Werkend aan projecten voor veelbelovende hoge en ultrahoge terreinwagens, creëerde SKB ZIL tegen het midden van de jaren zestig een groot aantal terreinvoertuigen van verschillende typen en met verschillende kenmerken. Ervaren en seriematige wielvoertuigen toonden hoge prestaties en voltooiden de toegewezen taken met succes. Deze successen hielden echter niet de ontwikkeling van een veelbelovende richting en de verdere groei van landoverschrijdende kenmerken tegen. Binnenkort de eerste ontwikkelingen op het gebied van de zgn. sneeuw- en moerasvoertuigen met vijzelrotor. De eerste machine van dit type onder de merknaam "ZIL" was het experimentele model ShN-67.
In 1966 begonnen specialisten van het ZIL Special Design Bureau, onder leiding van V. A. Grachev vond alle belangrijke manieren om de maximaal mogelijke eigenschappen van een terreinvoertuig op wielen te verkrijgen. De verdere ontwikkeling van een dergelijke techniek ging gepaard met de vernieuwing van bepaalde eenheden, het gebruik van nieuwe benaderingen, enz. Tegelijkertijd was het tegelijkertijd mogelijk om volledig nieuwe originele ideeën te testen die de architectuur van het chassis beïnvloedden. Na zo'n kans te hebben gekregen, is de plant vernoemd. Likhachev profiteerde ervan.
ShN-67 terreinwagen in de sneeuw
In 1966 konden de ontwerpers van SKB ZIL kennis maken met een reclamefilm gewijd aan een nieuw experimenteel Amerikaans ontworpen terreinwagen. Een ongewone auto van Chrysler was uitgerust met een chassis in de vorm van een paar draaischroefeenheden die als voortstuwingsinrichting dienden. Naar aanleiding van het kijken van een film werd besloten een eigen onderzoeksprogramma op te starten voor een specifiek chassis. De eerste resultaten in het kader van onderzoekswerk zouden al dit jaar worden behaald.
In de loop van de volgende maanden wisselde SKB ZIL ervaringen uit met andere automobielorganisaties die hun projecten van roterende schroefpropellers al hadden gelanceerd. Begin 1967 was er een zekere ervaring opgebouwd, die het mogelijk maakte om een eigen prototype te ontwikkelen.
Om een aantal redenen werd in de documenten van de SKB de draaischroef vermeld onder de naam van de schroef of schroefrotor. Deze naamgeving kwam tot uiting in de werktitel van het proefproject. Het terreinvoertuig werd aangeduid als SHN-67. De cijfers gaven het jaar van ontstaan aan. De ontwerpers en testers gaven het project ook een bijnaam - "Auger". Opgemerkt moet worden dat in de toekomst het ShN-67-project werd afgerond, waarna het werd hernoemd naar ShN-68, opnieuw volgens het jaar van het werk.
Experimentele machine SHN-67 is gemaakt als een demonstrator van technologie en daarom werden er geen speciale eisen aan gesteld. Het moest een eenvoudig genoeg ontwerp hebben om de belangrijkste gedurfde ideeën te testen. Om de bouw te versnellen, werd voorgesteld om zoveel mogelijk kant-en-klare componenten en samenstellingen te gebruiken. Tegelijkertijd moesten bepaalde producten helemaal opnieuw worden ontwikkeld en geassembleerd.
Machinediagram
Speciaal voor het nieuwe project was het nodig om een case te ontwikkelen met een afwijkend ontwerp. Het was gebaseerd op een frame van metalen profielen, waarop plaatbekleding was geïnstalleerd. Het lichaam werd gevormd door verschillende basisapparaten. Het onderste deel was dus een soort boot met een trapeziumvormige dwarsdoorsnede. De boeg van de romp breidde zich uit, waarna de dwarsdoorsnede van de eenheden pas in de achtersteven veranderde. Boven de schuine zijden van de "boot" waren twee ontwikkelde planken geplaatst, waarvan het bovenste deel was verbonden met het dakdek van de romp. In het voorste deel van de romp was het de bedoeling om de bemanningscabine te plaatsen, waarachter zich een doosvormige motorbehuizing bevond.
In het middelste deel van het frame, in de "boot", werd een ZIL-375Ya-benzinemotor met een vermogen van 180 pk geplaatst. De motor was aangesloten op de zgn. hoofdtandwiel en zwenkmechanisme, geleend van het rupsvoertuig M-2 van OKB MMZ. De levering van koppel aan de propeller werd uitgevoerd via een paar schuine assen aan de achterkant van de romp. Ze gingen door de propellerpoten en brachten met behulp van achteruitversnellingen, gebouwd op basis van de tandwielen van de eindaandrijvingen van het ZIL-135L terreinwagen, het vermogen over naar de vijzels.
