Что круче на бездорожье: "зубастый" протектор, шины сверхнизкого давления, гусеницы, воздушная подушка? Советские инженеры из КБ Грачева доказали, что ничего круче шнеков от мясорубки быть не может.

Фото: Артём Попович, военно-технический музей

Как же интересно бывает порой листать забытые страницы истории отечественного автопрома. Ей богу, занятие это уж точно не менее захватывающее, чем поход на очередной блокбастер. Сегодня как раз такой день, так что наливайте чай, берите печенюшки. Мы нашли нечто действительно крутое и поговорим сегодня - вы готовы? - о шнекороторных снегоболотоходах ЗИЛ.

Что такое шнекоротор и когда он появился?

Принцип поступательного движения, основанного на вращении винта, известен издревле, а первые работоспособные экземпляры «шнекоходов» появились еще в XIX веке, в разгар научно-технической революции. Современному обывателю проще всего привести аналогию с мясорубкой. Остался у вас где-то в хозяйстве этот стальной памятник советской легкой промышленности? Вот эта штуковина, которая в его недрах превращала мясо в фарш, и есть шнек. Если по-научному, то «стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси». Изобретен как таковой он был еще Архимедом для его водоподъемной машины.

Как только начал развиваться моторизованный транспорт, стало понятно, что и колесо, и гусеница - это, как ни изощряйся, далеко не всегда гарантия попадания из точки А в точку В, потому что между точками может быть совершеннейший ад. Который, кстати, и авиации не всегда под силу - ввиду погодных условий.

Один из ярких примеров раннего шнекохода, о котором сохранились фото- и видеосвидетельства - Fordson Snow Machine, построенный в 1929 году. Но придумали шнекоход гораздо раньше: патент на изобретение транспортного средства, где в качестве движителя используется пара винтов Архимеда, полученный Якобом Моратом, датирован 1868 годом.

Шнекороторы в России и СССР

Первый российский опыт создания подобного транспорта относят к 1900 году, когда Ф. Дергинт получил патент на сани с винтом-шнеком. В Советском Союзе «шнекоходостроением» занимались в Политехническом институте в Горьком, а также на ЗиЛе, точнее - в специальном конструкторском бюро, которым руководил Виталий Андреевич Грачёв. Легендарное СКБ Грачёва на протяжении многих лет создавало уникальные вездеходы - колесные, гусеничные и шнекороторные. Герой нашей фотосессии и рассказа - ЗИЛ-4904, самый крупный зиловский шнекороторный снегоболотоход, также известный под заводским обозначением ПЭУ-3.

Правильное название этого чуда действительно звучит как «шнекороторный снегоболотоход». Испытатели же называли такие машины гораздо короче - «шнек». Сейчас машина, которую вы видите на этих снимках, принадлежит Государственному военно-техническому музею, здесь она обрела свое постоянное пристанище. Это уникальный образец, построенный в единственном экземпляре. Работа над ним велась под руководством конструктора А. П. Селезнёва и была завершена в 1972 году.

ЗИЛ-4904 виделся создателям как вершина модельного ряда, машины которого должны использоваться поисково-спасательными службами, геологами, нефтяниками, исследователям Крайнего Севера - всеми, кто имеет дело с тотальным бездорожьем.

Как она устроена?

Шнеки изготовлены алюминиевого сплава Амг-61, который обеспечил легкость и прочность конструкции. Обычно шнеки внутри полые либо заполнены полимером, поэтому такие вездеходы «по умолчанию» являются амфибиями. Не был исключением и громадный ЗИЛ-4904, у которого длина каждого шнека равнялась шести метрам, а диаметр - полутора метрам. Во вращение эти «мясорубки» приводились парой V-образных 180-сильных бензиновых моторов ЗИЛ-375, которыми комплектовались внедорожные грузовики «Урал». Двигатели были оснащены предпусковыми подогревателями.

