Покорители Каракумов
Испытания ЗИЛ-130 со стеклопластиковой кабиной

Заводские специалисты вплотную занялись полимерами во второй половине 1950-х годов. Тогда в мире уже научились использовать пластмассы для изготовления больших по размеру кузовных изделий. Вовсю выпускался стеклопластиковый Chevrolet Corvette, а в конце 1957 года в ГДР началось изготовление малолитражки Trabant с навесными панелями из дуропласта. Этот материал на основе фенолформальдегидной смолы (фенопласта) с наполнителем из отходов (очёсов) хлопкового производства использовали, чтобы сэкономить стальной лист, бывший в те годы дефицитным.

Мелкий металл

На ЗИЛе ставку сделали на стеклопластик (полиэфирная смола, армированная стекловолокном), который на порядок лучше обычных пластмасс по прочности, истираемости, линейному расширению, ударным и вибрационным нагрузкам. Благодаря своим характеристикам, этот материал окрестили «лёгким металлом», вместе с тем он имеет низкую плотность в сравнении с металлами, гораздо меньшую теплопроводность и не подвержен коррозии. Инициатива по изготовлению крупногабаритных деталей из стеклопластика для автомобилей в нашей стране принадлежит доценту МВТУ им. Баумана В. С. Цыбину и его коллегам Б. А. Афанасьеву и А. С. Дмитриеву.

Этой идеей проникся и главный конструктор СКБ ЗИЛ В. А. Грачёв, под руководством которого в 1960 году изготовили четырёхосные полноприводные шасси ЗИЛ-135Е и ЗИЛ-135К. Архитектуру кабин обеих машин, не имевших металлического каркаса, формировал ряд крупных пластиковых панелей, за исключением дверей, склеенных между собой эпоксидной смолой. Для повышения жёсткости, улучшения звуко- и термоизоляции внутренние полости между панелями заполнялись пенополиуретаном. Во время старта ракеты стеклопластик не деформировался под действием давления газов и пламени, а всего лишь прогибался, после чего возвращался в исходную форму. Причём, на ЗИЛ-135К, чтобы лучше противостоять мощному ударному импульсу взлетающей крылатой ракеты, ветровое стекло имело обратный наклон. Кстати, крылья, топливные баки и некоторые другие детали вездеходов тоже выполнили пластмассовыми. Эти новшества стали настоящим прорывом в отечественном автостроении и дали толчок широкому применению стеклопластика в колёсной армейской технике.

Активизацию работ по данной тематике подстегнуло постановление Совмина СССР о «химизации автопрома», принятое в 1963 году. Это означало динамичное внедрение в отечественное автостроение широкой номенклатуры полимерных материалов для замены традиционных чёрных и цветных металлов. Ответственным за проведение комплекса работ по этому направлению и начальником центральной лаборатории синтетических материалов (в последующем – отдел пластмасс) назначили Л. П. Азарашвили. Идею поддержал и главный конструктор завода А. М. Кригер, считавший, что передел пластмасс должен стать таким же профилем собственного производства, как и передел металла. Первым в этом списке стало освоение унифицированной тормозной аппаратуры (впоследствии принятой и для разрабатываемой на ЗИЛе конструкции автомобилей КамАЗ).

Созданные мощности собственного передела полимеров позволили полностью обеспечить производство легковых автомобилей высшего класса, различных модификаций специализированных автомобилей и основной продукции производственного объединения ЗИЛ.

Побывав в составе делегации на Международной лейпцигской выставке и изучив там конструкцию автомобиля Trabant, Леонид Азарашвили решил использовать этот опыт для увеличения коррозионной стойкости и снижения массы серийной машины ЗИЛ-130. Его поддержал Николай Подстрельнов, выступавший на соревнованиях по автокроссу. Чтобы реализовать свои замыслы на практике, крылья спортивного грузовика выполнили из стеклопластика. А своеобразными матрицами для этого послужили штамповки стандартных крыльев. Получилось «дёшево и сердито». Толщина новых изделий находилась в границах от 2,5 до 3,5 мм, для чего использовалось 3–4 слоя стеклоткани, пропитанной эпоксидной смолой. Крылья помогли изготовить специалисты СКБ на собственном участке стеклопластика. Там уже знали толк в таких делах, поскольку на служебной грачёвской «Волге» ГАЗ-21 вместо стальных проржавевших крыльев красовались пластмассовые.

