История грузовика ЯГ-7

Незаконченный ЯГАЗ

Ярославский государственный автомобильный завод выпускал большегрузные автомобили с 1925 г. В их основу легла конструкция американского White-TAD. И хотя в нее вносились усовершенствования, связанные с модернизацией силового агрегата, тормозной системы и других основных узлов, к середине 1930-х конструкция морально устарела и уже значительно отставала от мирового уровня.

Ситуация осложнялась тем, что ЯАЗ не имел законченного производственного цикла: двигатель, сцепление и КП на заводе не производили. Остро стоял вопрос о постройке моторного цеха либо об организации производства мощных двигателей на каком-то другом предприятии (главным претендентом считался Уфимский моторостроительный завод).

В 1937 г. на ЯАЗе, не дожидаясь решения вопроса о двигателе, но в то же время, ориентируясь на планируемое наличие мощного силового агрегата, начали разработку семейства 7-тонных грузовиков для массовых перевозок в городах, по магистралям и для карьерных работ.

Поскольку в то время не было более мощного силового агрегата, чем форсированный 85-сильный вариант ЗИС-5, ЯАЗ разработал конструкцию и в конце 1938 г. приступил к постройке экспериментальных образцов нового грузовика ЯГ-7 применительно к грузоподъемности 5 т.

Разработку новой модели осуществляли силами конструкторского отдела (КО) завода на основе имевшейся производственной базы с добавлением оборудования и предполагавшейся кооперации с другими предприятиями. В частности, для обработки конических спиральных и цилиндрических шевронных шестерен намечалась закупка дополнительного станочного парка и инструментария.

Конструкция кабины, платформы, крыльев, капота и облицовки радиатора базировались на технологиях еще только возводимого нового кузовного цеха. Кроме того, предполагалось широкое кооперирование с ГАЗ и ЗИС по стандартным метизам, резиновым изделиям, аппаратуре и фурнитуре. Применение цветных металлов свели к минимуму.

Зачем килограммы делили на 1 тонну?

Базу ЯГ-7 оставили такой же, как и у ЯГ-6 (4200±3) мм, длина возросла на 195 мм (6695 мм), высота уменьшилась на 235 мм (2315 мм), ширина осталась неизменной. С введением новых узлов и увеличением прочности основных агрегатов шасси снаряженная масса по сравнению с ЯГ-6 увеличилась с 4930 до 5300 кг. Распределение ее по осям у ЯГ-7 получилось следующим. Без нагрузки на переднюю ось приходилось 2280 кг (43%), на заднюю – 3020 кг (57%). С нагрузкой на переднюю – 2680 кг (26%), на заднюю – 7620 кг (74%). На одно переднее колесо нагрузка составляла 1340 кг, а на заднее (с учетом коэффициента сдвоенности шин 0,88) – 2160 кг. Колея передних колес (по грунту) возросла с 1780 мм (у ЯГ-6) до 1900 мм, а задних – осталась той же (1860 мм). Клиренс под задним мостом с применением новых колес и шин уменьшился до 280 мм. Грузовую платформу (массой 580 кг) с тремя откидными бортами взяли от ЯГ-6, поэтому ее размеры (внутренние) остались прежними – 3780х2330х600 мм.

Форсированный двигатель ЗИС мощностью 85 л.с. при 2600 мин^–1, установленный на ЯГ-7, уже серийно производили для автобусов ЗИС-16. Его масса со сцеплением и КП составляла 650 кг. В нем применили алюминиевые поршни, повысили до 5,7 степень сжатия, расширили фазы газораспределения и увеличили подъем клапанов. Однако благодаря этим новшествам увеличение мощности составило лишь 12 л.с., что для грузовика полной массой 10,3 т было явно недостаточно.

