В 1961 году Уральский автозавод приступил к выпуску автомобилей высокой проходимости Урал-375 (6х6), на тот момент единственной в СССР машины грузоподъемностью 4,5-5 т, наиболее полно удовлетворявшей требованиям основного заказчика – Советской армии.
Предполагая, что Урал-375 будет находиться в производстве еще около 6-7 лет (на самом деле этот период длился гораздо больше), в 1966-м на УралАЗе в Специальном конструкторском бюро (СКБ) под руководством главного конструктора А.И. Титкова приступили к проектированию нового, более совершенного автомобиля, которым предполагалось заменить «375-й» в производстве.
Год спустя УралАЗ представил на рассмотрение в Минавтопром, НАМИ и Главное автомобильное управление Советской армии техническое задание на проектирование опытного образца трехосного автомобиля типа 6х6 грузоподъемностью 5 т. В те времена технические задания на новые разработки в обязательном порядке согласовывались и в Минавтопроме, и с военными автомобилистами, дабы сразу подтвердить создание автомобилей, которые могут найти применение как в армии, так и в народном хозяйстве. Техническое задание было разработано на основе более чем десятилетнего опыта, наработанного при постановке на производстве различных модификаций Урал-375, и на анализе мировой информации о развитии армейских полноприводных автомобилей.
А мировой опыт говорил, что в ближайшем будущем широкое развитие получат армейские автомобили, приспособленные к преодолению водных преград вплавь. Это подкреплялось достаточно известным справочником В.С. Идлиса «Армейские автомобили США» 1964 г., где рассказывалось, что во многих классах грузоподъемности американские военные автомобилестроители экспериментируют с плавающими автомобилями. В эти же годы немецкий MAN приступил к разработке своего нового семейства и также экспериментировал с плавающими машинами. Получалось, что за ними будущее?.. Также в новом техническом задании УралАЗ предполагал, что его будущее за собственным дизелем Урал-640, независимой подвеской, бескапотной кабиной, по теории плавающих колесных машин неразрывно связанной с созданием плавающих модификаций.
Исходя из широкой унификации семейства и обязательного наличия модификаций, обеспечивающих плавучесть, и разрабатывалось новое техническое задание, в котором прописывалось создание базовых полноприводных автомобилей (6х6 и 8х8) и их модификаций. Предполагалось, в частности, разработать полноприводные модификации седельных тягачей (6х6), а также неполноприводные (6х4) версии бортового грузовика грузоподъемностью 8 т, самосвала и седельного тягача. Само собой, в семействе предусматривались и бортовые плавающие полноприводные модификации (6х6 и 8х8). Модификации 6х4 попали в техническое задание по вполне понятной причине – на УралАЗе в 1965 году было налажено серийное производство автомобилей Урал-377 с колесной формулой 6х4, и немалая их часть кроме обеспечения запросов народного хозяйства шла на снабжение и МО СССР, что и подтверждало необходимость наличия их в семействе.
Как и положено, в установленные нормативными документами сроки техническое задание на проектирование нового полноприводного грузового автомобиля было рассмотрено, а в октябре 1967-го утверждено заместителем министра автомобильной промышленности СССР А.П. Рухадзе. Были высказаны замечания к техническому заданию, которые учли в окончательной редакции. Специалисты НАМИ (зам. директора по научно-исследовательской работе А.А. Липгарт) оспаривали преимущества независимой подвески, считали необходимым провести унификацию нового автомобиля по КП и кабинам с автомобилями МАЗ и КрАЗ. Заказчики от МО СССР требовали создания модификаций для условий Крайнего Севера, тропического климата и т.д.