Первый в списке

В очередном спортивном сезоне кроссовый грузовик со стеклопластиковыми крыльями успешно выдержал все испытания. При столкновениях детали из пластмассы легко было восстановить без применения сложной оснастки, что у соперников вызывало сильное удивление.

Следующим этапом стала доработка автомобилей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-131, участвовавших в заезде по пустынным районам. Каждый грузовик оснащали так называемой фальшивой стеклопластиковой крышей, которая крепилась на 50–60 мм выше основной. Образовавшийся зазор во время движения обеспечивал продувку воздухом, а следовательно, снижался нагрев кабины. Пластмассовые крыши сделали по той же технологии, что ранее крылья. Машины оснастили и травяным кулером для охлаждения кабины.

В свою очередь на волне интереса к полимерам в НАМИ под руководством О. В. Тамручи разрабатывали конструкцию цельнопластмассовой, т. е. без металлического каркаса, кабины. Её составные части стыковались между собой с помощью клинового соединения и эпоксидного клея. Используя наработки СКБ ЗИЛ и НАМИ, Л. П. Азарашвили со своим единомышленником А. П. Черняевым взялись за создание модификации ЗИЛ-130 со стеклопластиковыми кабиной и оперением. Проектные работы возглавил заместитель главного конструктора ЗИЛа по кузовам В. Б. Певцов, а внешний облик стал делом рук заводских дизайнеров, или, как их тогда величали, художников-конструкторов.

На эскизах и пластилиновых моделях уменьшенного масштаба вырисовывался облик будущего грузовика. Впервые в истории завода на гражданском грузовике стёкла ветрового окна имели отрицательный угол наклона. Только в отличие от армейского ЗИЛ-135К с аналогичным решением здесь это сделали для того, чтобы солнце не слепило водителя. По сравнению с серийным ЗИЛ-130 формообразующие поверхности выполнили менее округлыми, а плоское ветровое стекло, состоявшее из четырёх частей, контурно огибало центральный наплыв капота. В отличие от «стотридцатки» площадь остекления заметно возросла, а превалирующими элементами оперения стали плоские поверхности без рельефно выступающих крыльев. Увеличился и внутренний объём кабины.

Окончательная версия выделялась ярко выраженной гранённостью, а первоначально запланированные к установке четыре круглые фары уступили место двум прямоугольным, заимствованным от «Москвич-412». От него же достались указатели поворотов. Осовременили и решётку радиатора, сделав её проще и выразительнее. В крышу вмонтировали вентиляционный люк.

Своеобразие архитектуры кабины заставило применить оригинальное крепление кронштейнов наружных зеркал заднего вида и расположить привод стеклоочистителей в верхней части ветрового стекла. Скрытые подножки теперь стали частью интерьера, их полностью закрывали двери, у которых стёкла не имели форточек. Капот во время движения надёжно фиксировали резиновые держатели. Стандартные контрольно-измерительные приборы разместили по месту.

«Изюминкой» проекта была конструкция кабины, которую собирали из предварительно изготовленных шести сэндвич-панелей. Они могли быть непараллельны друг другу по образующим поверхностям, но зато имели общий фланец, по которому соединялись с помощью эпоксидного клея, дополнительно крепились винтами или алюминиевыми заклепками. Получался своеобразный замок. Пространство между панелями заполнялось жёстким вспененным пенополиуретаном. Сэндвич-панели пола, боковин, крыши, задка и передка соединялись между собой болтами. Именно такой подход отличал это изделие от цельноформованных кабин, разработанных в СКБ и переданных для серийного производства на Брянский автозавод (БАЗ).