Чтобы передать крутящий момент на винты-шнеки, была придумана трансмиссия, состоящая из раздаточной коробки и главной передачи, редуктор которой распределял момент на две бортовые передачи, вращавшие каждая свой шнек. А поворот осуществляла система рычагов, сухих многодисковых фрикционов и тормоза главной передачи. Водитель мог заставить машину двигаться в любом направлении - вперед, назад, вбок, поворачивать по дуге или разворачиваться на месте. Принцип поворота тот же, что и у гусеничного транспорта, за счет подтормаживания одного из бортов, но маневренность и проходимость «шнека» получается на порядок выше.

Кабина ЗИЛ-4904 изготовлена из стеклопластика, а водонепроницаемый корпус, в который упрятаны агрегаты, стальной, с аварийной системой откачки воды. Громадина имела снаряженную массу свыше 7 тонн и могла перевезти 2,5 тонны груза.

Как она едет?

Максимальная скорость шнекохода невысока - конкретно у ЗИЛ-4904 она составляет 16 км/ч по снегу, 10,5 км/ч по воде и 7,3 км/ч по болоту. Но на практике с этими скоростями машина может двигаться по любой поверхности, не теряя маневренности, мгновенно разворачиваясь на месте, пересекая целину, болота, топи, бурелом, полыньи… То есть вы понимаете? Пересекая ВООБЩЕ ВСЁ.

На самом деле, эту штуку даже не с чем сравнить, потому что лучший гусеничный вездеход тонет там, где она бодро едет, а судно на воздушной подушке вообще не пройдет там, где пройдет «шнек», да и по управляемости, мягко говоря, «шнеку» уступит. Чем больше надо месить, тем шнекоротору лучше - больше зацеп. Поэтому по замерзшему льду озера или реки он еще пройдет, а вот по асфальту…

Почему винт-шнек не победил гусеницу?

Ответ вы уже знаете: потому, что «шнек» не может двигаться по асфальту, бетону и даже щебню - от этого разрушаются сами шнеки, да и дорожное покрытие страдает изрядно. Гусеница тоже не слишком щадит асфальт, но ее можно «обуть» в резиновые накладки, а шнеки - нельзя. Честно говоря, с современной «зеленой» точки зрения, «шнеки» и природе вредят серьезно, потому что разбивают почву и корневую систему деревьев, как ни одно другое транспортное средство.

К тому же максимальная скорость движения шнекохода, даже самого быстрого, всего порядка 30 км/ч. И у него совершенно нет подвески. И пара очень громких двигателей. В сумме получается, что «цивильный» вариант использования практически исключен, транспортная функция ограничена конкретной локацией и область назначения «шнека» - только узкий сегмент тотального бездорожья, до которого еще не добрался Гринпис. «Но не такой уж это и узкий сегмент», - подумал сейчас каждый россиянин, и он совершенно прав.

Как бы там ни было, а к месту использования вездеход ЗИЛ-4904 доставляли специальным трехосным прицепом-эвакуатором на внедорожных шинах, который буксировал ЗИЛ-131. Машину успели испытать в двух вариантах - пассажирском ПЭУ-3А, который вмещал 8 человек, и грузовом ПЭУ-6Б, перевозившим в тентованном кузове до 2,5 тонны. Но области применения этому исполину в итоге так и не нашли.

Как использовали идею «шнека» дальше?

На самом деле ЗИЛ-4904 во многом был лишь «пробой пера» для специалистов бюро, которым руководил В. А. Грачёв. Большинство наработок по ЗИЛ-4904 - материал шнеков, принципиальная схема трансмиссии, компоновка органов управления - впоследствии пригодились в разработке более легкого шнекохода ЗИЛ-2906 и его «эволюции» ЗИЛ-29061 с двумя 70-сильными двигателями ВАЗ.