Для компенсации недостатка мощности при полезной нагрузке 5 т (по любым дорогам) в конструкцию ЯГ-7 был введен демультипликатор разработки НАТИ с замедляющей передачей (2,34:1), предназначенный для увеличения максимального крутящего момента и понижения минимальной скорости на устойчивых оборотах. Демультипликатор улучшенной конструкции с усиленными подшипниками и спиральными зубьями шестерен весом 85 кг крепился на поперечинах рамы в трех точках. Если на прямой передаче динамический фактор ЯГ-7 составлял около 50 кг/т, а наибольшая скорость равнялась 52 км/ч, то при включении демультипликатора он возрастал до 718 кг/т. И хотя такая сила тяги не использовалась вся (коэффициент сцепления шин с дорогой – 0,6), минимальная скорость машины снижалась до 1 км/ч, что в теории повышало проходимость.

При установке более мощного двигателя предусматривался выпуск грузовика без демультипликатора. По этой же причине крутящий момент у ЯГ-7 (40 кг/м при 1000 мин^–1) был принят выше крутящего момента ЗИС-16 (30 кг/м). Как писал в журнале «Автотракторное дело» один из создателей машины В.В. Осепчугов, «применение двигателя (желательно дизеля) мощностью в пределах 100–130 л.с. дало бы полное решение вопроса динамики грузовика».

На ЯГ-7 устанавливали аналогичное ЯГ-6 двухдисковое сухое сцепление ЗИС, а механическая 4-ступенчатая трехходовая КП была применена оригинальная, с передаточными числами (1-я передача – 6,00; 2-я – 3,34; 3-я – 1,76; 4-я – 1,00, задний ход – 6,94), ощутимо отличавшимися от КП ЗИС-5 и ЗИС-16, и уже очень близкими к числам ЯАЗ-200. Более того, несколько позже на один из образцов установили и 5-ступенчатую КП с ускоряющей передачей (5-я – 0,96; задний ход – 5,3).

Резиновый кардан

От КП к демультипликатору вел малый карданный вал с телескопическим 10-шлицевым соединением и двумя «мягкими резиновыми карданами» типа ЯГ-6. Не требовавшие смазки «мягкие карданы» были популярны, считалось, что уход за ними ограничивается лишь проверкой затяжки болтов. От демультипликатора к заднему мосту шел открытый трубчатый кардан Ø65 мм с 16-шлицевым соединением и игольчатыми подшипниками типа ЯТБ-2. КПД трансмиссии достигал 0,85.

Учитывая опыт эксплуатации ЯГ-6 и троллейбусов ЯТБ, значительно усилили двойную главную передачу. Все шестерни имели увеличенные модули и устанавливались на более долговечных шариковых подшипниках. Коническая пара имела спиральные зубья (модуль 10), а цилиндрическая – шевронные (модуль 4,5), что явилось большим прогрессом по сравнению с воющими прямозубыми шестернями довоенных ЯГов (хотя от шевронных зубьев в процессе дальнейших работ над ЯАЗ-200 отказались). Увеличили жесткость картера и его масляный объем, обеспечивавший надежную смазку и хорошее охлаждение. Крестовина и 4 конических сателлита дифференциала (без бронзовых втулок) для предотвращения заеданий были омеднены, а отверстия в сателлитах заменили лыски.

Передаточное число главной передачи по сравнению с ЯГ-6 (10,9:1) уменьшилось до 9,37:1. При проектировании была учтена возможность дальнейшего изменения передаточного числа до 7,53:1 за счет цилиндрических шестерен.

На ЯГ-7 применялся рулевой механизм типа «винт с переменным шагом и рычаг». Руль взяли тоже от ЯГ-6 (предполагалось, временно), но установили так, чтобы в дальнейшем можно было поставить руль больших размеров с пальцем на роликовых подшипниках (освоение этого узла осложнялось, так как не было станка для нарезки червяка).

Тормозная система ЯГ-7 состояла из ножного тормоза с пневмоприводом на все колеса (впервые!) и ручного центрального дискового тормоза с одной парой колодок на задние колеса (идентичного ЯГ-6). У предыдущих моделей передние тормоза отсутствовали. Новые тормоза передних колес были типа ЯТБ-2 двухколодочные с толстой накладкой, спиральными кулаками и чугунными барабанами.