Из-за загруженности СКБ детали трёх кабин новой конструкции пришлось изготовить на БАЗе. Активнейшее участие в этом процессе принимал начальник лаборатории испытаний неметаллических изделий В. А. Афанасьев (прежде работал в СКБ). При его непосредственном контроле по зиловским болванкам в Брянске изготовили матрицы для формовки и сделали панели. Полную сборку кабин выполнили уже на ЗИЛе. Толщина стенок составляла три миллиметра. При напылении вспененного пенополиуретана во внутренние полости панелей кабин пригодился опыт, полученный во время внедрения данной технологии, когда осваивалось производство северной модификации ЗИЛ-130С. Особенности опытной кабины позволяли выполнять её сборку и установку на шасси не только на заводе-изготовителе, но и в местных условиях, например, для замены штатной кабины. Помимо всего, стеклопластиковое оперение оказалось заметно легче серийного.

Одну из кабин, переданную в НАМИ для исследований, местные специалисты установили на собственный грузовик. Однако последний попал в ДТП, и кабина просто развалилась. Как оказалось, главной причиной стало ненадёжное клиновое соединение отдельных деталей (не обеспечившее достаточную жёсткость), разработанное в НАМИ. После устранения выявленных недостатков (дополнительное механическое крепление) всё стало на свои места.

В 1970 году ЗИЛ-130, оборудованный новой стеклопластиковой кабиной, был полностью готов к всесторонним испытаниям. В таком виде машина смотрелась как пришелец из других миров. Яркий самобытный и в чём-то загадочный дизайн резко выделал этот образец на фоне серийных моделей.

Готовимся к пробегу

Лучшего испытания для новинки, чем длительные дорожные испытания, не придумаешь. Особенно на фоне приближающегося 40-летия знаменитого автопробега Москва – Каракумы – Москва, состоявшегося в 1933 году. Эту идею горячо поддержали несколько заскучавшие от монотонности ресурсных испытаний водители экспериментального цеха. Они не раз задумывались о крупномасштабном автопробеге по дорогам общей сети Советского Союза с большим количеством самых разнообразных условий эксплуатации. В это же время в цехе появилась «молодая поросль», увлечённая романтичной профессией испытателя.

Скрытым замыслом этого мероприятия стала мечта осуществить рекогносцировочный пробег, а вдруг удастся осуществить один из этапов международного сафари «Шёлковый путь» по просторам СССР. Уже в те годы испытатели вынашивали такую мечту, чтобы подтвердить надёжность выпускаемой продукции. Идейными вдохновителями предстоящего мероприятия выступили Г. А. Матеров и Н. П. Подстрельнов, а организацией и руководством всей подготовки занимался В. Г. Мазепа.

В легендарном автопробеге 1933 года столичный завод выставил 4 грузовика АМО-3, и теперь эту традицию не стали нарушать. Даже в столь длительном марафоне целиком полагались на серийные грузовики, но с рядом доработок, которые касались адаптации к климатическим условиям предстоящего пробега. Предполагалось, что эти изменения должно было легко воспроизводить любое автохозяйство. А в итоге выбор пал на ЗИЛ-130С, оборудованный термоизолированной кабиной, длиннобазный ЗИЛ-130Г, модель повышенной проходимости ЗИЛ-131 (6х6) и тот самый опытный ЗИЛ-130 со стеклопластиковыми кабиной и оперением.

Модернизация серийных кабин ЗИЛ-130 заключалась в следующем. Для повышения комфорта водителей установили подрессоренные сиденья (типа «Бостром»), а на крышах кабин (с зазором 50–60 мм) смонтировали пластмассовые тепловые экраны (фальшкрыши), окрашенные в белый цвет, отражающий солнечные лучи. Машины снабдили внешними противосолнечными козырьками шириной 200–250 мм для защиты экипажей от прямого солнечного облучения, которые крепились в передней части водосливов. Установили дополнительные верхние омыватели ветрового стекла с увеличенной расходной ёмкостью для жидкости и дополнительные тканые накладки на открытые металлические поверхности оконных проёмов дверей и противотуманные фары под бамперами. На крышах закрепили травяные, омываемые жидкостью кулеры, издалека напоминавшие кондиционеры. На самом деле в этих нехитрых устройствах находились морские водоросли, а при продувке влажного воздуха через них температура в кабине понижалась. Кабины окрасили в яркий красный цвет, заметный издалека.

