X. Амфибия – начало
X. Амфибия – начало
История создания вазовской амфибии, о которой вообще мало кто знает, порой напоминает увлекательный детектив.
Начать хотя бы с того, что разработка этой модели, явившейся по сути всего лишь одной из модификаций[62] базового джипа, началась задолго до появления первых образцов "Нивы". Которая в конечном счёте и стала той самой базой.
Создание автогиганта и начало серийного производства автомобилей ВАЗ-2101 вызвало определённый интерес у Министерства обороны на предмет организации здесь производства армейских джипов.
Первая реакция Полякова на предварительный зондаж военных была отрицательной. Кто-кто, а уж он-то прекрасно понимал, какой это будет хомут на шею завода. Но главный конструктор Соловьёв почувствовал, что так просто от этого избавиться не удастся. Так, кстати, впоследствии и оказалось.
И ещё в конце 1970 года он поручил конструкторам и дизайнерам обдумать предложение военных.
Через каких-нибудь полгода, задолго до появления первых образцов "Нивы", Центром стиля были разработаны графические решения внешней формы военного джипа.
* * *
Надо сказать, что на первом этапе разработки, когда инициатива исходила от завода, о возможности плава никто и не задумывался. Планировался обычный утилитарный армейский джип.
Однако, вскоре началась уже конкретная работа с заказчиком, который, как и предполагал Соловьёв, не преминул объявиться вполне официально. И вот тут-то в технических требованиях и возникла "способность преодолевать водные преграды" – в то время наши военные стремились заставить плавать всё и вся.
Известная логика в этом была. Ведь если к талантам армейского джипа добавится способность форсирования водных преград вплавь – ему же цены не будет! А то порой какая-нибудь плюгавенькая речка-"переплюй-ка" встаёт на пути неодолимым барьером…
Увы, у каждой медали – две стороны. Именно "плав" и погубил в конечном счёте эту машину. Наличие герметичного днища исключило возможность её сборки на конвейере "Нивы", где кузов "одевается" сверху на шасси. Требовалось отдельное производство, на создание которого тогда не оказалось средств ни у завода, ни у заказчика.
А вот "сухопутный" армейский джип на базе "Нивы" был бы весьма реальным и наверняка – востребованным.
* * *
Но вернёмся к началу работ. Был составлен эскизный технический проект на "автомобиль для рыбаков и охотников" – так именовалась армейская амфибия в обыденных бумагах.
В Центре стиля были сделаны в натуральную величину два варианта деревянного макета (были разработки и в масштабе 1:5).
Автором обоих вариантов был молодой дизайнер Александр Еремеев. Ему удалось в целом сохранить созданный Ю. Даниловым общий образ автомобиля (он оказался настолько удачным, что вполне сгодился и для амфибии).
"Изюминкой" экстерьера автомобиля было то, что он совершенно не производил впечатления плавающего. С полной уверенностью можно сказать, что по этой части аналогов в мире нет до сих пор.
Макеты получились весьма оригинальными. После бурных обсуждений на худ- и техсоветах был окончательно выбран один из них. Теперь можно было приступать непосредственно к проектированию.
* * *
Всеми работами по этой машине, как и по "Ниве", тогда руководил П. Прусов, ставший к тому времени начальником бюро (впоследствии – отдела) общей компоновки.
Состоялись первые совещания по выработке концепции будущей амфибии – то, что называют "мозговым штурмом". В отличие от прежних времён, в них полноправно участвовали и испытатели.
Наличие базовой машины заранее исключило какие-либо дискуссии по поводу вариантов кинематической схемы. Всё было ясно и так. Полностью используются двигатель и шасси "Нивы", которая к тому времени – это был уже 1974 год – уже вполне обрела конкретность. Кузов – водоизмещающий, двухдверный, открытый, с мягким съёмным верхом. Ветровое стекло – плоское, откидывающееся вперёд.
Движение на плаву – за счёт вращающихся колёс, находящихся целиком в воде (они полностью "вывешены", то есть находятся в крайнем нижнем положении "отбоя" – как на подъёмнике). От гребного винта со сложным приводом отказались сразу и не прогадали.
