جنگ جهانی دوم نشان داد وسایل نقلیه شناور شناور هنگام عبور از رودخانه ها و مخازن با ساختارهای دفاعی روی آنها چقدر می تواند مهم باشد. آنها اجازه می دهند "از چرخ ها" ، بدون آموزش مهندسی خاص ، گاهی تحت آتش دشمن ، به سرعت نیروی انسانی ، مهمات ، توپخانه ، گاهی با تراکتورها را از روی مانع آب منتقل کرده و مجروحان را در راه بازگشت منتقل کنند. بنابراین ، نوع جدیدی از تجهیزات نظامی متولد شد - حمل و نقل چرخ دار و ردیابی ، دوزیستان. آنها از سال 1942 در ارتش آمریکا و انگلیس ، ابتدا در اقیانوس آرام ، بعداً در اروپا هنگام فرود در سیسیل ، در نورماندی ، هنگام عبور از رودخانه های سن ، وسر ، میوس ، راین و دریاچه های متعدد و کانال ها
نمونه اولیه خارج از کشور
تحت Lend-Lease ، وسایل نقلیه شناور ساخت آمریکا در اواسط سال 1944 وارد ارتش سرخ شدند. این به نیروهای ما در عملیات ویستولا-اودر اجازه داد ، هنگام عبور از رودخانه های سویر و داگاوا ، مأموریت های جنگی پیچیده را با میزان قابل توجهی کمتر حل کنند. تلفات نسبت به هنگام استفاده از امکانات معمولی و حامیان کشتی. روشن شد که در آینده ، وسایل نقلیه دوزیست به عنوان یک کشتی فرود موثر و قابل اعتماد در بین سربازان کاربرد وسیعی پیدا خواهند کرد.
هنگام تهیه برنامه هایی برای تجهیزات فنی مجدد ارتش شوروی پس از جنگ ، همچنین برنامه ریزی شد تا کامیون های بزرگ پرنده آبی با ظرفیت حمل 2.5 تن تولید شود. با این حال ، هیچ تجربه ای در ایجاد چنین ماشین هایی در کشور ما وجود نداشت ، بنابراین ، انجام این کار بدون مطالعه دقیق و کپی منطقی از آنالوگ های خارجی غیرممکن بود.
برای ایجاد یک وسیله نقلیه شناور بزرگ ، یک وسیله نقلیه سه محوری لازم بود که بتواند از طریق یک مانع آب عبور کند ، با یک ورود مطمئن به آب و دسترسی به ساحل ، واحدهای فرود تا 40 نفر با سلاح و مهمات ، محموله نظامی با وزن حداکثر 3 تن ، توپخانه 76 ، 2 و 85 میلی متری با کارکنان سرویس و غیره. متفقین چنین خودرویی داشتند - GMC آمریکایی - DUKW - 353 ، که در ژوئن 1942 وارد خدمت شد.
دوزیستان آمریکایی GMC - DUKW - 353
طرح GMC - DUKW -353
GMC - DUKW -353 توسط Marmon Herrington بر اساس مصالح و شاسی خودروهای خارج از جاده ارتش 2 محور 5 تنی (ATP) GMC - ACKWX - 353 (1940) و GMC - CCKW - 353 (1941) توسط Marmon Herrington توسعه داده شد.) بدنه خودرو و خطوط آن توسط شرکت معماری دریایی Sparkman and Stephen از نیویورک ساخته شده است.
قاب موجود خودرو با شاسی در بدنه ای با ظرفیت آب قرار داده شد-یک قایق از نوع پنتون. شاسی بر اساس طرح کلاسیک سه محور ساخته شد که برای خودروهای ارتش استاندارد شد: در جلو یک موتور 6 سیلندر بنزینی با ظرفیت 91.5 اسب بخار بود. شناور توسط یک ملخ آب تهیه شده بود ، که در قسمت عقب بدنه در یک تونل مخصوص قرار داشت. مانور روی آب با استفاده از یک سکان آب نصب شده بلافاصله در پشت ملخ انجام شد.
