ZIL-135: las delicias de la ingeniería del Dr. Grachev

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Más allá del constructor

En las partes anteriores del ciclo, hablábamos de los diseños de búsqueda de los futuros portadores de misiles y los primeros prototipos flotantes. La tercera sección debe comenzar con la personalidad del diseñador jefe de ZIL Special Design Bureau e inspirador de las máquinas de la serie 135, Doctor en Ciencias Técnicas, ganador de dos premios Stalin, Vitaly Andreevich Grachev.

ZIL-135: las delicias de la ingeniería del Dr. Grachev
ZIL-135: las delicias de la ingeniería del Dr. Grachev

El diseñador de primera magnitud, que sentó las bases para un mayor desarrollo de la tecnología todoterreno en nuestro país, no recibió una educación superior. Según la leyenda, por su origen no proletario fue expulsado de la Escuela Politécnica de Tomsk. Hasta 1931, Vitaly Andreevich, podría decirse, se buscaba a sí mismo, es decir, trabajó como cargador, mecánico de radio de cine, diseñador en la planta de Yegorov, mecánico de aviones en el ejército, y también logró construir un planeador.. Pero el futuro diseñador de automóviles no funcionó con la aviación. En diciembre de 1931, tras la movilización de Lensovnarkhoz, Grachev fue enviado a la planta de automóviles de Nizhny Novgorod en construcción, la futura GAZ. Había tal escasez de equipos automotrices en el país que durante la construcción de la planta, las primeras tanquetas T-27 ensambladas allí se utilizaron como tractores. El joven ingeniero fue asignado inmediatamente al desarrollo de vehículos todoterreno en el grupo de desarrollo de la máquina NAZ-NATI-30. Grachev complementó la técnica de un camión de tres ejes con un demultiplicador, suspensión de equilibrio trasero, varillas de chorro, un dispositivo de acoplamiento, y el automóvil entró en serie con el nombre GAZ-AAA.

En la carrera de diseño de Vitaly Andreevich, también hubo una desgracia: en 1933 fue transferido al puesto de maestro de ensamblaje en una de las sucursales de la planta de automóviles. Esto fue en gran parte una consecuencia de la intransigencia de Grachev en las cuestiones fundamentales del diseño de automóviles. No tenía miedo de criticar errores de diseño aparentemente incorrectos. Como capataz, Grachev no se quedó mucho tiempo y en 1936 había construido una camioneta pickup GAZ-AAAA de tres ejes de acuerdo con el esquema 6x4.

El diseñador no solo sabía cómo manejar bien el tablero de dibujo en la oficina de diseño, sino que también le encantaba "salir al campo". Entonces, en su camioneta, personalmente realizó la prueba más difícil al desierto de Karakum: en total, el diseñador condujo 12.291 kilómetros en su automóvil. Después de eso, hubo un GAZ-21 casi de serie del modelo 1936 (que no debe confundirse con el legendario Volga GAZ-21). Se recolectaron alrededor de cien copias de tales "tres ejes" de carga y pasajeros.

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Pero una cosa es desarrollar vehículos todoterreno, en los que esta capacidad de cross-country fue proporcionada por el simple acoplamiento de un eje adicional en la parte trasera, y otra cosa es crear una máquina con un eje motriz de dirección delantera. Esta fue una tarea muy no trivial para la Unión Soviética a mediados de la década de 1930. Vitaly Grachev se las arregló.

El principal problema estuvo en el diseño de la junta de velocidad constante tipo Weiss, para la cual el país no tenía licencia. El primogénito fue el GAZ-61-40, un vehículo de dos ejes con tracción en las cuatro ruedas para pasajeros, después de cuyo desarrollo la verdadera gloria llegó a Grachev. El automóvil entró en producción a pequeña escala, en particular, el sedán GAZ-61-73 recopiló solo 194 copias. La mayor parte de la serie se utilizó como coches VIP para el personal de mando superior: K. Voroshilov, S. Timoshenko, G. Zhukov, K. Rokossovsky, I. Konev, S. Budyonny y otros.

A principios de 1941, el Comisario del Pueblo Malyshev ordenó a Grachev que creara un análogo doméstico del "Bantam" estadounidense: el ejército necesitaba desesperadamente un vehículo todoterreno sencillo y económico. Así es como aparece el GAZ-64, que en muchos aspectos supera a su prototipo, y en enero de 1942, sobre su base, el diseñador construye un vehículo blindado de ametralladora ligera BA-64. Por este desarrollo de importancia defensiva, Grachev recibió su primer Premio Stalin.