Для повышения проходимости и более уверенного выхода из воды было решено увеличить размерность шин с 6.95–16 до 8-16 (то есть ширина шин возрастала со 175 до 205 мм с соответствующим увеличением и внешнего диаметра). Это потребовало, в свою очередь, увеличения передаточного числа главной пары мостовых редукторов (i = 4,78). Правда, очень скоро пришлось о таком "улучшении" пожалеть, но об этом речь впереди.
Один из первых эскизов будущего вазовского армейского джипа, разработанный в 1671 году Ю. Даниловым. Общий образ автомобиля оказался настолько удачным, что потом в ходе работ над проектом практически не менялся.
Гипсовый поисковый макет Ю. Данилова (масштаб 1:5,1971 год) воплощал в себе прообраз как "Нивы" (в её открытом варианте), так и армейского джипа.
Детальная проработка армейского джипа (Ю. Данилов, март 1971 года). Редчайший случай, когда модификация опередила базовую модель (первые образцы "Нивы” появятся только через год).
Джипы, стоявшие на вооружении стран НАТО в начале 70-х гг.: "Форд М151" (слева) и "Интернейшл Скоут II".
Все плавающие легковые автомобили имеют, как правило, характерную амфибийную внешность. Пример – "Швиммваген тип 166" немецкого вермахта, выполненный на базе заднеприводного "Кюбельваген тип 82" (вверху слева).
"Форд ГПА" времён Второй Мировой войны на базе джипа "Виллис МБ (вверху слева).
ГАЗ-46, послевоенный аналог "Форда ГПА", выполненный на агрегатах ГАЗ-69 (вверху слева), получился не столь компактным и заметно более тяжёлым.
Небольшими партиями в Луцке выпускался плавающий ЛуАЗ-967 (ТПК – транспортёр переднего края) на базе известного ЛуАЗ-969 "Волынь" – вверху справа.
Его натовский прототип – "Виллис М27 4" ("механический мул"). В отличие от ТПК, не плавает.
Вермахт успешно плавал и на оригинальных амфибиях СГ6 конструктора Ханса Триппеля.
Послевоенная опытная амфибия П2С на базе армейского джипа П2М (ГДР) Чувствуется явное влияние ГАЗ-46.
* * *
Машина получила заводской индекс 2122. Так она и вошла в историю, как "двадцать вторая" – ни собственного имени, ни даже прозвища она так никогда и не удостоилась. Более всего подошёл бы крокодил, но это имя уже намертво прилипло к первым "Нивам".
И вот летом 1976 года были собраны первые два образца – жёлтый и зеленый.
Они были несколько больше "Нивы" и производили весьма внушительное впечатление. Особенно бросались в глаза широкие шины ВлИ-6, специально изготовленные Волжским шинным заводом именно для этого автомобиля.
Первые образцы имели весьма необычный воздухозаборник моторного отсека. Как и на деревянном макете, он размещался не на привычном месте перед радиатором, а наверху, в передней части плоского капота (на фотографиях это хорошо видно). Что объяснялось похвальным стремлением обеспечить повышенную герметичность корпуса на плаву, особенно – при входе в воду.
Окно заборника на капоте имело ограждение в форме перекидного щитка. Откинутый вперёд, он на плаву выполнял роль волноотражателя, а для движения на суше его надо было откинуть назад. Для плавания такое решение оказалось идеальным, а вот на суше оно создало большие проблемы.
* * *
К этому времени опытные работы по "Ниве" были закончены (уже изготовили опытно-промышленную партию). И меня перебросили на проект амфибии, который и довелось вести десять с лишним лет – от первых образцов до самого финиша.
Так получилось, что именно тогда у нас, как на грех, не оказалось свободных водителей-испытателей. Поэтому мне, ведущему инженеру, пришлось самому и принимать первый (жёлтый) образец из цеха, и работать с ним какое-то время. Естественно, запомнилось всё буквально до мелочей.
Спустя некоторое время появились и водители, да и подключился к теме уже известный читателям инженер-испытатель Олег Тарасов, с которым мы вместе работали над "Нивой". Но это произошло только через несколько месяцев, а первое время пришлось выкручиваться самому.