Более того, на этом «потомке» инженеры ЗИЛ набрали такой ход, что в 1980-х включили ЗИЛ-29061 в уникальный поисково-спасательный комплекс, в который, помимо «шнека», входила пара автономных шестиколесных вездеходов, перевозивших шнекоход и людей. «Комплекс-490» предназначался для… розыска и транспортировки космонавтов из места посадки! Но об этой уникальной разработке, носившей романтичное название «Синяя Птица», мы подробно расскажем в другой раз, а пока, в качестве затравки, посмотрите фильм о работе «комплекса-490».

Наши дни

Можно подумать, что сама идея «шнека» осталась далеко в прошлом, превратившись в некий аппендикс истории вроде вымерших динозавров. Это совсем не так! Шнекоходы строят до сих пор и даже пытаются создавать гибридные вездеходы, способные передвигаться по асфальту. А случись у нас на планете какой-нибудь апокалипсис (не дай бог) - все на шнекоходы пересядем, друзья!.. Шутка, конечно же. Не все. Только самые удачливые.

Есть ли у шнекоходов будущее?

На Земле осталось еще много укромных уголков, куда не проник человек на машине. Там вязнут в болоте самые крутые колесные вездеходы, а танки садятся «на брюхо». Но есть такой транспорт, который может пробраться где угодно. О самых известных шнекоходах и как их применяли в СССР – далее в обзоре.

1. Шнекоход Якоба Мората

Машину, позже названную шнекоходом, первым запатентовал американский швейцарец Якоб Морат в 1868 году. Она двигалась с помощью движителя, представляющего собой винт, и использовалась для сельскохозяйственных работ. Ее винты, называемые шнеками, имели острые кромки, которые разрезали корни прямо под землей. Машина Мората так и осталась на бумаге, но за ней последовали новые конструкции. Так, в России в 1900 году патент на «шнековые сани» выдали изобретателю Ф. Дергинту. В ближайшие годы шнекоходы собирались единичными экземплярами.

2. Fordson «Snow Devil»

В 1920-е годы в Америке начался выпуск первой серийной модели шнекоходов. Машина, прозванная «Снежный дьявол», представляет собой трактор Fordson, у которого вместо колес установлены винты-шнеки. Трактор, оборудованный новым движителем, легко ездит по снегу, грязи, болоту. Он может тянуть до тонны груза со скоростью 20 км/ч.

Как и все шнекоходы, Fordson Snow Devil имеет ряд недостатков. Во-первых, машина практически бессильна на твердом покрытии типа асфальта. А при движении по земле вращающийся винт соскребает верхний слой почвы.

3. Schraubenantrieb Schneemaschine

В годы Второй мировой войны военные многих стран обратили внимание на уникальную проходимость шнекоходов. Немецкий офицер Йоханнес Редел (Johannes Raedel) прославился и даже попал в газеты, когда из обычного трактора сделал вездеход оригинальной конструкции. Ветеран боев на Восточном фронте, Редел решил создать машину, которая могла справится с трудными условиями российской зимы. В начале 1944 года он успешно испытал Schraubenantrieb Schneemaschine («винтовой снегомобиль») в горах Тироля, но к тому времени в Германии уже было не до проектов такого рода.

4. DAF Amphirol

В 1960-е годы голландец Джозеф Жан де Баккер (Joseph Jean de Bakker) разработал и построил свой шнекоход. Машина приводилась от двух двигателей DAF по 750 куб. сантиметров каждый, соединенных с винтами через клиноременной вариатор. В 1966 году шнекоход DAF Amfirol продемонстрировал максимальную скорость 35 км/ч, а еще мог плавать. В наши дни модернизированный вариант машины выпускает фирма VISона. Изделие предназначается для создания искусственных котлованов и водоемов.

5. ЗиЛ-4904

В 1972 году в Советском Союзе был построен самый большой (на то момент) шнекоход в мире. Длина ЗиЛ-4904 (ПЭУ-3) 8,5 метров, ширина и высота более 3 метров, а клиренс – более 1 метра. Масса машины – 7 тонн, несмотря на применение легких сплавов для шнеков и стеклопластиковой кабины.