Het brandstofsysteem van het terreinvoertuig was gebaseerd op de seriële eenheden van het ZIL-157-voertuig. De elektrische apparatuur werd bijna zonder aanpassingen geleend van de ZIL-130-truck.
In het voorste deel van de romp, onder de zijplanken, bevonden zich verticale steunen met een beweegbare bevestiging voor de voorassen van de vijzelschroef. In de achtersteven van de romp, aan de schuine zijden, werden een paar grotere en meer volumineuze rekken geplaatst, waarin de transmissie-inrichtingen werden geplaatst.
Indeling van de carrosserie. Links - vooraanzicht, rechts - achteraanzicht
Om voor de hand liggende redenen is de rotorpropeller voor het experimentele SHN-67 terreinwagen helemaal opnieuw ontwikkeld. De vijzel was een vrij ingewikkeld apparaat van 4, 2 m lang en 1 m in diameter (nokken) Het vijzellichaam was gemaakt van 2 mm staal en had een opvouwbaar ontwerp. Het was een lange cilinder met een diameter van 800 mm, aangevuld met een paar taps toelopende stroomlijnkappen. Om de stijfheid van de structuur te vergroten, werd aan de binnenkant van de carrosserie een laag polyurethaanschuim van 100 mm aangebracht. Buiten op de vijzel zat een spiraalvormige nok. Een metalen strip met een trapeziumvormige doorsnede was stevig aan het lichaam bevestigd. De hoek van de helix is 17°40'.
Twee van dergelijke apparaten waren op zijrekken gemonteerd en bevonden zich langs de carrosserie van het voertuig. De vijzels werden aangedreven door transmissie-eenheden in de achterste stijlen. Door de vijzel te besturen, kon de bestuurder de rotatiesnelheid van de rotorpropellers wijzigen of de richting van hun rotatie veranderen. Dit alles zorgde volgens berekeningen voor voldoende mobiliteit en wendbaarheid.
Voor de romp van de experimentele SHN-67 bevond zich een gesloten driezits cockpit. De cockpitkap van glasvezel met geavanceerde beglazing is geleend van het PES-1-zoek- en evacuatievoertuig voor elk terrein. In het midden van de cabine bevond zich een bestuurdersstoel van een GAZ-69-auto. Aan de zijkanten waren een paar plaatsen voorzien voor andere testers. Toegang tot de cockpit was alleen mogelijk door een dakluik. De lage hoogte van het terreinvoertuig belemmerde de landing echter niet.
Het voltooide sneeuw- en moerasvoertuig met vijzelrotor moest middelgroot zijn. De lengte van het voertuig was iets meer dan 5,5 m, de breedte was 3,1 m en de hoogte was slechts 2 m. Op een stevige ondergrond had de ShN-67 een bodemvrijheid van 500 mm. Het leeggewicht werd vastgesteld op 3750 kg met een draagvermogen van 1250 kg. De totale massa moest daarom 5 ton bereiken.
Rijden op besneeuwd terrein
Al in december 1966 begon SKB ZIL met de montage van het frame van de toekomstige technologiedemonstrator. Ongeveer een maand later begon de montage van de units op het frame. Om een aantal technische redenen werd besloten om enkele eenheden van de gebruikte ZIL-375Ya-motor te verwijderen, wat echter de prestaties op geen enkele manier beïnvloedde. Begin maart was het terreinvoertuig voltooid en al snel was het de bedoeling om het te testen op echte circuits die al werden gebruikt om andere apparatuur te testen.
Op 4 maart 1967 werd een ervaren ShN-67 afgeleverd aan de ZIL-testbasis in het dorp Chulkovo bij Moskou. De terreinwagen werd onder eenvoudige omstandigheden ingereden, waarna tests begonnen om de maximale eigenschappen te bepalen. De controles in ruw terrein, moeras en sneeuw gingen door tot eind maart en verzamelden alle nodige gegevens.
Off-road, inclusief zachte modder, hield de "Auger" zichzelf zelfverzekerd en, draaiend aan de propellerrotoren, bewoog of manoeuvreerde. Afhankelijk van de draairichting van de twee vijzels kan de machine vooruit, achteruit of zijwaarts bewegen. Voor translatiebeweging moesten beide schroeven in verschillende richtingen draaien, voor zijwaartse beweging - in één richting.
De offroad-prestaties waren voldoende, maar de machine kon niet goed presteren op verharde wegen. In dergelijke omstandigheden slijten de nokken van de ongebruikelijke propeller door wrijving op het oppervlak veel sneller dan op de grond. Het terreinvoertuig kon drijven en een paar roterende rotoren creëerden een stuwkracht tot 600 kg.