* * *
В первый же выезд на заводской трек стрелка "водяного" термометра вдруг быстро достигла красной зоны. Чертыхнувшись по поводу сборщиков, наверняка не заливших полностью Тосол в систему охлаждения, лезу под капот. Нет, здесь всё в норме. Проверяю ремень вентилятора – тоже натянут по всем правилам, как положено.
Тогда, очевидно, где-то в системе есть воздух. Один за другим ослабляю хомуты верхних патрубков – нет, система залита добротно. Делаю ещё круг. То же самое, температура воды растёт непозволительно быстро. Возвращаюсь в экспериментальный цех, где вместе со сборщиками ещё раз учиняем тщательную проверку. Вроде бы всё в порядке.
Ничего не понимаю! Опять выезжаю на трек. То же самое, даже один круг нельзя проехать! Тут уж самого бросило в жар – да что ж это такое? Ладно, будем разбираться. Для начала погоняем-ка двигатель на месте на холостых оборотах. Полчаса, час – всё нормально. Ага, вот оно! Раз это проявляется только в движении, значит, причину надо искать в другом!
* * *
Покосившись на упомянутую глухую панель перед радиатором, возвращаюсь с трека уже не в цех. Сборщики своё дело сделали, теперь начинается наша работа – доводка.
На своём испытательном участке прошу нашего механика Стаса Четверикова (читатель помнит его по работе с "Нивой") вырезать в панели перед радиатором горизонтальное отверстие по краям подштамповки под номерной знак.
Опять выезжаю на трек. Машина неузнаваема! Делаю круг за кругом – всё в норме!
Причина крылась в аэродинамике. Плоский лоб передка, толкая перед собой слой уплотнённого воздуха, "оттягивал" его от зоны воздухозаборника, и крыльчатка вентилятора работала при движении практически вхолостую.
На втором образце такое отверстие в передней панели потом сделали по нашей просьбе ещё в цехе – оно, конечно, получилось более аккуратным, почти "фирменным".
Макет будущей амфибии в масштабе 1:5 (1974 год, дизайнер А. Еремеев).
Два варианта полноразмерного макета амфибии. Выполнены целиком из дерева, включая колёса. В отличие от "чистых" амфибий, представленных выше, формы кузова являются оригинальными и самобытными (дизайнер А. Еремеев, 1974 год).
* * *
В общем, сколь ни заманчивой казалась такая идея глухой (а значит и предельно герметичной) передней стенки моторного отсека, пришлось от неё всё же отказаться. На всех последующих образцах забор воздуха при езде на суше осуществлялся, как на всех прочих автомобилях, спереди.
На плаву же передний воздухозаборник закрывался специальной откидной крышкой, и воздух в моторный отсек поступал только сверху. Конструкция крышки постоянно совершенствовалась и была в итоге доведена до оптимальной.
А на данных образцах пришлось нашу самодельную дыру перед входом в воду закрывать номерным знаком, переставляя его с бампера. Подложив под него, разумеется, резиновую прокладку. Это, конечно, несколько увеличивало время подготовки к плаву, но другого выхода у нас тогда не существовало.
Надо ещё отметить, что на первом образце, как и на макете, отсутствовали боковые окна в задней части тента.
Первые же выезды выявили совершенно неприемлемую обзорность боковых задних секторов.[63] И уже на следующем (зелёном) образце этой же серии такие окна появились – раз и навсегда.
Проверка первого кузова амфибии на герметичность в глубоководной ванне трека ВАЗа (весна 1976 г.).
Панель приборов на первых образцах была подчёркнуто спартанской.
Так выглядели первые образцы вазовской амфибии. На снимке – образец № 2, отличающийся от первого лишь цветом и дополнительными боковыми окнами в задней части тента. Машина подготовлена к плаву (щиток волноотражателя откинут вперёд, передний воздухозаборник закрыт номерным знаком).
* * *
Обкатав машину и устранив неизбежные на первых порах дефекты, стали готовиться к первому плаванию.
Есть у нас рядом с городом живописнейшее место – Васильевские озера. Там и решили провести первую пробу.
Будучи как-то у коллег в Луцке, услышал занятный рассказ о первом плавании их транспортёра ЛуАЗ-967. На фото видно, что борта у него довольно низенькие, а сидит он в воде достаточно глубоко.
