Строитель газовой трубы
Автопоезд-плететрубовоз НАМИ-0127 с шарнирно-сочлененной рамой

Грузовой автомобиль НАМИ-0127 нетрадиционной конструкции с шарнирно-сочлененной рамой был разработан Научно-исследовательским автомобильным и автомоторным институтом НАМИ в 1965 году (рук. лаборатории И.А. Стригин, рук. работы С. Шуклин, исполнители В. Московкин, В. Быков, В. Чергейко, В. Иванов, А. Краснов, А. Евграфов, Т. Шереметьева, Л. Романова).

Два опытных образца автопоезда-плететрубовоза НАМИ-МЭМЗ-0127 по чертежам НАМИ были изготовлены в 1968 году на Московском экспериментальном механическом заводе (МЭМЗ) Мингазпрома СССР. Автопоезда с колесной формулой 12х8 предназначались для перевозки труб на строительстве газопроводов в труднодоступной местности, в частности в песчаных пустынях. За исключением раздаточной коробки, рамы и шин, они имели широкую унификацию по большинству агрегатов с техникой уже освоенных промышленностью.

Применение схемы поворота с изломом рамы позволило существенно упростить ходовую часть многоосного грузовика по сравнению с полноприводными автомобилями обычной конструкции за счет исключения мостов с управляемыми колесами и применения двух одинаковых балансирных тележек от автомобиля «Урал-375Д». На автомобилях установили двигатель ЯМЗ-238 мощностью 240 л.с. и агрегаты, унифицированные с автомобилем «Урал-375».

В порядке эксперимента один из изготовленных образцов оборудовали пневмокатками Ярославского шинного завода модели Я-194 размером 1200х1200-500. Этот автомобиль получил обозначение НАМИ-МЭМЗ-0127П (П – пневмокатки). На другой автомобиль поставили арочные шины размером 1300х750 модели Я-186. Этот автомобиль стал называться НАМИ-МЭМЗ-0127А (А – арочные шины). Для сравнения результатов в качестве движителя на одном из НАМИ-0127 использовались сдвоенные колеса с шинами ИЯВ-12 и стандартные колеса от грузовика «Урал-375Д».

Автомобили прошли полный цикл испытаний, причем на первоначальном этапе исследований тягачи были оборудованы бортовыми платформами различного типа и испытывались как полноприводные автомобили высокой проходимости. Работу выполняла лаборатория автомобилей высокой проходимости особого назначения отдела автомобилей высокой проходимости НАМИ.

Испытателям был интересен радиус поворота сочлененного автомобиля. Минимальный радиус поворота автомобилей, измеряемый посередине следа переднего наружного колеса, в среднем составил для НАМИ-0127П 10,24 м (при повороте влево 10,18 м и при повороте вправо – 10,30 м). По данному параметру НАМИ-0127П имел существенное преимущество перед грузовиком КрАЗ-255Б, имеющим радиус 13,5 м, и немного превосходил полноприводный «Урал-375Д» (10,5 м). При этом значение габаритной ширины коридора движения при повороте сочлененного автомобиля практически сов­падало с фактической шириной автомобиля. Среднее значение габаритной ширины коридора при повороте НАМИ-0127П составляло 3,3 м. НАМИ-0127А благодаря более узким арочным шинам показывал габаритную ширину коридора 2,93 м. Этот автомобиль имел минимальный радиус поворота 10,25 м.

Максимальная скорость автомобилей НАМИ была различной вследствие разных передаточных чисел и неодинаковых радиусов качения колес. Для автомобиля НАМИ-0127П она составляла 73 км/ч, а для НАМИ-0127А – 83 км/ч.

Тормозные качества автомобилей НАМИ-0127 оценивали по длине тормозного пути одиночного автомобиля весом 20 т со скорости 40 км/ч. Результат 17,25 м, показанный восьмиколесным автомобилем НАМИ, значительно превосходил технические характеристики грузовика КрАЗ-255Б – 20 м.

С преимуществами у сочлененного автомобиля выявились и серьезные недостатки. Так, за лишнюю пару колес и пневмокатки автомобилю приходилось расплачиваться более низкой динамикой и экономичностью. Потери на сопротивление в шинах (пневмокатках) при скорости 60 км/ч у НАМИ-0127П составляли 67% от суммарных потерь, в то время как у КрАЗ-255Б с одинаковым полным весом этот показатель составлял 54%. В целом сила сопротивления качению на цементобетонном шоссе для НАМИ-0127П составляла 650 кг, что на 49% выше, чем у КрАЗ-255Б (435 кг).

Помимо конструктивных особенностей шин высокие показатели сопротивления обусловливались технологическими погрешностями в изготовлении шин-пневмокатков и арочных шин. Разница в радиусе качения шин НАМИ-0127П составляла 14–16 мм, а у КрАЗ-255Б – 6–8 мм.