در قسمت عقب بدنه یک وینچ با یک طبل به طول 61 متر وجود داشت که هدف آن تسهیل بارگیری توپخانه و وسایل نقلیه در محفظه بار بود. وینچ در هنگام کشیدن اتومبیل به راحتی کار می کرد ، اما فقط در هنگام حرکت عقب.
از نظر تئوری ، کابل را می توان به جلو و از طریق محفظه بار و براکت راهنمای روی بینی خودرو کشید. اما این روش بسیار نادر استفاده می شد.
در سپتامبر 1942 ، یک سیستم کنترل فشار باد تایر بر روی دستگاه نصب شد.این امر باعث شد که فشار از حالت عادی 2.8 kgf / cm2 (رانندگی در جاده های آسفالته) به 0.7 kgf / cm2 در خاکهای نرم (به عنوان مثال ماسه) کاهش یابد. به دلیل تغییر شکل (پهن شدن) تایر ، سطح تماس آج با زمین افزایش یافته که باعث کاهش فشار کل روی زمین می شود. این امر به نوبه خود قابلیت عبور از سطح خودرو را افزایش داد. اعتقاد بر این است که اینها اولین خودروهایی در جهان بودند که دارای سیستم کنترل فشار باد لاستیک در حرکت بودند. با این حال ، حتی قبل از جنگ ، یک سیستم مشابه در آلمان توسعه یافت و در اتومبیل های 4x4 مقیاس کوچک ، به عنوان مثال ، مرسدس بنز G-5 یا Adler V40T استفاده شد.
در کل ، 21،247 خودرو GMC - DUKW -353 از مارس 1942 تا مه 1945 تولید شد. تلفات رزمی (در تمام جبهه ها) بالغ بر 1137 واحد بود. در اتحاد جماهیر شوروی ، 284 وسیله نقلیه تحت Lend-Lease در 1945 تحویل داده شد (اطلاعات مربوط به 1944 در دسترس نیست).
جدول 1. اطلاعات فنی دوزیستان GMC - DUKW -353
ظرفیت حمل ، کیلوگرم:
در خشکی - 2429 ؛
روی آب - 3500
وزن کل (با راننده و محموله) ، کیلوگرم - 8758.
ابعاد (LxWxH) ، میلی متر - 9449 x 2514 ، 6 x 2692.
فاصله ، میلی متر - 266.
شعاع چرخش روی زمین ، m - 10 ، 44.
حداکثر سرعت سفر ، کیلومتر در ساعت:
در جاده های آسفالته - 80 ، 4 ؛
روی آب - 10 ، 13 (بدون بار - 10 ، 25).
مساحت سکوی بارگیری ، m2 - 7 ، 86.
واکنش شوروی
آزمایش های دوزیست GMC - DUKW -353 ، که در اتحاد جماهیر شوروی در اکتبر 1944 انجام شد ، برخی از پارامترهای دستگاه را تأیید نکرد (جدول 1 را ببینید). بنابراین ، حداکثر سرعت بر روی زمین 65 کیلومتر در ساعت بود ، نه 80 ، 4 کیلومتر در ساعت ، روی آب - 9 ، 45 کیلومتر در ساعت. شیب تند 27 درجه ای که توسط شرکت اعلام شده بود هرگز گرفته نشد و وزن کل ماشین با محموله و راننده 9160 کیلوگرم بود.
پس از آزمایش ، مهندسان شوروی شروع به ایجاد وسیله نقلیه بزرگ شناور خود کردند. قرار بود در کارخانه اتومبیل سازی مسکو توسعه یابد. استالین (ZiS) ، که در آن زمان ، در بهار 1946 ، قبلاً یک کامیون سه محور 2.5 تنی ZIS-151 سه محوره ساخته بود. این موفق ترین نبود ، اما از نظر پارامترهای خارجی ، ابعاد و طرح سینمایی شاسی ، نزدیک GMC آمریکایی - DUKW -353 بود. اما کارخانه با توسعه ، تنظیم دقیق و تسلط بر تولید اتومبیل های جدید و وسایل نقلیه جنگی اولین نسل پس از جنگ (ZIS-150 ، ZIS-151 (BTR-152) ، ZIS-152 و غیره) بیش از حد بارگیری شد.) و بنابراین این کار را رد کرد. وی پیشنهاد کرد که شعبه این وظیفه را بر عهده بگیرد. شعبه آن کارخانه اتومبیل ناتمام Dnepropetrovsk (DAZ) بود ، که قرار بود کامیون های ZIS-150 را به عنوان کارخانه پشتیبان تولید کند.