Для первого плава они выехали на тихое пригородное озеро. Нашли пологий берег, с которого и зашли осторожно в воду. Машина всплыла без проблем, вроде бы всё нормально.
Но надо же было такому случиться, чтобы один из рыбаков на противоположном берегу, увидев издалека необычное зрелище, решил посмотреть это всё поближе. Впрыгнул в свою моторку и, подкатив к берегу, лихо развернулся, чтобы было лучше видно. Образовавшейся волной транспортёр захлестнуло и он моментально пошёл ко дну.
Поэтому мы для первого раза тент решили не снимать, чтобы застраховать себя от подобных случайностей. И ещё убедились, что никаких моторок сегодня на озере нет.
На кромке берега для страховки поставили "Ниву", зацепив за неё длинный трос. Ещё раз тщательно проверяю все уплотнения. Амфибиями мне приходилось заниматься и в Горьком, так что опыт работы с плавающими машинами у меня имелся. Было крепко-накрепко усвоено, что с водой шутки плохи и обращаться с ней можно только на "вы". Никакого другого языка она просто не потерпит и не простит ни ошибок, ни небрежностей!
Дно у берега пологое, без ям и обрывов (предварительно разведали, конечно). На первой пониженной передаче, с заблокированным межосевым дифференциалом осторожно вхожу в воду.
Вот глушитель, расположенный спереди под бампером, скрывается под водой и сразу обычный шум выхлопа сменяется хлюпающим "бормотанием", поскольку выхлоп на плаву производится в воду.[64] Всплывает передок, а вскоре и вся машина покачивается на лёгкой волне.
Плывём!
Выключаю передачу и начинаю смотреть во все глаза – нет ли где течи. Первый плав – дело нешуточное! Через уплотнители дверей чуть подкапывает, но это – ерунда.[65]
Через окно вылезаю наверх, открываю капот – и в моторном отсеке больших течей нет. Ну что ж, тогда – поехали!
Включаю первую передачу (пониженный ряд), прибавляю "газ". Есть продвижение! Колёса бешено "молотят" воду, двигатель ревёт, включаю вторую – машина пошла явно быстрее! Включаю третью. Вот оно! На полном дросселе обороты двигателя около 4000 об/мин, и движение вполне уверенное
Четвертую передачу явно можно и не включать, но всё же пробую. Обороты сразу резко падают – ясно, что двигателю непомерно тяжело. Перехожу опять на третью пониженную – прекрасно!
Последующие замеры с аппаратурой подтвердили, что первое впечатление – самое верное. Именно на этой передаче получилась и самая высокая скорость (4,3 км/час – очень неплохо "с колёс", без винта), и вполне приличное тяговое усилие "на швартовах" – 60 кг.
Образец№ 1, первый вход в воду (Васильевские озёра, лето 1976 г.).
Плывём!
На плаву – оба образца (Васильевские озёра).
Выход на берег (впереди – образец № 2).
После плава – откачка попавшей внутрь воды (герметичность этой машины всегда оставляла желать лучшего).
Март 1977 года. Сравнительные испытания на проходимость по глубокому (до 40 см) весеннему снегу. Амфибия оказалась явно сильнее "Нивы", нисколько не уступив вдобавок заслуженному УАЗ-469Б (было проведено несколько заездов).
Двери на первых образцах открывать было крайне неудобно. Нажав кнопку замка одной рукой и приоткрыв дверь, дальше нужно было действовать другой. Поэтому уже на второй серии ручки были изменены.
И порог был настолько высоким, что усесться на сиденье и слезть с него человеку среднего роста можно было только на цыпочках (про чистоту брючин и говорить не приходилось).
* * *
Надо пояснить, что эффект движения автомобиля на плаву за счёт вращения полностью погруженных в воду колёс объясняется, в основном, увеличением давления на глубине. Колёса как бы "отталкиваются" от более плотных нижних слоёв воды.
Пробую маневрировать. На удивление оказалось, что машина прекрасно слушается руля. Нисколько не хуже, чем на дороге. Чуть накренившись наружу, она уверенно описывает круг. Пробую в другую сторону – то же самое.