En la biografía de diseño del protagonista en 1944, aparece la planta de automóviles Dnepropetrovsk y trabaja en el anfibio de tres ejes DAZ-485. El automóvil fue creado bajo la influencia del GMC DUKW-353 flotante de Lendleigh, y uno de los logros más importantes del equipo de diseño fue el desarrollo de un sistema de inflado de ruedas centralizado. Después de eso, el bombeo se convirtió en la marca registrada de toda la línea de equipos automotrices del ejército soviético. Por el anfibio DAZ-438 Grachev en 1951 recibe su segundo Premio Stalin. En el mismo año, el diseñador fue trasladado a Moscú a la ZIS, donde, por iniciativa de Georgy Zhukov, se creó una Oficina de Diseño Especial para el desarrollo de equipos militares de formato "medio". Vitaly Grachev es nombrado director de SKB. El perfil principal del trabajo de la oficina se está convirtiendo en tractores de artillería y porta misiles. En este lugar, el diseñador trabajó hasta su muerte en 1978.

Además de numerosos libros y memorias, se realizó la película “Diseñador extravagante” de la serie “Secretos de victorias olvidadas” sobre el famoso Grachev. En particular, en esta película el nombre de Vitaly Grachev se pone a la par con diseñadores de automóviles como Henry Ford, Henry Leland (fundador de Cadillac) y Ferdinand Porsche.

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Para ZIL, la presencia de SKB a lo largo de su existencia fue francamente onerosa. De hecho, la oficina de Grachev fue defendida solo por el patrocinio de los militares y la industria espacial. Al mismo tiempo, los ingenieros y diseñadores de SKB tenían derecho a atraer las fuerzas de la planta principal para cumplir con pedidos especialmente importantes. La dirección de la planta a menudo respondió a esto atrayendo ingenieros y empleados de la oficina especial para trabajar en ZIL. Grachev, naturalmente, se resistió a esto lo mejor que pudo, lo que provocó antipatía por la dirección de la empresa. En muchos sentidos, toda la situación fue el resultado de una escasez crónica de trabajadores en la planta principal. Según Vladimir Piskunov, uno de los ingenieros de SKB, y más tarde el diseñador jefe adjunto de los refrigeradores ZIL, el trabajo duro, la estricta disciplina de una empresa segura y los bajos salarios en comparación con trabajos similares en las empresas del complejo de defensa obligaron a las personas a abandonar el planta. Tuvimos que cubrir las vacantes con trabajadores de toda la Unión Soviética, que trabajaron con éxito, recibieron apartamentos en Moscú y … dejaron la fábrica. Y así una y otra vez a lo largo de los años. Cuando los pedidos del ejército para SKB disminuyeron considerablemente, la dirección de ZIL comenzó a exigir a uno de los empleados de la oficina en el transportador principal todos los meses. Esto sucedió después de la muerte de Grachev a principios de los 80. Llegó al punto en que el diseñador en jefe en funciones Vladimir Shestopalov, al no encontrar voluntarios en el SKB para el próximo "corvee", se puso a trabajar como ensamblador en una cinta transportadora él mismo.

Pero estos fueron los años de declive del Grachevsky SKB, y en la era dorada de la industria automotriz nacional, apareció uno tan único como ZIL-135.

La creación de la "empresa Grachevskaya"

La mayoría de los vehículos todoterreno desarrollados en SKB se distinguieron por refinamientos especiales de ingeniería, muchos de los cuales encontraron su lugar en el ZIL-135. En primer lugar, se trata de neumáticos del máximo tamaño posible en cuanto a trazado, de capa baja, con tacos desarrollados, así como una gran distancia al suelo con un fondo plano del coche y una chapa de "entrada" frontal inclinada. Todo esto requirió el uso de engranajes de rueda descentrados o de dos ejes, que permiten simplificar el suministro de aire a los neumáticos y líquido de frenos a los frenos sellados. En las máquinas 8x8, a las que pertenece el ZIL-135, se utiliza un accionamiento no diferencial con el accionamiento de las ruedas de cada lado mediante un motor separado. Para ir a reducir el número de diferenciales a cero, Grachev fue impulsado por las pruebas fallidas de las primeras unidades prototipo en los prototipos No. 1 y No. 2 ZIS-E134, ZIL-134 y ZIL-157R. En estas máquinas se montaron diferenciales de tornillo sin fin del tipo Walther con embragues de fricción ajustables del tipo Thornton Power-Lock y diferenciales de rueda libre del tipo Nou-Spin. Todos ellos fueron rechazados en varias etapas de prueba de tecnología.