Шнекоход грузоподъемностью 2,5 тонны оснащалась двумя V-образными 8-цилиндровыми двигателями ЗиЛ-375 по 180 л.с. каждый.

ЗиЛ-4904 продемонстрировал потрясающую проходимость, но небольшую скорость: на болоте – до 7,3 км/ч, а на воде и снегу – до 10 км/ч.

Конструкторы ЗиЛ-4904 считали, что машина будет полезной для геологов, нефтяников, спасателям. Но применение столь специфическая техника так и не нашла. Несколько построенных экземпляров остались никому не нужны. Единственный уцелевший экземпляр можно увидеть в Государственном Военно-техническом музее в Черноголовке (Подмосковье).

6. ЗиЛ-2906

Благодаря большим неисследованным пространствам СССР отечественные инженеры считали перспективным создание шнекоходов. Машины такого класса легко преодолевают снег и болота. А использование пустотелых винтов-шнеков позволяет сделать из транспорта амфибию.

Исходя из таких предпосылок, был разработан ЗиЛ-2906. Машина стала частью комплекса «Синяя птица», в задачу которого входит поиск и эвакуация приземлившихся космонавтов. Заказчики из КБ Королева планировали, чтобы к месту приземления космического аппарата подъезжал колесный вездеход. Если падение произошло в недоступном для него месте, лишь тогда спускали шнекоход, который преодолевал любую трясину.

На ЗиЛ-4906 стоит два двигателя ВАЗ-2103, каждый из которых приводит в действие свой шнек. Для достижения минимального веса корпус и винты сделаны из алюминиевого сплава, а кабина – из стеклопластика.

Максимальная скорость на воде и по болоту – до 12 км/ч, на снегу – до 25 км/ч.

Для управление машиной достаточно экипажа из двух человек.

С 1979 по 1991 годы выпустили серию из 20 поисково-спасательных комплексов «Синяя птица», которые до сих пор стоят на «космическом дежурстве» по эвакуации приземлившихся космонавтов.

7. Residue Solutions MudMaster

Из-за специфики применения шнекоходов, в наши дни лишь одно предприятие продолжает их серийный выпуск. Австралийская фирма Residue Solutions с 2002 года продает несколько десятков машин ежегодно. Это профессиональная техника, используемая для ирригации, в сельском хозяйстве, для работ на мангровых болотах и в прибрежной зоне. Специфику работы хорошо отражает название машины MudMaster («Специалист по грязи»).

8-метроваяустановка весит 18,5 тонн и приводится 6-цилиндровым дизельным двигателем Cummins. По заказу на нее устанавливают разное оборудование по мелиорации, краны и т.п. Индивидуальная сборка каждой машины занимает до 4,5 месяцев.

Все рассмотренные шнекоходы продемонстрировали высочайшую проходимость, но малую скорость. Поэтому для дальних путешествий по снегу больше подходят другие машины, такие как .

November 13th, 2016

Пока я буду искать информацию, о том, почему такие до сих пор не получили популярность давайте узнаем про такую тему как шнекоходы.

Шнекороторные вездеходы изобрели давно. Еще во второй половине XIX века был зарегистрирован ряд патентов на транспортные средства, движителем для которых служил архимедов винт. Но по ряду причин шнекоходы так и не получили должного распространения.

Принцип движения шнекороторного вездехода прост. Машина оборудована двумя или более соосными с направлением движения роторами — винтами Архимеда. При вращении они отталкиваются от кашеобразной или жидкой субстанции, по которой движется вездеход, и продвигают его вперед. Идея настолько проста, что любой ребенок может своими руками сделать подобную игрушку: шнекоходы были популярным классом моделей в кружках юных техников.