Замеры впоследствии показали, что радиус разворота (на плаву он именуется "радиусом циркуляции") — такой же, как на суше! Забегая вперёд, скажу, что потом сие немало удивляло всех – это было нашим "фирменным блюдом"!
Вода всё-таки понемногу просачивается внутрь. Включаю откачку из моторного отсека – идёт довольно приличная струя. Пора из воды выбираться.
На полном ходу подхожу к берегу, и как только передние колёса касаются грунта (это заметно по резкому падению оборотов двигателя), быстро переключаюсь на первую передачу. Протекторы передних, а затем и задних колёс врезаются в грунт и машина уверенно выползает на сушу.
* * *
Что ж, первая проба сил оказалась на редкость удачной. Будут впереди ещё многие десятки часов плава (опытная работа отнимает очень много времени), но тот первый выезд на озеро останется в памяти навсегда.
Очень высоким оказался и уровень проходимости. Сравнительно лёгкая машина (в полтора раза легче УАЗа) на больших и широких шинах, с достаточно мощным 1,6-литровым двигателем творила буквально чудеса. Ни в чём и нигде не уступая УАЗ-469Б, она в некоторых случаях (к примеру, на сыпучем песке) была даже лучше. Плюс унаследованная от "Нивы" способность к динамическому преодолению препятствий "схода".
Фантастический был автомобиль! До сих пор вазовские испытатели с почтением его вспоминают – таких машин (это относится и к образцам второй серии) больше никогда видеть не довелось!
* * *
Конечно, проблем на первых образцах оказалось предостаточно, что вполне понятно – все мы шли в неизведанное.
Взять хотя бы перегрев агрегатов трансмиссии. Оснастив машину термодатчиками, при первом же выезде на дорогу буквально ужаснулись. У всех агрегатов, находившихся внутри кузова, температура очень быстро достигала запредельных значений. Было ясно, что надо их как-то охлаждать.
Но главное заключалось в другом. Самым крупным недостатком оказалась низкая надёжность трансмиссии. "Трещало" буквально всё – сцепление, коробка, раздатка, мосты! Разумеется, это нашло своё отражение в итоговом отчёте. Хотя истинные причины оставались тогда не до конца ясными, к ним мы пришли позже.
Но заказчики, увы, с реальными фактами считаться не захотели. Настолько велико было их желание получить на серийных вазовских узлах такой уникальный набор достоинств!
* * *
И они настояли на изготовлении ещё двух таких же образцов, но уже для совместных испытаний.
Эти образцы второй серии 2Э2122 были собраны осенью 1978 года. Окрашены они были в необычный серо-голубой цвет и уже поэтому запомнились хорошо. От первых образцов их можно было легко отличить по огромному переднему воздухозаборнику, сделанному явно с запасом (исправление ошибок первой серии).
К тому же, они вышли из цеха с несуразно огромными боковыми камазовскими зеркалами, за что немедленно были окрещены "ушастиками". Зеркала эти появились потому, что у испытателей были замечания по первой серии (там стояли маленькие "жигулёвские" зеркала от 2103, к тому же далеко от водителя, на крыльях).
До сих пор меня не покидает мысль, что с этими зеркалами конструкторы нас просто разыграли. Логика, очевидно, была такой: "Ах, испытатели жалуются на маленькие зеркала? Поставьте-ка им "трюмо" от КАМАЗа"!
Такие "уши" напрочь перекрывали водителю обзорность вперёд-вбок — за ними свободно "прятался" грузовик. И были вскоре заменены на зеркала от ГАЗ-53, которые оказались в самый раз.
Образец второй серии в экспериментальном цехе. От первых образцов eco легко отличить по переднему воздухозаборнику. Бросаются в глаза несуразно большие камазовские зеркала.
Образцы вышли из цеха на "технологических" шинах ВлИ-5 (несоразмерность с арками очевидна). Опытные шины ВлИ-6 будут установлены позднее.
Образец второй серии ни "нормальных" шинах ВлИ-6. Установлены боковые зеркала от ГАЗ-53, замки дверей заменены на серийные вазовские.
Проходимость машины осталась по-прежнему высокой. Крепко застрявшую в снегу "Ниву" сейчас выдернем без проблем.
Образец второй серии на поворотной платформе в Бронницах (определение угла поперечной устойчивости).