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La siguiente "firma" característica de los equipos SKB fue la disposición simétrica de las ruedas 1 - 2 - 1 para vehículos 8x8. Las ruedas delanteras y traseras se hicieron giratorias. Además del hecho de que esta técnica poco convencional aumentaba la maniobrabilidad y la capacidad de campo a través (las ruedas se movían a lo largo de la misma pista), permitía que las ruedas giraran solo 15-17 grados. Y esta es la capacidad de acomodar ruedas grandes y la mayor confiabilidad de las bisagras de velocidades angulares iguales. Una característica distintiva de las máquinas SKB es el uso generalizado de fibra de vidrio rellena en la fabricación de cabinas, tanques de gasolina, cascos anfibios, llantas de ruedas, barras de torsión y bastidores alveolares. Para las máquinas flotantes, las unidades sumergidas se inventaron para presurizar el aire a presión a través de una válvula reductora de presión de un avión. Grachev se mostró muy escéptico sobre los cabrestantes de su equipo. El argumento era simple: la permeabilidad de la técnica era tan alta que no era necesaria. Y si de repente algún vehículo todoterreno se atasca, ningún cabrestante lo salvará. Este principio se deriva, quizás, del credo principal de todo SKB Grachev: la lucha contra la privación del peso del equipo por cualquier medio disponible. Incluso si para ello es necesario incrementar el coste de la estructura con aluminio, magnesio o titanio. El diseñador jefe exigió no poner un margen excesivo de seguridad en el equipo: todo debería funcionar al máximo sin sobrecargas innecesarias. "La reserva te está tirando del bolsillo", dijo Grachev sobre esto. Es difícil juzgar cuán justificado fue esto, pero el equipo de SKB no puede considerarse insuperable en términos de confiabilidad.

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El primer automóvil de la serie 135 con el aspecto característico y familiar de la cabina fue el modelo ZIL-135E de 1960. El automóvil carecía de suspensión, lo que no molestó particularmente a los misiles, para quienes estaba destinado el vehículo todo terreno. El hecho es que no esperaban viajar mucho en carreteras con superficies duras, pero la estabilidad lateral del automóvil aumentó, esto fue importante al cargar misiles. La conexión de las ruedas al cuadro se llevó a cabo a través de un soporte rígido de aleación de magnesio: aprecie el grado de elegancia técnica de la escuela de diseño de Vitaly Grachev. Naturalmente, estos soportes se rompieron sin piedad durante las pruebas y tuvieron que fundirse en acero grado 30 en las ruedas direccionales. Además, en comparación con los prototipos, SKB aumentó el espacio de la base de las ruedas exteriores. Esto hizo posible colocar en el ZIL-135E el lanzador 2P21 del sistema de misiles tácticos Luna con un lanzamiento oblicuo. Además, según los requisitos de los misiles, los tanques de gas se movieron hacia adelante y se liberaron las partes media y trasera del marco para mejorar el escape de gases del producto alado de partida. El plástico de la cabina, que se mencionó anteriormente, apareció en el automóvil no por la lucha contra el peso, sino para contrarrestar el chorro de cohete de gas. La cabina de acero se deformó irreversiblemente, pero la resina de poliéster llena de fibra de vidrio volvió a su forma original después de lanzar el arma. La cabina no tenía estructura de metal y constaba de once grandes piezas de plástico unidas con epoxi. Tales son las altas tecnologías militares. Además de la cabina, los tanques de gasolina y la cola del automóvil estaban hechos de plástico.

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En la primavera de 1961, dos automóviles fabricados habían pasado todo el ciclo de las pruebas necesarias y, al parecer, estaban listos para entrar en serie. La pasabilidad del ZIL-135E fue impresionante. El automóvil tomó con confianza ascensos de 27 grados, superó pantanos de un metro de profundidad y el porta misiles de ocho ruedas caminó por caminos rurales rotos a velocidades notablemente más altas que las de los análogos con suspensión de resorte. Pero todo se estropeó por la falta de suspensión. Como no hay suspensión, no hay amortiguadores para amortiguar las vibraciones. A velocidades de 22-28 km / h, llegó la primera ola de vibraciones resonantes peligrosas, la segunda llegó cuando alcanzó los 50 km / h. Y si el automóvil golpeaba "con éxito" un perfil especial de la carretera, las vibraciones se convertían en choques sensibles que requerían cinturones de seguridad para tres miembros de la tripulación. El "galope" cargado con un cohete ZIL-135E sobre el asfalto ondulado comenzó ya a 40 km / h con una frecuencia de 120 unidades por minuto. Fue posible detener hábitos tan peligrosos de un portador de misiles de 16 toneladas mediante un frenado brusco con una disminución de la velocidad en un 30-50%, así como una disminución de la presión de los neumáticos en una atmósfera. Además, a los militares no les gustó la baja confiabilidad de los componentes individuales de la máquina (hola a los principios de diseño de Grachev) y el consumo excesivo de combustible en la región de 134 l / 100 km. Cada columna de tales portadores de misiles requería la misma columna de camiones cisterna de combustible.

Como resultado, se decidió abandonar los prototipos del ZIL-135E para desarrollar un ZIL-135L modificado en la primavera de 1961, que se convirtió en un desarrollo verdaderamente masivo de la "firma Grachev".

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