Для эффективного пневмопривода был установлен 2-цилиндровый компрессор с воздушным охлаждением и самостоятельной масляной системой, производительностью 105 л/мин, уже применявшийся на ЯТБ-2, но усовершенствованный. Интересно, что пневмопривод был разработан в двух вариантах: с тормозными камерами и тормозными цилиндрами. Последние имели меньшую площадь и допускали большее давление. Тормозные же камеры обходились дешевле и при надлежащем качестве резины были вполне надежны. В дальнейшем на ЯАЗ-200 выбор сделали именно в пользу камер.

У ЯГ-7 привод компрессора, размещавшегося сбоку двигателя, осуществлялся от ремня вентилятора. Позже у ЯАЗ-200 он приводился от коленчатого вала. Пневматическое оборудование дополняли волосяным воздухоочистителем, спиртовым противозамерзателем, масляно-воздушным сепаратором, воздушным резервуаром емкостью 25 л и приборами.

Даешь 100 000 тонн и 30 000 часов!

Впервые для грузовика ярославской разработки (не НАТИ!) рама шириной 900 мм и весом с кронштейнами 600 кг была изготовлена из штампованной 7-мм листовой стали марки 35. Прямые лонжероны корытообразного профиля имели одинаковую ширину полки по всей длине, но переменную высоту сечений. Штамповку лонжеронов предполагали организовать на ЗИСе. Для поперечин требовался пресс мощностью около 100 000 т. Освоение такой рамы грозило затянуться, и параллельно разработали паллиативный для ЯАЗа вариант рамы клепаной и сварной из стандартного швеллера. В.В. Осепчугов отмечал тогда, что рама эта «более тяжелая и менее надежная, может быть терпима только как временный вариант до освоения штампованной».

Кстати, буксирные крюки на ЯГ-7 предусматривались по всем концам лонжеронов, т. е. спереди и сзади. При этом передние располагались не на буфере, а торчали из плоскости крыльев. Машина имела вполне современный буксирный прибор с резиновыми амортизаторами и автоматическим запором. А вот передний буфер, выполненный из рессорной стали, уже тогда был архаичным.

Запасное колесо традиционно крепилось под кузовом, на левом лонжероне, а его крепление предусматривало удобный подъем и спуск.

Новую конструкцию представлял собой и 850-килограммовый (с тормозами и ступицами) задний мост. Его балку изготавливали из стального литья с толщиной стенок 12 мм с запрессованными стальными рукавами. Суппорты тормозов крепились к ее фланцу болтами. Ступица покоилась на двух конических подшипниках, применявшихся для двухэтажных ЯТБ-3. Оригинальными были и задние рессоры (общий вес – 230 кг), крепившиеся не на серьгах, а на скользунах с переменной хордой, причем дополнительные рессоры отсутствовали. Такие рессоры были опытным путем проверены на ЯГ-6, имевшем мягкий ход и эксплуатировавшемся с 1935 г. без поломок. Интересная деталь: задние рессоры ЯГ-7 передавали только скручивающий момент, толкающие же усилия воспринимались двумя трубчатыми штангами с резиновыми шарнирами.

Смазка задней подвески ограничивалась заливкой масла в картер главной передачи, набивкой в ступицы и разжимные пальцы тормозов.

Суммарный вес неподрессоренных масс передней оси без шин достигал 300 кг. Штампованный двутавр балки, кулаки и цапфы были усилены по сравнению с элементами ЯГ-6. Углы наклона и схождения были приняты по стандартным значениям для американских «одноклассников». Для передних ступиц применили конические подшипники сроком службы более 30 000 ч.

Полуэллиптические передние рессоры с двумя обратными амортизирующими листами были взяты от ЯГ-6 с добавлением одного листа (общий вес – 120 кг). Подвешивались они (тоже новшество) через пальцы спереди и сережки сзади на резиновых втулках, не требовавших смазки и смягчавших подвеску (что также было проверено на опытном ЯГ-6). К тому же условия работы втулок на ЯГ-7 улучшили за счет удлинения серег и скругления кромок.