Оставляла желать лучшего и управляемость автомобиля. Применяемая на автомобилях НАМИ-МЭМЗ-0127 система рулевого управления от серийного одноосного тягача МоАЗ не обеспечивала достаточно высоких качеств управляемости. Ее недостатки проявлялись при движении по шоссе на больших скоростях. Основное неудобство проявлялось в нечетком и слишком резком реагировании автомобиля на поворот рулевого колеса, что вызывало «рыскание» автомобиля по дороге.

В связи с этим в конструкцию рулевого управления НАМИ-0127П внесли существенные изменения. Диаметр силовых гидроцилиндров уменьшили со 150 до 110 мм. Сократили количество и уменьшили длину шлангов гидросистемы за счет переноса золотника распределительного устройства с передней части тягача в зону шарнира рамы. Установили рулевой механизм с увеличенным передаточным числом (18,2 против 8,25). Увеличили чувствительность следящей системы путем введения коромысла в обратную связь.

Сравнительные испытания по управляемости автомобилей с разным рулевым управлением проводились на спецдорогах автополигона НАМИ, на двух типах покрытий – цементобетонном и булыжном нормального профиля. Испытания проводились на различных скоростях. В ходе них регистрировались усилия на рулевом колесе, число и амплитуда отклонения рулевого колеса от нейтрального положения в обе стороны. Результаты испытаний подтвердили правильность выбранных конструкторских решений.

Далее проводились испытания автомобиля НАМИ-0127П при работе с прицепом-тяжеловозом массой 30 т. Существовало опасение, что в связи с особенностью управления тягача складывание секций тягача в поворотах приведет к повышенному «вилянию» прицепа. Полная масса автопоезда с трехосным прицепом ЧМЗАП-5203В составила 50 т. Трехосный, двухскатный прицеп ЧМЗАП-5203В был нагружен железобетонными плитами.

В программу испытаний автопоезда-тяжеловоза входил безостановочный заезд по шоссе Москва–Горький. Затем проводили ряд экспериментов, в ходе которых общий пробег с прицепом достиг 520 км. Никаких затруднений, связанных с особенностью управления тягачом, не возникло. В ходе безостановочного заезда по шоссе средняя техническая скорость движения составила 37,6 км/ч. Скорость движения могла быть больше при меньшей загрузке шоссе автотранспортом.

По просьбе Кременчугского автозавода проводились измерения плавности хода. Методика исследований заключалась в прохождении автомобилем специального участка с установившимися скоростями – 20, 30, 40, 50 км/ч. Испытывались серийные грузовики «Урал-375Д», КрАЗ-255Б и КрАЗ-214 и экспериментальный автомобиль НАМИ-058Т с колесной формулой 8х8 и полной массой 19,9 т.

По уровню вертикальных ускорений в центре тяжести, которые являются одним из основных показателей эффективности подвески в целом, автомобиль НАМИ-0127А оказался наилучшим – во всем диапазоне скоростей ускорения не превышали 0,40–0,55 g. Несколько хуже по этому показателю был НАМИ-058Т, имеющий максимальные ускорения 0,58–0,68 g. Оба четырехосных автомобиля существенно отличались в лучшую сторону от сравниваемых трехосных по величине вертикальных ускорений в кабине – 0,7–0,8 g против 1,0–1,25 g. Этот показатель весьма важен, так как в значительной степени определяет самочувствие водителя, а следовательно, влияет на эксплуатационную скорость движения автомобиля. Указанное различие в величине вертикальных ускорений в кабине совпадало с субъективными ощущениями испытателей, проводивших сравнительные заезды. Заезды по булыжной дороге автополигона НАМИ подтвердили это.

Исследования проходимости автомобилей НАМИ-0127 в зимних условиях включали тяговые испытания, контрольный заезд по снежной целине и опыты по определению предельной проходимости по принципу «пройдет – не пройдет». Кроме того, был выполнен сравнительный заезд по заснеженной грунтовой дороге автополигона НАМИ.

В ходе «снежных» испытаний было установлено, что предельная проходимость автомобиля на пневмокатках хуже, чем автомобиля на арочных шинах, последний мог безостановочно двигаться по целине глубиной 74 см, хотя и на пределе возможностей, тогда как автомобиль НАМИ-0127П мог продвигаться в этих условиях с «пробиванием» колеи. Глубина колеи при этом составила после автомобиля НАМИ-0127А – 60 см, а НАМИ-0127П – 57 см. На автомобилях с шарнирной рамой тяговые возможности повышались благодаря частым качениям рулевого колеса. В целом автомобиль НАМИ-0127А имел практически одинаковую проходимость со знаменитым вездеходом «Урал-375Д». Автомобиль НАМИ-0127П им несколько уступал.

Позже были проведены краткие эксперименты по определению предельной проходимости автомобиля НАМИ-0127П при движении по влажной луговине и заболоченному участку. В этих условиях автомобиль на пневмокатках смог взять реванш. Большая опорная поверхность пневмокатков позволяла автомобилю двигаться более уверенно.