Шнекоходу не страшно ничего. Там, где вязнет болотоход «Трэкол» с огромными бескамерными шинами, где из-за неровностей рельефа не может пройти судно на воздушной подушке, шнекоход будет медленно, но верно продираться вперед. Для спасательных операций в условиях, например, северных болот, он может стать незаменимым помощником. Кроме того, полые роторы-шнеки могут служить поплавками, превращая вездеход в амфибию.

Где же недостатки?

Они налицо. И самый основной — это полная неспособность шнекохода передвигаться по хотя бы чуть-чуть твердой поверхности. Как только шнек «чувствует» землю, машину начинает сносить в сторону и трясти. Вроде бы этого нетрудно избежать, сделав поворотной кабину вездехода. Пусть на шнеках он идет по оси X, а по дороге катится по оси Y. Но, увы, так сделать нельзя, потому что от качения шнеки будут попросту разрушаться, теряя присущие им свойства архимедова винта. А если сделать их сверхпрочными, шнекоход будет дробить асфальт или другое покрытие. Есть и еще один недостаток: крайне низкая скорость движения при высоких энергетических затратах. Именно невозможность существования шнекохода в качестве самостоятельной транспортной единицы и не позволило подобным вездеходам получить должное распространение. В том крайне узком сегменте, где без них не обойтись, делают просто: привозят шнекоход в кузове другой машины и спускают его на воду или грязь.

Узость сегмента делает экономически невыгодным производство шнекоходов. Как же сейчас обстоят дела на этом рынке?

Сегодняшние реалии

На данный момент в мире существует только одна компания, занимающаяся серийным изготовлением шнекоходов, — это австралийская Residue Solutions, производитель шнекохода MudMaster («Специалист по грязи»). Правда, серия совсем небольшая- компания продает едва ли пару десятков машин в год (что, впрочем, вполне прилично с учетом стоимости шнекохода). MudMaster — мощная профессиональная машина, предназначенная для обслуживания станций ирригации и сельхозугодий, требующих постоянного наличия воды (скажем, иловых полей), а также для работы в условиях болот, мангровых лесов, береговых линий с низкой плотностью почвы и т. д. Проще говоря, для работы в грязевой жиже. Восьмиметровый MudMaster весит 18,5 т и приводится в движение шестицилиндровым дизелем Cummins. Собирается каждый экземпляр шнекохода по заказу; процесс сборки занимает 18 недель. Оборудование на MudMaster можно поставить самое разное — от мелиорационной системы до подъемного крана; по сути это просто платформа.

Теоретически шнекоход можно заказать еще в голландской компании Eco Dredging Ltd. Под торговой маркой VISона производит всевозможное оборудование для быстрого создания искусственных водоемов, котлованов и т. д. В модельном ряду компании некоторое время находился небольшой шнекоход VIS Amfirol. В отличие от универсального австралийца, Amfirol- просто маленький грузовичок-амфибия на шнековом ходу. Надо сказать, что специалисты Eco Dredging не самостоятельно разработали шнекоход. Изначальную машину под названием Amphirol (да, через «ph») спроектировал и построил в 1960 году голландский инженер Джей-Джей де Баккер. Шнеки приводились в движение двумя 750-кубовыми двигателями DAF, представленными производителем. ДеБаккер очень болел за свою идею, построил позднее вторую модель (первая некоторое время стояла в музее DAF), но наладить производство не сумел.

Шнеки в СССР

Благодаря необъятным просторам, обширным болотам и разреженной дорожной сети Советский Союз и, в частности, его северо-восточные территории казались идеальным плацдармом для применения шнекоходов. Рыхлый снег толщиной в пару метров- великолепная среда для подобной машины. Советские инженеры с определенной регулярностью обращались к теме шнекоходов, но раз за разом сдавались. Даже в государстве, где приказ партии частенько перевешивал фактор экономической выгоды, шнекоходы были обречены.

