch die Schirmherrschaft des Militärs und der Raumfahrtindustrie verteidigt. Gleichzeitig hatten die Ingenieure und Konstrukteure von SKB das Recht, die Kräfte des Stammwerks zur Erfüllung besonders wichtiger Aufträge heranzuziehen. Die Werkleitung reagierte darauf oft mit der Gewinnung von Ingenieuren und Mitarbeitern des Sonderbüros für das ZIL. Grachev widersetzte sich natürlich so gut er konnte, was zu einer Abneigung gegen die Unternehmensleitung führte. Die ganze Situation war in vielerlei Hinsicht das Ergebnis eines chronischen Arbeitskräftemangels im Stammwerk. Laut Vladimir Piskunov, einem der SKB-Ingenieure und späteren stellvertretenden Chefkonstrukteur von ZIL-Kühlschränken, zwangen die harte Arbeit, die strenge Disziplin eines sicheren Unternehmens und die niedrigen Löhne im Vergleich zu ähnlichen Arbeiten in den Unternehmen des Verteidigungskomplexes die Menschen, die Pflanze, Anlage. Wir mussten freie Stellen mit Arbeitern aus der ganzen Sowjetunion besetzen, die erfolgreich arbeiteten, Moskauer Wohnungen erhielten und … die Fabrik verließen. Und so über die Jahre immer wieder. Als die Bestellungen des Militärs für SKB stark zurückgingen, begann die ZIL-Geschäftsführung, jeden Monat einen Mitarbeiter des Büros auf dem Hauptförderband zu fordern. Dies geschah nach dem Tod von Grachev Anfang der 80er Jahre. Es ging so weit, dass der amtierende Chefdesigner Vladimir Shestopalov, der keine Freiwilligen in der SKB für den nächsten "Corvee" fand, selbst als Monteur auf einem Fließband arbeitete.

Aber dies waren die Jahre des Niedergangs der Grachevsky SKB, und in der goldenen Ära der heimischen Automobilindustrie erschien eine so einzigartige wie ZIL-135.

Die Idee der "Grachevskaya Firma"

Die meisten bei SKB entwickelten Geländewagen zeichneten sich durch besondere technische Raffinessen aus, von denen viele ihren Platz im ZIL-135 fanden. Dies sind in erster Linie Reifen der maximal möglichen Größe in Bezug auf das Layout, niedrige Schicht, mit entwickelten Stollen sowie eine große Bodenfreiheit mit einem flachen Boden des Autos und einem nach vorne geneigten "Einstiegsblatt". All dies erforderte den Einsatz von außermittigen oder zweiwelligen Radgetrieben, die es ermöglichen, die Luftzufuhr zu Reifen und Bremsflüssigkeit zu abgedichteten Bremsen zu vereinfachen. Bei 8x8-Maschinen, zu denen der ZIL-135 gehört, wird ein nicht-differentieller Antrieb verwendet, bei dem die Räder jeder Seite durch einen separaten Motor angetrieben werden. Um die Anzahl der Differentiale auf Null zu reduzieren, wurde Grachev durch erfolglose Tests früher Prototypeinheiten an den Prototypen Nr. 1 und Nr. 2 ZIS-E134, ZIL-134 und ZIL-157R veranlasst. Auf diesen Maschinen wurden Schneckengetriebe vom Typ Walther mit einstellbaren Reibungskupplungen vom Typ Thornton Power-Lock und Freilaufdifferentiale vom Typ Nou-Spin montiert. Alle wurden in verschiedenen Stadien der Technologieprüfung abgelehnt.

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Die nächste charakteristische "Signatur" der SKB-Ausstattung war die symmetrische Achsfolge 1 - 2 - 1 für 8x8-Fahrzeuge. Die Vorder- und Hinterräder wurden schwenkbar ausgeführt. Zusätzlich zu der Tatsache, dass diese unkonventionelle Technik die Manövrierfähigkeit und Geländegängigkeit erhöhte (die Räder bewegten sich auf derselben Spur), erlaubte sie den Rädern nur 15-17 Grad zu drehen. Und dies ist die Möglichkeit, große Räder aufzunehmen, und die größere Zuverlässigkeit der Scharniere mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten. Eine Besonderheit der SKB-Maschinen ist die weit verbreitete Verwendung von gefülltem Fiberglas bei der Herstellung von Kabinen, Gastanks, Amphibienrümpfen, Felgen, Torsionsstäben und Wabenrahmen. Für schwimmende Maschinen wurden untergetauchte Einheiten erfunden, um Luft unter Druck durch ein Flugzeugdruckreduzierventil unter Druck zu setzen. Grachev war den Winden an seiner Ausrüstung sehr skeptisch gegenüber. Das Argument war einfach - die Durchlässigkeit der Technik war so hoch, dass sie nicht benötigt wurde. Und wenn plötzlich ein Geländewagen festgefahren ist, dann wird Sie keine Seilwinde mehr retten. Dieses Prinzip folgt vielleicht aus dem Hauptcredo des gesamten SKB Grachev - dem Kampf gegen die Gewichtsabnahme der Ausrüstung mit allen verfügbaren Mitteln. Auch wenn dafür die Kosten der Struktur mit Aluminium, Magnesium oder Titan erhöht werden müssen. Der Chefkonstrukteur forderte, keinen zu großen Sicherheitsspielraum in die Ausrüstung zu legen - alles sollte maximal funktionieren, ohne unnötig zu überlasten. „Die Reserve zieht dir die Tasche“, sagte Grachev dazu. Es ist schwer zu beurteilen, inwieweit dies gerechtfertigt war, aber die Ausrüstung von SKB kann in Bezug auf die Zuverlässigkeit nicht als unübertroffen bezeichnet werden.