ЗИЛ-130С оборудовали кабиной, имевшей термоизоляционную защиту из жёсткого пенополиуретана, который напылялся на внутреннюю поверхность кабины и наружного пола. Этот образец впоследствии превратился в северную модификацию автомобиля, начало производства которого тогда только планировалось на читинском филиале ЗИЛа.

На шасси ЗИЛ-131 установили термоизолированный фургон, окрашенный в белый цвет, на который нанесли пространственную карту-схему маршрута. На ней каждый день отмечали отрезки пройденного пути. На крыше закрепили металлические пластины различных цветов (белый, песочный, красный, хаки, синий) с тем, чтобы определить влияние цвета на интенсивность нагрева поверхности от солнечной радиации. Результаты фиксировал самописец. В последующем эксперимент подтвердил, что разница температур между белым и синим образцами достигала 5–6 °С (красный находился где-то посередине). Недаром характерный цвет платьев среднеазиатских женщин красный или жёлтый, а мужской одежды – белый.

В оснащение зачётных автомобилей входили шанцевый инструмент; дополнительные стандартные 175-литровые топливные баки, установленные в кузове; противобуксовочные трапы, дополнительные пылезащитные колпаки на горловинах топливных баков; широкопрофильные шины и диски (8 комплектов); комплект рессор (4 ед.); две полуоси; воздушные фильтры (3 шт.); головка блока цилиндров; металлические термосы для воды емкостью 3 л от комбайнов «Нива»; аптечка; углекислотные огнетушители объёмом 5 л. К этому можно добавить дизель-генераторную помпу, 900-литровую цистерну для воды, ракетницу, ручной азимутный компас и атлас дорог СССР. На двери грузовиков нанесли их порядковые номера, а на левые крылья – стилизованное изображение верблюдов – символ причастности к автопробегу по пустыне.

В автопробеге участвовал легковой автомобиль УАЗ-69 в штатном исполнении. Ему отводилась роль ведущего колонны и рекогносцировка местности.

Безусловно, основные тяготы во время движения по труднопроходимому маршруту легли на плечи людей. К формированию экипажей подошли следующим образом. Общее количество определилось исходя из количества автомобилей, участвующих в пробеге. Всего 14 человек. Из них 6 испытателей – люди, имеющие большой опыт пробеговых испытаний в различных экстремальных климатических зонах страны, на Крайнем Севере и в жаркопустынных областях Средней Азии. Их средний возраст – 39–40 лет. Вторую группу составили молодые водители-испытатели 21–23 года. Кроме того, в состав участников пробега в качестве кинооператоров включили двух студентов ВГИКа. В экипаже каждого автомобиля находился один «старик», или как их называли, «северянин» (с) и «юниор» (ю).

Вот какой в результате сформировали состав участников автопробега по номерам экипажей: № 1, ЗИЛ-130Г – В. Фёдоров (с), Ю. Туманов (с), Л. Клинов (ю); № 2, ЗИЛ-130 с термоизоляцией из пенополиуретана – И. Больших (ю), Н. Больших (ю), В. Шматок (ю); № 3, ЗИЛ-130 с кабиной из стеклопластика – Л. Иванов (ю), В. Тутуев (с), Н. Разничев (ю); № 4, автомобиль ЗИЛ-131 – И. Евстратов (с), Г. Овчинников (с); № 5, автомобиль ГАЗ-69, Л. Азарашвили (с) – командор пробега, кинооператоры С. Шишкин и В. Крипченко.

Всем участникам автопробега сделали в Москве и Казани противохолерную, противочумную и противостолбнячную прививки. Такая профилактика обеспечила стабильность состояния здоровья. На протяжении всего пробега никаких заболеваний личного состава не было. Каждого члена экспедиции обеспечили кожаной лётной курткой, курткой и брюками из хлопчатобумажной ткани, сапогами или закрытой обувью (для нахождения вне автомобиля), сандалетами (в автомобиле), противосолнечными очками, полотняной шапкой с козырьком и х / б косынкой (при движении по пыльным участкам).