Конфликт компоновок УРАЛ 379
Базовым автомобилем семейства, с которого и началась его разработка, определили бортовой грузовик (6х6). Стоит отметить, что кардинальное изменение компоновки далеко не все на заводе приняли однозначно. Творческие споры, в частности, развернулись между главным конструктором А.И. Титковым (с 1969-го начальник Управления конструкторских и экспериментальных работ в Минавтопроме СССР) и начальником конструкторского бюро Я.Р. Непомнящим. Высказывались опасения, что образец с бескапотной кабиной будет иметь худшие параметры проходимости из-за большей нагрузки на переднюю ось, что сведет на нет все его остальные преимущества, а на капотном образце невозможно обеспечить плавающие свойства. Теория «плава» говорит о том, что основную плавучесть автомобилю должна придать платформа, а остальное достигается установкой дополнительных поплавков в конструкции. Так вот в капотном автомобиле в передней части этих поплавков должно быть гораздо больше, и просто размещать их будет негде. Да и «бескапотник» (6х4) будет иметь значительно лучшие массово-габаритные характеристики по сравнению с капотным вариантом автомобиля.
Итогом возникших и так и не погашенных на теоретическом уровне разногласий стало решение покончить с этими спорами на уровне создания опытных образцов, то есть сравнительными испытаниями. Но уральские конструкторы решили пойти чуть дальше и решили: «Сравнивать так сравнивать. «Капотник» у нас есть – это серийный Урал-375Д. «Бескапотник» создадим, а вместе с ним попробуем еще и «полукапотник»!» Так и рискнули на это достаточно редкое компоновочное решение, известное, пожалуй, лишь на более легких Unimog’ах. В итоге в 1969 году в Миассе собрали два макетных образца: Урал-379А бескапотной компоновки и Урал-379Б с укороченным капотом или полукапотный. На них методом сравнительных испытаний и предполагалось выявить преимущества и недостатки всех возможных концепций.
Агрегатный состав УРАЛ 379
Работа конструкторским коллективом и специалистами экспериментального цеха СКБ Уральского автозавода была проведена немалая, так как агрегатный состав опытных образцов Урал-379 1969 года имел мало общего с серийным Урал-375Д. Но при всех компоновочных отличиях автомобили были высоко унифицированы по агрегатам – на этом бы и закончить споры и предложить к доводке оба образца, а в дальнейшем использовать их там, где более эффективна та или иная компоновка. Однако в то время государство не дозволяло иметь такую разносортицу на одном автозаводе.
На обоих опытных образцах стояли четырехтактные быстроходные дизельные двигатели собственной разработки Урал-640 второй опытной серии изготовления мощностью 200 л.с. при 3000 об/мин, 8-ступенчатая коробка передач, рулевое управление с гидроусилителем, при этом рабочая пара усилителя «винт с гайкой на циркулирующих шариках – зубчатый сектор», оригинальная раздаточная коробка с пневмоуправлением, ведущие мосты со штампосварным картером, а передний мост с так называемым «пистолетным» редуктором, электрооборудование с генератором переменного тока Г-253 мощностью 500 Вт и выпрямителем ВС-310.
Если вспомнить о независимой подвеске, то она планировалась только на управляемый мост, и ее разработка была проведена полностью, но изготовление и выявление преимуществ или недостатков по сравнению с неразрезным мостом предполагалось провести на более поздних образцах, что в итоге так и не было выполнено из-за сложностей изготовления и ожидаемой высокой цены освоения в производстве в будущем.
Из-за особенностей компоновки автомобили отличались длиной платформы: даже при том, что запасное колесо на Урал-379А размещалось за кабиной, а на Урал-379Б – под платформой, на втором она была все равно короче на 200 мм. Цельнометаллические платформы отличались от оной на Урал-375Д плоским полом и большей на 120 мм погрузочной высотой. Кабины, естественно, были разными, но обе трехместные, собственного дизайна и изготовления. В то время дизайнеров на УралАЗе не было, и все решения принимались начальником КБ перспективных кабин Борисом Васильевичем Рычковым, который и без специального художественного образования сумел создать лаконичные, по-своему красивые кабины и оперения этих полноприводных автомобилей.
Урал-379Б получил кабину, доработанную из кабины Урал-377, разрезанную по двум линиям (примерно по серединам ветровых стекол в продольных плоскостях) и надставленную по ширине почти на 300 мм. В зоне ног среднего пассажира появился заметный выступ от входящего внутрь кабины двигателя, что принципиально не сказывалось на удобстве работы водителя. Оперение на Урал-379Б было полностью оригинальное, из стеклопластика.