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Das erste Auto der 135. Serie mit dem bekannten charakteristischen Erscheinungsbild des Fahrerhauses war das Modell ZIL-135E von 1960. Das Auto war frei von einer Federung, was die Raketenmänner, für die der Geländewagen gedacht war, nicht besonders störte. Tatsache ist, dass sie nicht damit gerechnet haben, auf Straßen mit hartem Untergrund viel zu fahren, aber die Seitenstabilität des Autos erhöhte sich - dies war beim Laden von Raketen wichtig. Die Verbindung der Räder mit dem Rahmen erfolgte über eine starre Halterung aus Magnesiumlegierung - schätzen Sie die technische Eleganz der Designschule von Vitaly Grachev. Natürlich wurden diese Halterungen bei den Tests gnadenlos gebrochen und mussten an den lenkbaren Rädern aus Stahl der Güteklasse 30 gegossen werden. Außerdem vergrößerte SKB im Vergleich zu Prototypen den Abstand der Basis der äußeren Räder. Dies ermöglichte es, auf der ZIL-135E den 2P21-Werfer des taktischen Raketensystems Luna mit einem schrägen Start zu platzieren. Außerdem wurden die Gastanks gemäß den Anforderungen der Raketenwerfer nach vorne verschoben und die mittleren und hinteren Teile des Rahmens wurden befreit, um die Abgase des Ausgangsprodukts mit Flügeln zu verbessern. Der oben erwähnte Kunststoff der Kabine erschien am Auto nicht wegen des Kampfes gegen das Gewicht, sondern um dem Gasraketenstrahl entgegenzuwirken. Das Stahlcockpit war irreversibel verformt, das mit Fiberglas gefüllte Polyesterharz kehrte jedoch nach dem Abschuss der Waffe in seine ursprüngliche Form zurück. Das Cockpit hatte überhaupt keinen Metallrahmen und bestand aus elf großen Kunststoffteilen, die mit Epoxidharz miteinander verbunden waren. Das sind die hohen Militärtechnologien. Neben dem Fahrerhaus wurden Benzintanks und das Heck des Wagens aus Kunststoff gefertigt.

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Bis zum Frühjahr 1961 hatten zwei hergestellte Autos den gesamten Zyklus der erforderlichen Tests bestanden und waren anscheinend serienreif. Die Passierbarkeit des ZIL-135E war beeindruckend. Das Auto nahm selbstbewusst 27-Grad-Steigungen, überwand metertiefe Sümpfe, und der achträdrige Raketenträger lief mit deutlich höheren Geschwindigkeiten über gebrochene Landstraßen als Analoga mit Federaufhängung. Aber alles wurde durch die fehlende Federung verdorben. Da es keine Federung gibt, gibt es auch keine Stoßdämpfer, um Vibrationen zu dämpfen. Bei Geschwindigkeiten von 22-28 km / h kam die erste Welle gefährlicher Resonanzschwingungen, die zweite kam bei 50 km / h. Und wenn das Auto "erfolgreich" ein spezielles Straßenprofil erreichte, verwandelten sich die Vibrationen in empfindliche Stöße, die Sicherheitsgurte für drei Besatzungsmitglieder erforderten. Das "Galoppieren" mit einer ZIL-135E-Rakete auf welligem Asphalt begann bereits bei 40 km / h mit einer Frequenz von 120 Einheiten pro Minute. Es war möglich, solche gefährlichen Gewohnheiten eines 16-Tonnen-Raketenträgers durch abruptes Bremsen mit einer Geschwindigkeitsverringerung um 30-50% sowie einer Verringerung des Reifendrucks auf eine Atmosphäre zu stoppen. Darüber hinaus gefiel dem Militär die geringe Zuverlässigkeit einzelner Komponenten der Maschine (Hallo an die Konstruktionsprinzipien von Grachev) und der übermäßige Kraftstoffverbrauch im Bereich von 134 l / 100 km. Jede Kolonne solcher Raketenträger erforderte dieselbe Kolonne von Treibstofftankern.

Infolgedessen wurde beschlossen, die Prototypen des ZIL-135E aufzugeben, um bis zum Frühjahr 1961 einen modifizierten ZIL-135L zu entwickeln, der zu einer wirklich massiven Entwicklung der "Grachev-Firma" wurde.

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