Колеса и шины (7 шт. вместе с запасным, общим весом 840 кг) тоже были новой конструкции: колесные диски 7,33х20" с 1939 г. серийно выпускали на ГАЗе для троллейбусов ЯТБ-4 и ЯТБ-5 (были взаимозаменяемыми с дисками более ранних ЯТБ-2). Ободья в 20'' стесняли установку тормозных барабанов, однако широкое применение таких колес на американских «пятитонках» убеждало, что это препятствие вполне преодолимо. Шины размером 10,50х20 уже применялись для ЯТБ с ободом 7,33". Рекомендуемое давление на ЯГ-7 составляло 5,5 атм. Расстояние между центрами задних спаренных колес было 340 мм, а между их шинами – 60 мм. Позже такие колеса с увеличенной до 8,37" шириной обода и шинами 12,00-20 применялись на первых ЯАЗ-200.

Вопрос о переходе на более дешевый и надежный трубчатый радиатор требовал реконструкции радиаторного цеха, поэтому его не тронули. Вместимость бензобака, размещенного под сиденьем водителя, за счет усложнения формы увеличили до 175 л. Традиционные приборы управления дополняли амперметр, электроуказатель уровня бензина, ножной переключатель света фар, один масляный и два воздушных манометра и розетка переносной лампы. Замок зажигания, переключатель освещения, два звуковых сигнала, фары и подфарники для ЯГ-7 были взяты от легковой «эмки» ГАЗ-М1.

Сумма технологий и липгарт

За рамками описания конструкции, данной В.В. Осепчуговым, «крыльям, облицовке радиатора, капоту и кабине приданы вполне современные сглаженные формы», оставался вопрос, откуда появился стайлинг ЯГ-7 и чьи идеи воплотились в нем?

Мнение, высказанное Львом Шугуровым: «К сожалению, дизайн этой машины повторял художественные решения, внедренные А. Сахновским на грузовиках «Уайт» 1936 г», весьма спорно..

Граф Алексей Владимирович Сахновский действительно разрабатывал в 1930-е дизайн всей гаммы грузовиков White с оглядкой на веяния в американских спидстерах. Но что Шугуров вкладывает в понятие «дизайна и художественных решений»? Из всех коммерческих «Уайтов» легкое сходство с ЯГ-7 улавливается только в White 704 1936 г. и его армейских вариантах: двухосном White 704S и трехосном White 922 1939 г. Реальное их влияние никак не больше, чем любого «американца» той поры.

Но и эта версия не единственная. Вот цитата из «Истории предприятия» ОАО «Автодизель»: «Художественное решение металлической с современными сглаженными формами кабины и оперения позаимствовали с грузовика «Шевроле» с учетом технологических возможностей завода». В пользу этой версии казалось бы свидетельствует и книга «Полвека труда и строительства» (история ЯАЗ–ЯМЗ), изданная в Ярославле 43 года назад. Chevrolet там не упоминается, но на с. 166 помещен прелюбопытный снимок Chevrolet, подписанный как: «Автомобиль ЯГ-7. 1937 г.». Получается – вот он, прототип? Нет, не получилось.

Для написания юбилейного издания о ЯМЗ приглашенный журналист, слабо разбиравшийся в автомобильных тонкостях, использовал снимок из архива без подписи. На нем действительно изображен Chevrolet, причем японской сборки (!), отличавшийся от американских аналогов угловатой деревянно-металлической кабиной. Но как он оказался на ЯАЗе? В конце 1930х в Японии велась сборка американских «Фордов» и «Шевроле» для императорской армии. В ходе вооруженных конфликтов на оз. Хасан (летом 1938 г.) и на реке Халхин-Гол (летом 1939 г.) Красная Армия захватила большое количество и тыловой техники. После испытаний в Кубинке автомобили общего назначения были распределены между ГАБТУ, НАТИ и автозаводами. Так американский «самурай» оказался в Ярославле¹. Снимок сделан не ранее 1940 г., о чем свидетельствует одетый в леса строящийся кузовной цех (начало строительства – 1939 г.) и номер машины («Проба ЯО 01-10»), свидетельствующий, что машина, возможно, прописана на ЯАЗе чуть позже построенных к тому времени ЯГ-7 и ЯС-4 с номерами «Проба ЯО 01-05» и «Проба ЯО 01-04»².