کامیون ZIS (ZIL) -150
تا ماه مه 1947 ، KV Vlasov ، مهندس ارشد سابق کارخانه اتومبیل گورکی (GAZ) ، به عنوان مدیر کارخانه منصوب شد و مهندس 42 ساله VAGrachev ، که قبلاً با موفقیت در حال توسعه خودروهای سواری در گورکی بود. ، طراح ارشد کارخانه خودروسازی DAZ شد. گراچف همیشه به موضوع نظامی کشیده می شد ، بنابراین در سال 1948 با اشتیاق و با وجود کمبود پرسنل ، این کار جالب و پیچیده را با اشتیاق آغاز کرد. به ویژه کمبود طراحان - رانندگان و متخصصان واجد شرایط برای کار در کارگاه آزمایشی ، که بخش عمده ای از کار را بر عهده دارد ، وجود داشت.
طراح ارشد DAZ ویتالی گراچف
علاوه بر این ، ساخت کارخانه ادامه داشت ، همه کارگاه ها و خدمات به طور کامل شکل نگرفت. همچنین ، کار بر روی نوسازی ZIS-150-GAZ-150 "Ukrainets" ، روی نیمه تریلر اصلی آن تحت رادار "Thunder" ، روی جرثقیل کامیون AK-76 ادامه یافت.
DAZ-150 "اوکراینی"
ویتالی گراچف L. Brezhnev را به اولین ماشین Dnipropetrovsk DAZ-150 معرفی می کند
اما با وجود همه اینها ، کار بر روی دوزیستان بزرگ آینده در پایان همان سال 1948 آغاز شد. ابتدا ، نمونه اولیه - GMC به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفت (دو خودرو به کارخانه آورده شد ، که یکی از آنها "به پیچ" برچیده شد). با سفرهای طولانی در جاده ها و قایقرانی در امتداد دنیپر ، نقاط قوت و ضعف "آمریکایی" را کشف کردیم. در همان زمان ، طراحان "آزمایش" شدند و "از داخل" به دستگاه معرفی شدند. برای انجام این کار ، آخر هفته در تابستان 1949 ، کل تیم در امتداد دنیپر حرکت کردند ، به سواحل و جزایر رفتند.
در GMC من دوست داشتم:
- برای چنین هیدرودینامیکی بدنه بدنه مناسب است.
- پروانه خوب انتخاب شده ؛
- وزن خود متوسط ؛
- چشمه های کاملاً نرم ؛
- کار دقیق کلاچ
کشف و معایب:
- بارگیری ناخوشایند تجهیزات بر روی سکوی بار از طریق قسمت بالای عقب ، که عقب نیفتاد ؛
- قدرت موتور ناکافی ؛
- سرهای تامین کننده تایر غیرقابل اعتماد
- مانور کافی بر روی آب ؛
- رول ثابت به سمت چپ به دلیل مخزن گاز واقع در آنجا.
همه اینها به همراه ارتش ، شرایط نهایی را برای یک وسیله نقلیه بزرگ سه محور شناور تنظیم کرد:
- نزدیک شدن به خاکهای نرم با شیب تا 20 درجه تا مانع آب تا عرض 1 کیلومتر از هر عمق با گروههای دوزیست تا 40 نفر با سلاح و مهمات یا سایر محموله ها.
- عبور گروه های فرود به ساحل مخالف مجهز با سرعت حداقل 8.5 کیلومتر در ساعت ؛
- خروج قابل اعتماد از آب به ساحل شنی یا خاک رس با شیب تا 17 درجه ؛
- پیشروی مداوم بیشتر به اعماق سرزمین دشمن در امتداد جاده های مختلف با سرعت حداکثر 60 کیلومتر در ساعت.