После проведения всего комплекса испытаний автомобили переоборудовали в автопоезда-плететрубовозы с двухосными роспусками, оборудованными теми же шинами, что и тягачи, и в 1970 году отправили на испытания в реальных условиях эксплуатации на строительстве трассы газопровода Средняя Азия–Центр в Узбекской ССР и Туркменской ССР. По его трубам должен был пойти газ от одного из крупнейших в СССР месторождений Газли, расположенного на юге пустыни Кызыл-Кум.

Основную трудность для движения транспорта в пустыне составляли многочисленные подъемы на естественные барханы протяженностью до ста метров и крутизной до 14°. Сухой сыпучий песок красно-желтого цвета не уплотнялся в колее при движении серийных колесных плететрубовозов, созданных на базе полноприводных автомобилей ЗИЛ-131, КрАЗ-214Б, КрАЗ-255Б. Поэтому из-за буксования колес они не могли преодолеть барханы.

В связи с этим перевозка плетей производилась до начала труднопроходимого участка, откуда их доставка на трассы осуществлялась тракторами Т-100М, использующими по два двуосных роспуска на двускатных шинах. Попытка доставить автопоездом на базе ЗИЛ-131 хотя бы одну плеть весом 8,5 т на трассу не удалась. Такие автопоезда смогли пройти не более километра и теряли проходимость при подъеме на бархан крутизной 5°. Проходимость по песку автопоездов на базе КрАЗ-214Б оказалась еще хуже.

По труднопроходимому участку протяженностью 12–14 км автопоездами НАМИ-0127 выполнялась перевозка плетей того же веса, что и тракторами, – 8,6 или 13 т, но с более высокой скоростью. Автопоезда НАМИ иногда безостановочно преодолевали наиболее крутые подъемы с уклоном 14°, которые тракторам приходилось объезжать, значительно удлиняя путь. Наиболее высокую скорость движения с плетью длиной 36 м и весом 13 т показал автопоезд на пневмокатках, развивший 19,1 км/ч. Это было почти на 20% выше, чем у автопоезда на арочных шинах, и в 2,5 раза больше, чем при перевозке тракторами Т-100М. Средний расход топлива за ездку для трактора составлял 610 л на 100 км. НАМИ-0127П расходовал в среднем 126 л на 100 км, а НАМИ-0127А – 168. Стоимость перевозок тракторами значительно увеличивал незначительный ресурс гусениц, которые выдерживали не больше сотни километров пробега по пескам.

Сравнительные испытания выявили ценное свойство автомобиля на пневмокатках – заравнивание следов от колес других автомобилей. Это облегчало движение идущего за ним автомобиля. Раньше образовавшиеся от буксования автомобилей глубокие колеи резко снижали проезжаемость песков, поэтому колеи приходилось заравнивать бульдозером.

В ходе испытаний тягачам НАМИ-0127 приходилось буксировать не только автопоезда на базе КрАЗ, но и обслуживающие автомобили ЗИЛ-157К. Тягач НАМИ без прицепа смог преодолеть естественный бархан крутизной 16°. Последующая попытка преодолеть этот бархан автомобилем ГАЗ-66 оказалась неудачной. Интересно что, по отзывам строителей газопровода, автомобиль ГАЗ-66 среди автомобилей высокой проходимости, эксплуатирующихся без прицепа (ЗИЛ-157К, ЗИЗ-131), имеет наилучшую проходимость по песку.

Сравнение эксплуатационных характеристик автопоездов НАМИ с плететрубовозами ПВ-202 на базе КрАЗ-255Б проводились по песчаному участку с крутизной барханов до 6° с плетью длиной 36 м и весом 13 т. Как и в прежних заездах, ощущалось заметное преимущество автопоезда на пневмокатках, его скорость была на 18% выше, чем у автопоезда на арочных шинах. Преимущество в скорости над автопоездом КрАЗ составило 31%. Существенно разнились расходы топлива. Средний расход топлива для автопоезда НАМИ-0127П составил 163 л/100 км, для НАМИ-0127А – 259 и для КрАЗ-255Б – 291. Такая разница объяснялась и хорошим накатом автопоезда на пневмокатках, позволяющим на спусках с барханов двигаться накатом.

По результатам испытаний Мингазпром вышел с просьбой к Минавтопрому об организации производства автопоездов. Тем не менее автомобили НАМИ-0127 в серию не пошли. В 1975 году Кременчугский автозавод, проявляющий большую заинтересованность в автомобилях такого типа, на основе НАМИ-0127 при участии НАМИ подготовил к выпуску сочлененный тягач высокой проходимости КрАЗ-6434. Грузоподъемность автомобиля увеличили до 18 т, установили двигатель ЯМЗ-240Н мощностью 450 л.с. Автомобиль был унифицирован по агрегатам с перспективными автомобилями КрАЗ. На базе этого автомобиля изготовили лесовозный автопоезд-роспуск в составе тягача КрАЗ-НАМИ-6334 и четырехосного роспуска ЦНИИМЭ-4-Р-28 грузоподъемностью 45 т. Автопоезд прошел эксплуатационные испытания в 1980 году, но до серийного производства тоже не дошел.