Кабина Урал-379А была изготовлена из стеклопластика, расположена над двигателем, двери открывались против хода автомобиля и имели три раздельных сиденья. Кабина не откидывалась, и обслуживание моторного отсека осуществлялось, как и на УАЗовской «буханке», изнутри кабины. Когда же двигателю требовался сложный ремонт, кабину все же можно было откинуть на передних опорах с помощью лебедки, отсоединив некоторые привода и системы.
Решение о применении стеклопластика для кабины и оперения не обсуждалось, в то время это был очень модный конструкционный материал, достаточно вспомнить пластиковые кабины вездеходов Минского автозавода или конструкции ЗИЛовского КБ Виталия Андреевича Грачева. Тем более к тому времени экспериментальный цех уже имел собственный участок стеклопластиков, и его технологи вполне владели азами работы с этим материалом, экспериментируя на опытных Урал-377М.
Что еще можно сказать о размерных особенностях двух компоновок? Смещение кабины вперед на Урал-379А позволило более рационально использовать площадь автомобиля, и он стал короче Урал-375Д на 400 мм с увеличением длины платформы на 800 мм, а на Урал-379Б за счет смещения кабины вперед удалось сократить габаритную длину на 200 мм при одновременном увеличении длины платформы на 600 мм.
Результаты УРАЛ 379
Соответственно в июле и ноябре 1969-го сборка опытных Урал-379Б и Урал-379А была закончена, и машины поступили на лабораторно-дорожные испытания, которые и проводились по апрель 1970-го по дорогам Челябинской области и на стендах Экспериментального цеха миасского автозавода под руководством начальника отдела испытаний СКБ УралАЗ В.М. Несмелова. Пробеги были небольшими, да и не в этом заключалась цель. Главным было понять, какая же компоновка окажется в целом эффективней для полноприводного автомобиля класса грузоподъемности 5 т? Итоги оказались следующими.
Большая часть положительных качеств Урал-379А определилась именно наличием бескапотной компоновки. Это и уменьшение длины автомобиля на 300 мм при увеличении платформы на 800 мм, и улучшение маневренности, и небольшое снижение собственного веса. Более равномерное распределение полного веса по мостам привело к повышению плавности хода, равномерному износу шин и деталей главных передач ведущих мостов. Констатировалось также улучшение условий демонтажа и монтажа коробки передач, демонтажа масляного картера двигателя и редуктора за счет горизонтального расположения редуктора переднего моста. Но при этом по описанным выше причинам отмечалось ухудшение условий обслуживания двигателя. Новая кабина Урал-379А обеспечила улучшение обзорности вперед, но открывание дверей против хода автомобиля затруднило обзорность при движении назад, вход и выход из кабины, естественно, оказался хуже, чем на капотной машине. Значительно улучшились скоростные и тяговые характеристики в связи с установкой нового дизеля. Но анализ создания и применения этого дизеля – тема отдельного разговора.
Но это все в основном ожидалось, а вот как бескапотная компоновка повлияет на устойчивость, управляемость, проходимость новых опытных автомобилей? Но испытания, проведенные зимой 1969-1970 гг., этого явно не подтвердили. Лишь при прямолинейном движении Урал-379А со скоростью более 60 км/ч из-за большей нагрузки на передний мост не наблюдалось боковых и курсовых колебаний, имеющих место на Урал-375Д. Устойчивость и управляемость автомобилей, по субъективной оценке водителей-испытателей, не изменились, но на Урал-379А из-за улучшенной плавности хода водитель в большей степени ощущал величину тормозного усилия.