همچنین قرار بود بارگیری سریع و راحت (با استفاده از وینچ مخصوص خود) برای عبور از توپ 76 ، 2 میلیمتری ZIS-3 ، 85 میلیمتری D-44 ، ZPU-4 و 37 میلیمتری ضدهوایی با محاسبات انجام شود (هر کدام یک نصب) ، تراکتورهای سبک GAZ-67 ، GAZ-69 (یکی در یک زمان) ، و در حضور ساحل مسطح با خاک متراکم و عدم وجود امواج و باد شدید-عبور از 3.5 تن بار (100- توپ میلی متر BS-3 ، 152 میلی متر هویتزر D-1 با محاسبه ، تراکتور چرخ متوسط GAZ-63 بدون بار).
بارگیری توپ 76 میلی متری ZIS-3 روی BAV با استفاده از رمپ
قرار بود این وسیله نقلیه برای کشیدن یک قایق 30 تنی روی آب مجهز شود و هنگامی که به عنوان کشتی خودران (بدون رفتن به ساحل) مورد استفاده قرار می گیرد-برای حمل گروه های دوزیست تا 50 نفر با سلاح های ایستاده ، اسلحه های خودران SU-76M ، تراکتورهای ردیابی AT-L.
به تدریج ، ایدئولوژی طرح ماشین جدید ، که مارک DAZ-485 را دریافت کرد ، نیز توسعه یافت. در قسمت کمان بدنه ، که توسط یک عرشه آلومینیومی پرچ با سه دریچه مهر و موم شده برای دسترسی به قسمت موتور بسته شده بود ، یک موتور 6 سیلندر ZIS-123 (از BTR-152) با قدرت 110- وجود داشت. 115 مخروط نیروها علاوه بر این ، دو مخزن گاز 120 لیتری روی خودرو نصب شده بود (GMC یک مخزن 151.4 لیتری داشت). قاب ماشین از ZIS-151 وام گرفته شده است. به طور قابل توجهی تقویت شد ، اعضای متقاطع اضافی ، نقاط اتصال برای تکیه گاه های محور محرک ، وینچ و پروانه معرفی شدند.
پشت محفظه موتور یک کابین دو نفره باز خدمه با وسایل کنترل و کنترل وجود داشت. در جلو و طرفین ، محفظه چرخ با شیشه تاشو بسته شد ، در بالا - با یک برزنت قابل جابجایی. در زمستان ، کابین گرم می شد. بالشتک ها و پشتی های هر دو صندلی خدمه شناور بودند و به عنوان وسایل نجات دهنده زندگی عمل می کردند.
بدنه دیواره نازک تناژ و همچنین پروانه سه تیغه که 25 میلی متر در قطر افزایش یافته است ، در غیاب تجربه به سادگی از "آمریکایی" کپی شد. بنابراین ، در ظاهر ، این دو ماشین بسیار شبیه یکدیگر بودند ، به ویژه در قسمت جلوی بدنه. اما طرح دستگاه داخلی کمی تغییر کرد: وینچ با کابل در وسط بدنه قرار گرفت ، که باعث شد با آزاد کردن کابل ، بار سریع و کارآمدتری را از طریق لولایی روی سکو قرار دهید. درب عقب مهر و موم شده (که در GMC چنین نبود). در همان زمان ، ارتفاع بارگیری 0.71 متر کاهش یافت و مساحت سکو به 10.44 متر مربع افزایش یافت (در GMC - 7.86 متر مربع). همچنین ، در پشت سکو ، می توان جرثقیل نصب کرد که قادر به کار روی آب است. همچنین برنامه ریزی شده بود که دو نردبان فلزی سریع رها برای بارگیری وسایل نقلیه چرخ دار حمل شود. این ماشین مجهز به طیف گسترده ای از تجهیزات بود: ناوبری (تا قطب نمای هوانوردی) ، ناخدا (لنگر و قلاب) ، تجهیزات نجات ، آژیر برقی و چراغ جستجو وجود داشت.