Что отсюда следует? На маломощном и весьма отсталом заводе, каким являлся в то время ЯАЗ, после июньских репрессий 1937 г. и отстранения гендиректора Еленина, КБ очень ослабло. Чудом здесь сумели создать опытные образцы с принципиально новой внешностью, которая и в 1950-х еще не считалась устаревшей. Вот что вспоминает Е.И. Прочко: «Осепчугов рассказывал, что уже перед самой войной он ездил на ГАЗ к А.А. Липгарту просить помощи как раз в создании внешности новой машины. Липгарт с удовольствием согласился». И это была далеко не первая такая поездка: для ЯГ-7 с ГАЗа поступали не только колесные диски, но и зажигание, электрооборудование, приборы и многое другое. Вероятно, кабина и оперение тоже были изготовлены по ярославским рабочим чертежам кузовщиками ГАЗа.

Закрытая трехместная кабина ЯГ-7 с откидными ветровыми и опускными боковыми стеклами вентилировалась через люк в торпедо и освещалась плафоном. Наклон руля на 37° и низкое расположение пружинного сиденья (375 мм) создавали удобные условия для водителя. Левая дверь запиралась с внутренней стороны, а правая – ключом снаружи. Крепление 320-килограммовой кабины осуществлялось в четырех точках на резиновых втулках. Приборы управления декорировались в одном тоне.

Освоить в производстве цельнометаллическую кабину даже после войны в Ярославле так и не смогли. Если для прототипа ЯАЗ-200 в 1944 г. использовали кабину от Mack L, то все остальные опытные и серийные ЯАЗы имели деревянные кабины, а начиная с ЯАЗ-214 – обитые железом.

Модификации

На базе ЯГ-7 спроектировали самосвал ЯС-4. Его рама была укорочена сзади, да и поперечин было на одну меньше, чем у ЯГ-7. B задней части, под платформой, лонжероны усиливались угольником 90х90х10 мм в связи с возрастанием местной нагрузки в начале цикла подъема кузова.

Машину оборудовали 2-цилиндровым гидроподъемником вертикального типа емкостью 30 л, с шестеренчатым масляным насосом, расположенным на траверсе, соединявшей цилиндры. Управление осуществлялось из кабины. Время подъема составляло 20 с, спуска – 18 с.

Запасное колесо расположено за кабиной, как у ЯС-3, самосвальный механизм оставался прежним, изменилась лишь одноступенчатая КОМ, приводимая теперь от демультипликатора, отчего вместо двух карданных валов привода к насосу теперь применялся один.

Платформа для самосвала предполагалась в двух вариантах: деревянная, окованная листовой сталью, как на ЯС-3, и сварная цельнометаллическая. Построенный образец ЯС-4 оснастили новой металлической платформой из листовой 4-мм стали с откидным задним бортом и съемными боковыми фальшбортами.

ЯС-4 имел несколько иное распределение массы по осям. Без нагрузки на переднюю ось приходилось 2430 кг, на заднюю – 3670 кг. С нагрузкой соответственно 2790 и 7810 кг.

Собранные в 1939-м опытные ЯГ-7 и ЯС-4 отправились в испытательные пробеги. В то же время НАТИ проводил госиспытания дизеля «Коджу МД-23» мощностью 110 – 130 л.с., производство которых (со сцеплением и КП) предполагалось наладить в системе Глававтопрома на Уфимском заводе. Поэтому применительно к МД-23 конструкторы ЯАЗа разработали 7-тонные версии ЯГ-8 с удлиненной до 5 м базой и увеличенными размерами платформы (в т. ч. и полукапотные). В.В. Осепчугов, отмечая, что динамика 7-тонника с дизелем МД-23 будет вполне удовлетворительной, вместе с тем подчеркивал, что для освоения ЯГ-8 завод остро нуждается в помощи Глававтопрома и Наркоммаша в плане доводки и запуска в производство этих пока еще весьма сырых и недоработанных двигателей.