Москва – Каракумы – Москва

Колонна из пяти автомобилей отправилась в труднейшее путешествие 9 июля 1971 года, этого же числа стартовал и Каракумский автопробег 1933 года. Зиловцам предстояло пройти 9500 км по 19 республикам СССР, краям и областям. Из них 2270 км дорог составили шоссейные (с покрытием), 1350 – профилированные грунтовые, 4600 – просёлочные и 1400 – полное бездорожье.

Головным в колонне двигался рекогносцировочный УАЗ-69, за ним все в остальные автомобили в порядке номеров. Интервал при движении по дорогам составлял 50–60 м. Во время преодоления пересечённой местности или в зонах сильной запылённости машины двигались уступом (не в колее), смещаясь в наветренную сторону. Интервал, естественно, увеличивался. Светотехника оставалась включённой постоянно.

Для навигации и ориентирования на местности использовали «Атлас автодорог СССР», на участке Усть-Урт – километровая карта, позаимствованная у местных надзорных органов, ручной компас и ракетница. Всё это пригодилось на участках, где были только направления движения и никаких упоминаний в «Атласе дорог». О наличии какой-либо радиофикации не могло быть и речи.

Подъём участников автопробега начинался в шесть утра. После горячего завтрака и уборки территории стоянки, в районе семи часов начинали движение, пока песок был холодный. Именно здесь показали свою эффективность противосолнечные козырьки кабин, которые при низковисящем солнце защищали глаза водителей. Через два-три часа колонна останавливалась на кратковременный отдых. Ближе к закату солнца выбирали место для следующей стоянки. Колонна прекращала движение в 1900, ведь в южных районах в это время сразу наступает темнота и ориентироваться на местности практически невозможно.

Экипажи осматривали свои машины, проводили какие-то профилактические работы. После ужина обязательно занимались личной гигиеной. В случае отсутствия водоёмов использовали воду из резервной ёмкости. В 22⁰⁰ наступало время отбоя. Спали на раскладушках на свежем воздухе. Собственно говоря, распорядок дня был достаточно жёсткий, и первое время «юниоры» даже выступали за его смягчение. Но очень скоро поняли, что в этом есть целесообразность.

На дневных стоянках пользовались тенью своих кабин. Жара в пустынных местах достигала 40– 44 °С стабильно. Температура незащищённых металлических поверхностей достигала 70 °С.

После осмотра техники занимались чтением свежей прессы, которую приобретали в почтовых отделениях ближайших поселений. Там же делали отметки о прохождении маршрута. Разыгрывались лично-командные чемпионаты по шахматам, безденежным тотализаторам на гонках скорпионов (каждый экипаж имел своего представителя, а хранились они в стеклянной таре из-под молока).

В Казани к основному составу экспедиции примкнул пятнадцатый полноправный её участник – двухмесячный щенок дворняжки, которому дали кличку Каракум. На время движения колонны он входил в состав экипажа ЗИЛ-131, а в ночное время спал под раскладушкой командора, неся «вахту» по охране лагеря. При остановках в дневное время занимался тем же. Чтобы горячий песок не обжигал лапы, ему надевали брезентовые пинетки, сшитые водителем ЗИЛ-131 И. Евстратовым. Услышав команду к началу движения, щенок устремлялся к своему автомобилю.

«Начпродом» назначили Ю. Туманова – хорошего кулинара. В помощь ему выделяли от каждого экипажа одного человека. Эта бригада и выполняла все виды работ по хозяйству во время остановок колонны. Ребята вставали и ложились на полчаса раньше или позже общего регламента.

Весьма трудным оказалось прохождение песчаных участков. Машины застревали, нередко приходилось откапывать погрузившиеся в песок колёса, прокапывать колею для дальнейшего движения или использовать металлические трапы. В условиях жары и запылённости экипаж ЗИЛ-130 со стеклопластиковой кабиной чувствовал себя комфортнее водителей других грузовиков. Кабина меньше нагревалась, обратный наклон ветрового стекла спасал от слепящего солнца, обзорность тоже оказалась на высоте. Грузовик неплохо выдерживал выпавшие на его долю испытания.