طرح کلی دوزیستان DAZ-485
نمای کلی دوزیستان DAZ-485
بیشتر کار بر روی دستگاه به توسعه یک سیستم کنترل فشار باد تایر اختصاص یافته است.این به عنوان کلید حل مشکل توانایی بالای خودروهای شناور در سطح کشور شناخته شد. پس از آزمایشها و پیشرفتهای متعدد ، سیستم ساخته شد. با کاهش فشار هوا در تایرها در خارج از جاده ، فشار چرخ روی زمین 4 تا 5 برابر کاهش می یابد ، تعداد لنگهای تماس تقریباً 2 برابر افزایش می یابد و مسیر بهتر فشرده می شود ، عمق آن کاهش می یابد و ، بر این اساس ، مقاومت خاک در برابر چرخ ها کاهش می یابد. بر این اساس ، سرعت متوسط حرکت در خاکهای نرم نیز افزایش یافته است. اما مهمتر از همه ، ذخیره کششی ماشین 1 ، 5 - 2 بار در هنگام رانندگی در برف ، ماسه ، زمین های زراعی افزایش یافته است. و هرچه این موجودی بزرگتر باشد ، قابلیت حمل و نقل خودرو در سطح بالاتر است. در آن زمان در اتحاد جماهیر شوروی در DAZ بود که گامی قاطع و انقلابی در مورد افزایش شدید توانایی حمل و نقل وسایل نقلیه چرخدار در خاکهای نرم و خارج از جاده برداشته شد ، که آنها را در این شاخص نزدیک کرد خودروهای ردیابی شده
همچنین بسیار مهم بود که بر خلاف GMC ، در صورت خرابی لاستیک ، کمپرسور می تواند فشار را در تایر برای مدت طولانی تری حفظ کند و خود این فرآیند توسط راننده نظارت می شود. به عنوان مثال ، پس از پنج شلیک با گلوله های 9 میلی متری (10 سوراخ) ، فشار تایرها پس از 8 دقیقه به حالت عادی رسید. پس از گلوله باران و بیشتر ثابت ماند. باد کردن لاستیک ها با هوا "از صفر" (چرخ کامل تخلیه شده) 16 دقیقه طول کشید. در حالی که در GMC - 40 دقیقه. توسعه چنین تایرهایی توسط موسسه تحقیقاتی صنعت تایر انجام شد ، طراح اصلی آنها یو لوین بود. و یک نکته دیگر در مورد لاستیک ها یا بهتر بگویم محل تایر زاپاس در بدنه. از آنجا که لاستیک داخلی سنگین تر از تایر آمریکایی بود ، تصمیم گرفته شد که آن را به صورت افقی روی ماشین در یک طاقچه مخصوص زیر وینچ قرار دهید. در نتیجه ، لاستیک (وزن حدود 120 کیلوگرم) بسیار کمتر از آنالوگ آمریکایی (در حدود 1.3 متر از زمین ، در GMC - 2 متر) قرار داشت ، که جایگزینی آن را تا حد زیادی تسهیل کرد.
DAZ-485 در حیاط کارخانه
لحظه نصب چرخ یدکی روی خودرو
نمای پروانه
نمونه اول
طراحی دقیق ماشین در ابتدای سال 1949 آغاز شد. آنها مانند یک جنگ کار می کردند - هر کدام 10-12 ساعت ، با اشتیاق. کار از نظر مالی و مهمتر از همه - از نظر اخلاقی تحریک شد. تیم عاشق ماشین آینده بود. مشکلات اصلی بر دوش رئیس دفتر بدن B. Komarovsky و طراح برجسته بدن S. Kiselev افتاد. آنها مدرسه خوبی را در کارخانه اتومبیل سازی گورکی گذراندند و به همراه V. Grachev به GAZ آمدند. آنها کسانی بودند که به سوال V. Grachev "آیا می توانیم خودمان چنین ساختمانی را طراحی کنیم؟" پاسخ داد: "بله ، ما می توانیم!"