Vijzel op het water
Op basis van de testresultaten van de ShN-67 terreinwagen werd besloten om de transmissie en het chassis opnieuw te ontwerpen. Dus in het bijgewerkte project was het noodzakelijk om de achteruitversnellingen te verlaten ten gunste van eindaandrijvingen met een tweetraps kegelvormig cilindrisch paar van de ZIL-130. Deze verfijning verhoogde de efficiëntie van de aandrijflijn en zorgde ervoor dat de gewenste prestaties konden worden behaald, maar leidde tegelijkertijd tot het verlies van het vermogen om op zijn plaats te draaien.
Ook zijn er nieuwe schroefrotoren ontwikkeld. Nu werd voorgesteld om ze te maken van AMG-61 aluminiumlegering met behoud van de bestaande structuur. In plaats van één spiraaloog was het nu de bedoeling om de zgn. tweerichtingsverkeer. Het profiel van dit onderdeel veranderde in een driehoekige en de spoed werd verminderd tot 1,6 m. De hoek van de helix werd op 32 ° 40 ' gebracht. Volgens berekeningen maakte dit ontwerp van de vijzel het mogelijk om de maximale translatiesnelheid te verhogen.
De bijgewerkte versie van het terreinvoertuig werd aangeduid als SHN-68. Het nieuwe project behield maximale continuïteit met het bestaande, waardoor het mogelijk was om zonder een nieuw prototype te bouwen. De bestaande vijzel van het type SHN-67 kreeg nieuwe transmissie-eenheden en chassis-apparaten, waarna deze eenvoudig werd hernoemd. De herstructurering van de ShN-67 volgens het ShN-68-project werd eind april 1968 voltooid.
Op 6 mei vonden de eerste tests van de vernieuwde machine plaats op een stuwmeer in het Lytkarino-gebied. Door de nieuwe vijzels kon het terreinvoertuig accelereren tot 12 km/u. Het was echter niet zonder problemen. Bij het verlaten van het water rustte de terreinwagen met zijn neus op een nogal steile kust. De testrijder probeerde achteruit te rijden voor een nieuwe poging om op te tillen, maar de originele voortstuwingsinrichting begon de auto letterlijk onder water te slepen. Gelukkig merkte de chauffeur dit op tijd op en nam maatregelen om overstromingen van de terreinwagen te voorkomen.
Gezamenlijke tests van ShN-67 samen met andere apparatuur. Op de achtergrond - het terreinwagen ZIL-E167
Wintertests van SHN-68 op sneeuw werden pas in het voorjaar van 1969 uitgevoerd. Het testveld waren de velden van de Perm-regio, waar toen losse sneeuw lag met een diepte van ongeveer 1 m. Ongeacht het tijdstip van de dag bleef de gemiddelde luchttemperatuur negatief tot het einde van de tests.
Verschillende terreinwagens werden onder dezelfde omstandigheden getest. Samen met SHN-68 bestudeerden ze verschillende andere machines, waaronder de ontwikkeling van SKB ZIL. De meeste van deze monsters hadden een niet-standaard chassis.
Vergelijkingen hebben aangetoond dat de "Shnek", in tegenstelling tot een aantal andere monsters, in staat is zich door sneeuw te verplaatsen met een diepte van meer dan 900 m. De maximale snelheid bereikte in dit geval 18 km / u. Afhankelijk van het gewicht van de lading op de plaats van het terreinvoertuig, werd de snelheid iets verlaagd. Met een massa van 5 ton versnelde hij slechts tot 17,4 km/u.
SHN-68 werd onder meer bestudeerd als tractor. Er werd vastgesteld dat de stuwkracht van de auto rechtstreeks afhangt van de massa. Met een totaalgewicht van 5 ton ontwikkelde zich dus een stuwkracht tot 1200 kg op de achterhaak. Bij een machinegewicht van 3750 kg werd deze parameter teruggebracht tot 970 kg. Door de gespecificeerde lading te slepen, kon het terreinvoertuig blijven rijden. Het overschrijden van de ingestelde belastingswaarden leidde tot slippen. De grondboren begonnen vrij te draaien, schepten grond of sneeuw op en konden de auto niet meer bewegen.
All-terrain voertuig in een bijgewerkte configuratie. Nu heette het SHN-68
Met een voldoende hoge mobiliteit in de sneeuw had het terreinvoertuig beperkte mogelijkheden om de hellingen te beklimmen. Bij het vooruitgaan gooiden de vijzels sneeuw onder de bodem van de romp, waardoor er een sediment onder werd gevormd, waardoor de beweging werd vertraagd. Dergelijke kenmerken van de machine beperkten de steilheid van de overwonnen helling tot 12 graden. Toen hij achteruit ging, verspreidde de vijzel sneeuw naar de zijkanten en riskeerde daarom geen landing. Op basis van de resultaten van dergelijke controles is besloten om de vijzels te verwisselen. Nu moest de sneeuw bij het vooruitrijden naar de zijkanten worden verspreid en niet onder de bodem worden geharkt.