Однако в том же году УМЗ передали авиационной отрасли, что ставило крест на производстве МД-23. Поэтому неясно, был ли построен образец ЯГ-8 с этим дизелем. Возможно, МД-23 установили на один из двух собранных ранее ЯГ-7.

Необходимо было искать другие пути. И решение нашли уже перед войной – применить семейство дизелей GMC 71. Уж очень привлекательными они казались: по требованию менялось число цилиндров, навеска агрегатов (справа или слева) и др. По некоторым свидетельствам, в начале 1941 г. на один из ЯГ-7 пробовали ставить дизель GMC, обозначив машину как ЯГ-9. Но к июню уже подоспел проект обновленного 7-тонного Я-14 (ОП-200), а в НАТИ сделали метризованную копию3 дизеля GMC 4-71 под маркой М-22 (прототип ЯАЗ-204). Уже велись работы и по опытному образцу «200-го», но начавшаяся война почти на 3 года отодвинула создание машины. Лишь в декабре 1944 г. этот проект, дополненный техническим осмыслением ленд-лизовской дизельной техники, воплотился в прототип ЯАЗ-200 с кабиной и крыльями от Mack, облицовкой типа Federal и копией дизеля GMC 4-71. Нельзя сказать, чтобы этот 2-тактный двигатель в тех условиях был удачным: сложный в производстве и обслуживании, требовавший специального масла и обладавший повышенным температурным режимом и низким моторесурсом. По мнению Е.И. Прочко, выгоднее было взять за основу более простые 4-тактные немецкие дизели, чем долго и тяжело осваивать эти, но выбрали все же GMC.

Эпилог

Единственный публичный показ ЯГ-7 и ЯС-4 состоялся 18 ноября 1939 г. на параде в честь 15-летия советского автопрома, в котором приняли участие почти все созданные к тому времени отечественные автомобили. Колонна машин стартовала с территории НАТИ и двинулась на Манежную площадь, где прошли митинг и выставка. Это событие снимал легендарный фотокор «За рулем» Владимир Довгялло, чья 35-мм пленка чудом уцелела до наших дней.

Характерно, что в советских автомобильных справочниках, изданных уже в 1945–1946 гг., не было и намека на семейство ЯАЗ-200, а приводились лишь характеристики бортового образца и самосвала 1939 г.

Говоря об этих машинах, нельзя не вспомнить и построенный в 1939-м капотный автобус с оперением ЯГ-7, условно обозначенный в современных источниках как ЯГ-7А. Дабы убедиться в том, что основой служил не ЯГ-7, достаточно посмотреть на удлиненную базу, мосты и колеса от Я-6 образца 1929–1932 гг. Сложнее с двигателем: скорее всего это мог быть либо уже бывший в эксплуатации, родной для Я-6, 95-сильный Hercules, либо форсированный вариант ЗИСа в зависимости от того, была ли машина собрана из агрегатов, остававшихся на складах, или просто переделана в ходе капремонта. Бесспорно и то, что капот и облицовка ЯГ-7, установленные на Я-6, потребовали иных, чем у грузовика крыльев, удлинявшихся и нисходивших сзади более полого. Кузов тоже был оригинальный, обтекаемых форм и в отличие от «выколоченного» на ГАЗе оперения представлял собой творение ярославских кузовщиков. По некоторым сведениям, автобус этот (не имевший собственного обозначения) был создан для заводских нужд и предназначался для доставки рабочих на авто-завод.

Хотя единичные экземпляры этих грузовиков не оставили почти никакого следа, появление их ознаменовало собой начало перехода на принципиально новые большегрузные модели, освоенные уже в послевоенное время. Все основные узлы и агрегаты семейства ЯАЗ-200 (рама, мосты, силовая передача и т.д.) по большому счету появились уже на ЯГ-7 и ЯС-4. Увы, этим первенцам не повезло – они не пошли в производство и со временем были полностью забыты, но именно они по сути стали основой всех последующих отечественных дизельных грузовиков.