Сравнительная проходимость машин испытывалась в зимне-весенний период 1969-1970 гг. путем определения удельной силы тяги на крюке, а нагрузка создавалась буксированием вспомогательного автомобиля. Так вот, результаты показали, что на снежной целине, где мощность двигателя играет меньшую роль, сила тяги на крюке была на всех машинах практически одинакова – от 3000 кг на Урал-375Д до 3080 кг на Урал-379Б. На бетонированной дороге выигрыш более мощного Урал-379А был более заметен: 8600 кг против 8000 кг у Урал-375Д. Все автомобили продемонстрировали способность уверенно передвигаться по снежной целине глубиной 600-650 мм и плотностью снега 0,32-0,40 г/см3.
При испытаниях по принципу «пройдет – не пройдет» также особых преимуществ ни одна компоновка не получила, хотя конструкция новых штампосварных балок мостов с усилительными ребрами и поперечная рулевая тяга с выгибом в средней части для обхода картера редуктора увеличивали сопротивление автомобиля по снежной целине глубже 0,4 м.
Оценивали удобство технического обслуживания и ремонта. Кроме отдельных проблем на Урал-379А, связанных с проведением обслуживания двигателя изнутри кабины, был отмечен возможный демонтаж коробки передач без снятия кабины. При этом на Урал-379Б демонтаж двигателя и коробки передач – как вместе, так и по отдельности – невозможен без снятия кабины. Ремонтопригодность – довольно важный показатель для армейского автомобиля, да и вообще для автомобиля для тяжелых условий эксплуатации, и отрицательная оценка в этой области «полукапотника» наложила отпечаток на решение о продолжении работ с этой машиной.
В итоге сравнительные испытания выявили, что по основным показателям Урал-379А с кабиной над двигателем имеет ряд преимуществ, но, по мнению вступившего в должность в 1969 году главного конструктора А.А. Романченко, они не столь существенны, чтобы на их основе принимать решение о дальнейшем продолжении работ с этой компоновкой. Тогда решили провести дополнительные лабораторно-дорожные испытания макетного образца Урал-379А по проходимости с целью «…углубления исследований уровня проходимости автомобилей со вскрытием причин некоторого ухудшения проходимости макетного образца Урал-379А по сравнению с базовым Урал-375Д в одних условиях и улучшения в других» (техотчет СКБ УралАЗ № 4062).
Осенью-зимой 1970 года был проведен второй этап испытаний Урал-379А. Испытания на проходимость проводились путем преодоления снежных заносов. Заезды показали, что при предельной глубине снега у Урал-379А в большей степени наблюдается «бульдозерный» эффект, т.е. нагребание снега узлами передней части, и раскачке при глубине снега 800-1000 мм автомобиль поддается хуже. Но при преодолении снега до 700 мм скорость движения выше, и за счет этого отдельные более тяжелые участки местности преодолеваются, используя инерцию движения, во многом из-за большей мощности двигателя. При глубине снега 300-700 мм Урал-379А и Урал-375Д преодолели подъем крутизной соответственно 16,5º и 16º.
Таким образом, дополнительные испытания показали практически одинаковый уровень проходимости на макетном бескапотном автомобиле и серийном капотном. Исходя из испытаний первых образцов Урал-379А получилось, что основными преимуществами «бескапотника» стали лучшая на 10-35% плавность хода и субъективно более плавное торможение. Но не эти преимущества оказались решающими при принятии решения о продолжении работ по бескапотным вариантам машин типа 6х6 и 8х8 нового семейства. По техническому заданию военных они должны были иметь плавающую модификацию, а по теоретическим расчетам и исследованиям считалось, что создать плавающую капотную машину невозможно, что и отмечалось выше. Хотя чуть позже специалисты НАМИ отмечали: ««На основании изложенного необходимо доработать технический проект автомобиля Урал-379 с учетом указанных замечаний (по отдельным характеристикам и оформлению – прим. автора), имея в виду, что компоновка автомобиля Урал-379 с бескапотной кабиной, расположенной над двигателем, не является безусловно необходимой и оптимальной».
Так что отсутствие на тот момент путей создания плавающих модификаций с капотной компоновкой и стало решающим при принятии решения о разработке очередных опытных образцов автомобиля Урал-379, которые теперь делались приспособленными для преодоления водных преград на плаву. Но об этом в следующий раз.