دفتر موتور توسط S. Tyazhelnikov اداره می شد ، اداره انتقال - A. Lefarov. ریاست آزمایشگاه تست جاده را یو پالیف بر عهده داشت. مهندس سرهنگ G. Safronov ناظر کمیته مهندسی ارتش شوروی بود.
رئیس دفتر بدن B. Komarovsky
طراحی DAZ-485 در طول 1949 انجام شد. با انتشار نقشه ها ، آنها بلافاصله در اختیار کارگاه های کارخانه قرار گرفتند ، بدون اینکه منتظر انتشار همه مقالات باشید. دو خودرو بلافاصله در زمین گذاشته شد. بزرگترین مشکل ناشی از تولید کیس بود. پانل های آن به صورت چسبانده شده روی سر چوبی ساخته شده بود. سرریزها برای جوشکاری پانل ها و حمام ها برای آزمایش محکمیت ساخته شده اند. در زمستان 1950 ، تولید تمام نمونه های اولیه آغاز شد. در همان زمان ، به درخواست V. Grachev ، دانشمندان و متخصصان موسسه کشتی سازی گورکی ثبات ، کنترل و شناور بودن آن را بر روی مدل DAZ-485 محاسبه کردند. آنها عادی شدند.
ثبات عبارت است از توانایی یک ماشین شناور ، که تحت تأثیر نیروهای خارجی نامتعادل است ، پس از توقف فعالیت این نیروها ، به حالت تعادلی باز می گردد. پایداری به خودرو اجازه می دهد تا با رول و تریم وارد آب شود ، روی موج شناور شود ، خودروی دیگری (از همان نوع) را بکشد ، به تیم (خدمه) توانایی حرکت در داخل خودرو را می دهد.
شناوری به معنای توانایی یک ماشین برای شناور شدن روی آب با بار مورد نیاز و در عین حال حفظ یک پیش نویس خاص است.مشخص است که جسمی از موادی که وزن مخصوص آن کمتر از وزن مخصوص آب جابجا شده توسط این جسم است ، همیشه شناور است. این قانون ارشمیدس است که برای همه شناخته شده است.
انواع پایداری خودروهای شناور
یکی از دوزیستان با تجربه در حال آزمایش
از چپ به راست: ch. طراح V. Grachev ، راننده آزمایش A. Chukin ، طراح A. Sterlin ، نماینده نظامی I. Danilskiy
در اواسط اوت 1950 ، اولین ماشین مونتاژ شد. ما اواخر بعد از ظهر آن را در حرکت قرار دادیم و نتوانستیم مقاومت کنیم ، برای شنا در دنیپر رفتیم. از ساحل ، دوزیستان آمریکایی GMC آن را با چراغهای جلو روشن کرد. این یک منظره مسحور کننده بود: به نظر می رسید ماشین شناور GMC باتوم خود را به یک تازه وارد واگذار کرده است.
دستگاه بلافاصله "شکل گرفت": هیچ خطای خاصی یافت نشد ، یک ماشین کارآمد و به اندازه کافی قابل اعتماد در آینده نیازی به تغییرات جدی ندارد. این شیوه کار V. Grachev بود - ساخت ماشینهای اساساً جدید "خارج از مسیر" (یا همانطور که خود طراح گفته بود "به چشم گاو نر رسید". و به همین دلیل است که او اولین سفرها را انجام داد و خودش شنا کرد ، پشت فرمان نشسته بود ، او عادت داشت اطلاعات را از دست دیگران دریافت کند.
سهولت استفاده از ابتدا ، به ویژه درب عقب و وینچ واقع در مرکز دستگاه ، بسیار مورد توجه قرار گرفت. به طور کلی ، این مورد در تمرینات داخلی زمانی اتفاق می افتد که خودرو بدتر از نمونه اولیه عمل نکرده است: توانایی بیشتر در سطح کشور ، پویایی بهتر رانندگی ، بارگیری مناسب ، فاصله بیشتر از زمین.