Озеро в Бронницах, показ техники высшему генералитету. В центре – замминистра Автопрома Е. Башинджагян.
Наблюдать с берега – это одно. Замминистра решил опробовать амфибию в деле лично. Доверили это важное мероприятие автору.
Опробование прошло успешно.
* * *
Была и ещё одна новинка, весьма примечательная. В целях борьбы с перегревом агрегатов трансмиссии днище за раздаточной коробкой, а также оба борта были выполнены двойными.
Надежда была на то, что вентилятор двигателя, прососав воздух через радиатор, погонит его дальше, обдувая при этом коробку передач и раздаточную коробку.
Затем предполагалось, что через двойные пол и борта воздух будет выброшен наружу. В задней верхней части каждого борта имелась для этого специальная решетка, которая на плаву должна была оказаться достаточно далеко от воды (что позднее и подтвердилось).
Надо сразу сказать, что такая, вроде бы вполне логичная, схема на данных образцах ожиданий, увы, не оправдала. Никакого эффекта это практически не дало – агрегаты трансмиссии по-прежнему недопустимо перегревались.
Всё оказалось совсем не так просто и отняло массу времени и сил. Ситуация крайне осложнялась ещё и тем, что внутренняя аэродинамика герметичных отсеков оказалась даже теоретически не проработанной – во всяком случае, ни один НИИ за неё не взялся.
Пришлось испытателям и конструкторам впрягаться самим и решать эту проблему старым и проверенным (хотя и достаточно трудоёмким) методом "проб и ошибок".
В итоге она успешно решилась безо всякой посторонней помощи![66]
* * *
В остальном оба образца второй серии от первых ничем не отличались – та же размерность кузова, те же огромные шины.
Их испытания велись практически весь 1979 год. В итоге с надёжностью всё повторилось точь-в-точь – чудес в технике не бывает.
Убедившись на деле, что проблема не надуманная, заказчики тоже подключились к работе – причину надо было выяснить.
И поехали мы в подмосковные Бронницы, в НИИ-21 (о котором только сейчас стало возможным говорить открыто, раньше – ни-ни).
Там удалось замерить и сравнить моменты инерции колёс – опытного 8-16 и серийного 6.95-16.
Оказалось, что у первого он в полтора раза больше! Во столько же раз, конечно, возрастал и общий уровень нагруженности трансмиссии.
Но и это было ещё не всё.
Выяснилось, что сцепление широких шин ВлИ-6 с дорогой было явно выше, чем у серийных ВлИ-5. Хотя эту разницу и не удалось установить количественно (не оказалось в наличии нужной аппаратуры), но она была видна и без этого, так сказать – невооружённым глазом.
Приведём простой пример. При замере одного из важнейших показателей любого автомобиля – времени разгона с места до скорости 100 км/час – методикой испытаний предусмотрено предельно резкое трогание ("раскрутка" двигателя до максимальных оборотов и "бросок" педали сцепления).
Эта методика досталась вазовским испытателям в наследство от фирмы ФИАТ, где она давно и успешно применяется, поскольку обеспечивает минимальную потерю времени при разгоне (если трогаться традиционным способом, теряется от одной до двух секунд, что недопустимо).
Так вот, на обычной "Ниве" ведущие колёса при этом непременно пробуксовывают даже на сухом бетоне.
А на "22-й" с широкими шинами такой пробуксовки не было! После "броска" педали сцепления автомобиль некоторое время (вполне ощутимое!) продолжал стоять на месте! При этом явственно чувствовалось, как буксует сцепление, "закручиваются" все валы, полуоси и т. д. И только чуть погодя автомобиль нехотя трогался и начинал неспешно разгоняться.
Два перечисленных фактора и нагружали трансмиссию до запредельного состояния. Что называется, приплыли. По отношению к плавающей машине сие звучит этаким каламбуром, но из песни слова не выкинешь.
* * *
Теперь уж и заказчики, не поверив вазовцам и потеряв на этом два года, воочию убедились, что ситуация – серьёзнее некуда. Под ударом оказалась сама суть этого проекта, т. е. максимальная унификация с нивовскими узлами.
В общем, всю работу надо было начинать заново.