Eind januari 1970 vonden op de proeftuinen van de regio Moskou nieuwe tests plaats, waarbij onder meer de maximale loopeigenschappen werden vastgesteld. Op samengeperste sneeuw kon de SHN-68 een snelheid van meer dan 30 km / u bereiken. Brandstofverbruik op maagdelijke sneeuw bereikte 86 l / h. In andere omstandigheden verbruikte de motor aanzienlijk minder brandstof.
De zomertestfase, waarin het terreinvoertuig op water en moerassig terrein werkte, toonde aan dat er enkele verbeteringen nodig waren. Het bleek dus dat in dergelijke omstandigheden een optimale versnelling wordt verkregen wanneer water en slib onder de bodem van de romp worden uitgeworpen. Daarnaast hebben inspecties uitgewezen dat de terreinwagen extra ski's nodig heeft om zich door het moeras te verplaatsen. Voor de voorste steunen van de vijzels verschenen twee hellende platen, die de vegetatie van onder de vijzels verwijderden en ook de beklimming naar de kust of naar drijvende delen van de vegetatiebedekking vereenvoudigden.
Tests van het prototype ShN-68 werden in de eerste maanden van 1970 voltooid. Deze machine, die een demonstratie van technologie is, voldeed perfect aan zijn taak en demonstreerde duidelijk al zijn functies. In de praktijk is gebleken dat de vijzelrotor inderdaad van zeker belang is in het kader van de ontwikkeling van ultra-high passability-technologie. Dit onderstel bood enkele voordelen ten opzichte van andere systemen, hoewel het niet vrij was van nadelen. Dit kwam in de eerste plaats tot uiting in het feit dat de grondboren zich offroad goed lieten zien, maar op harde ondergronden zeer snel verslijten.
ShN-68 tijdens tests op water
Voor de verdere ontwikkeling van nieuwe ideeën werd een speciale stand gebouwd bij SKB ZIL, waar het de bedoeling was om verschillende configuraties van vijzels te testen. Onderzoekswerk heeft ons in staat gesteld veel belangrijke informatie te verzamelen. In het bijzonder werd een directe afhankelijkheid van de stuwkracht en efficiëntie van de diameter van het boorlichaam vastgesteld. Tegelijkertijd kwamen dergelijke resultaten het best tot uiting op meer viskeuze gronden. Ook hebben experts geleerd dat de nok niet hoger mag zijn dan een kwart van de lichaamsdiameter, anders was er een risico op vermindering van de efficiëntie. De verlenging van de schroef op het niveau van 4-6 eenheden werd als optimaal beschouwd. Propellers met verschillende verhoudingen in dit bereik hadden bijna dezelfde kenmerken.
De resultaten van de ShN-67- en ShN-68-projecten interesseerden zowel wetenschappers als ontwerpers en het leger. De zoek- en reddingsdienst van de luchtmacht raakte natuurlijk geïnteresseerd in veelbelovende technologie met uniek hoge crosscountry-eigenschappen. Al snel kreeg SKB ZIL de opdracht om een nieuw sneeuw- en moerasvoertuig met een roterende schroef te ontwikkelen, geschikt voor gebruik door reddingswerkers. Een paar jaar later kwamen de ontwerpers onder leiding van V. A. De Grachevs voltooiden deze taak en presenteerden de PES-3 / ZIL-4904-machine.
Het enige gebouwde prototype van het ShN-67-model, dat vervolgens opnieuw werd ontworpen volgens het ShN-68-project, zou terugkeren naar de fabrikant nadat de tests waren voltooid. Daar verbleef hij waarschijnlijk enige tijd, maar er is geen informatie over zijn verdere lot. Er is reden om aan te nemen dat op een gegeven moment een unieke machine van technisch en historisch belang als onnodig werd ontmanteld. In tegenstelling tot een aantal andere prototypes en productiemodellen van SKB ZIL, heeft ShN-68 het niet overleefd.
Een ervaren terreinwagen met een originele propeller toonde zijn potentieel en kon ook potentiële operators interesseren. Net als andere puur experimentele machines bevestigde het prototype, bijgenaamd "Auger", de voordelen van ongebruikelijke ideeën en droeg het bij aan de verdere ontwikkeling van technologie. Dit proces leidde al snel tot de opkomst van verschillende nieuwe terreinvoertuigen, waarvan er één nog steeds in de gelederen van de zoek- en reddingsdienst staat en zorgt voor de evacuatie van de gelande astronauten.