При прохождении плато Усть-Урт участников экспедиции поразили две вещи. Первая – это грунт, очень похожий на крымский ракушечник с явными отпечатками крупных раковин. Возможно, здесь находилось дно бывшего моря. Второе явление – мираж. Колонна находились за 300–400 км от Каспия, а создавалось полное ощущение близлежащей воды с множеством нежно-розовых перемещающихся фламинго. Как потом выяснилось, это характерная колония – ареал пребывания, и только на Кара-Богаз-Голе. Идущие впереди автомобили как будто ныряли в воду.

Наиболее тяжёлым оказалось прохождение отрезка пути по Кызыл-Кумам, где суточный пробег составлял не более 15–18 км.

За время пробега участникам пробега удалось увидеть почти полный срез народонаселения СССР со множеством самых разных наций, вероисповеданий, местным колоритом и обычаями. Это и первые целинники, и жители Хивы (Ургенч), и жители Уфы, Ташкента, Баку, Тбилиси. Абсолютно везде москвичей встречали с потрясающей доброжелательностью, стремлением быть хоть чем-нибудь полезными. Конечно, такое отношение к зиловцам оставило множество приятных воспоминаний и неизгладимое впечатление на всю жизнь. Пусть это звучит пафосно, все участники пробега испытывали гордость за страну.

Лишь один раз было отмечено нарушение правил дорожного движения. В районе Щербинки при возвращении колонна превысила скорость движения на перекрёстке, двигаясь со скоростью 60 км / ч (при ограничении до 40 км / ч). Но работники ГАИ поняли и простили. Впереди была Москва. 31 августа экспедиция вернулась на ЗИЛ. Если в далекие тридцатые автопробег занял 86 дней, то в 1971-м – 54 дня (ходовых дней – 38).

По окончании пробега составили подробную легенду по всему маршруту движения. Этим занимались будущие раллийные чемпионы – братья Больших, Игорь и Николай, вместе с Валентином Шматко.

Из запаса запчастей использовали только головку цилиндров (прогар) и заменили коренной лист рессоры у одного из грузовиков. Широкопрофильные шины не пригодились. Автомобили показали надёжность и полную пригодность к дальнейшей эксплуатации. УАЗ-69, на котором после пробега около 7000 км, из-за большого износа поршневой группы пришлось ремонтировать двигатель (но уже в стационарных условиях на ремонтном заводе Закавказского военного округа в Тбилиси).

Результаты тестов по обустройству рабочего места водителя в последующем использовались в конструкторских разработках ОГК, ещё раз подтвердив правильность выбираемых решений.

В тот период окончательно формировалась конструкция автомобилей ЗИЛ-170, послуживших прототипами семейства грузовиков КамАЗ, и начиналась проработка кабины грузовика ЗИЛ-169, которая позже стала принадлежностью модели ЗИЛ-4331. Пробег оказался своевременным и, безусловно, очень ценным. Об этом свидетельствует опыт, который использовали зиловские специалисты в дальнейшей работе.

Идеи, заложенные в конструкцию ЗИЛ-130 с пластиковыми кабиной и оперением, себя полностью оправдали при эксплуатации в жарко-пустынной местности. Теплоизоляция пластиковых кабин оказалась значительно лучше, чем у стальных аналогов. Определился и выигрыш по массе. Например, стеклопластиковый капот весил 30– 35 кг, а стальной – не менее 85 кг. Интересно, что при создании перспективного ЗИЛ-4331 его оперение первоначально проектировалось как пластиковое. Реализованный принцип блочной сборки кабины и сейчас заслуживает внимания при мелкосерийном производстве. К сожалению, дальнейшего развития на ЗИЛе эта тема не получила. А ведь при минимальных затратах на научно-исследовательские работы этот опытный образец, спроектированный и построенный в инициативном порядке, без значительных затрат давал существенный эффект.