Самый известный и эксплуатирующийся по сей день советский шнекоход — ЗИЛ-2906 (или усовершенствованный 29061). Более точная его классификация — шнекороторный снегоболотоход. С 1980 по 1991 год на заводе имени Лихачева было построено 20 поисково-спасательных комплексов повышенной проходимости «Синяя птица». Заказчиком выступило бюро им. С.П.Королева: основным назначением комплекса должно было стать спасение космонавтов после приземления. В состав комплекса входили пассажирский автомобиль ЗиЛ-49061, грузовой вездеход ЗиЛ-4906 и собственно снегоболотоход. Последний помещался в кузов грузовика и выгружался лишь в случае необходимости. Надо сказать, что необходимости практически так и не возникло. Шнекоход в основном демонстрировал чудеса проходимости там, где на брюхо садились даже танки, а также служил народному хозяйству. Например, в рыбхозе его использовали для уничтожения камыша — он был способен забраться в такие дебри, куда ни лодки, ни амфибии попасть не могли.

Но ЗИЛ-2906 хотя бы нашел себе применение. А вот остальные советские разработки остались на стадии прототипа. Например, еще в 1972 году был построен шнекороторный снегоболотоход ЗИЛ-4904 — самый большой в мире, грузоподъемностью 2,5 т. Он приводился в движение двумя 180-сильными двигателями и был действительно могуч. Только вот применения ему не нашлось. Зачем нужен огромный грузовик в местах, где больше ни одна машина не пройдет? Что возить-то? Лес? В итоге несколько построенных 4904-х отправились на слом, лишь один чудом сохранился до наших дней. Сегодня на него можно посмотреть в Государственном военно-техническом музее в Черноголовке.

Немного истории

На самом деле шнекороторный движитель был впервые запатентован в 1868 году (!) американским изобретателем Джейкобом Морэтом, а первый российский патент на шнековые сани появился в 1900 году. Вообще, за последние 150 лет патентов и авторских свидетельств на шнекороторные вездеходы и амфибии было пруд пруди. Только вот в металле воплотились всего несколько. Первым стал паровой шнекоход Джеймса Пиви из Мэйна, построенный в 1907 году.

Наиболее известным (и, пожалуй, единственным серийным) был снегоболотоход «Снежный дьявол» на базе трактора Fordson, который строила компания Armstead Snow Motor в 1920-х годах. Компания придумала отличную схему: она просто клепала комплекты для переоборудования шасси любого «Фордзона» в шнекоход. Сколько таких машин было сделано, толком неизвестно. До наших дней точно дошел один экземпляр, бережно хранящийся в автомобильном музее в Вудленде, Калифорния.

Во время Второй мировой публикаций в газетах и достаточно громкой славы удостоился шнекоход, сконструированный немецким офицером Иоганном Раделем в 1944 году. Основной мыслью Раделя была трудность освоения снежных просторов России после ее окончательной капитуляции. 28 апреля 1944 года Радель провел первые испытания шнекохода, созданного на базе обычного трактора; испытывал он машину в горах Тироля, причем успешно. Но было поздно: ситуация на фронтах явно не располагала к использованию машины Раделя.

Пути развития

Итак, основная проблема шнекохода — бесполезность в любой «цивильной» среде и невозможность передвигаться по ровной дороге. Соответственно, дальнейшее развитие этого вида вездеходов лежит в универсализации конструкции. Попытки были и раньше. В частности, безумные ребята из компании Ice Challenger спроектировали и построили универсальный вездеход Snowbird 6, способный двигаться как на шнеках, так и на гусеницах. За базу был взят небольшой гусеничный грузовичок, к которому прикрепили два мощных шнека. Когда нужно было перейти от гусеничного хода к шнековому, роторы опускались ниже гусениц — и машина превращалась в шнекоход. В 2002 году экспедиция в составе шести человек на Snowbird 6 успешно проехала по льду Берингова пролива из поселка Провидения на Чукотке вплоть до города Ном на Аляске- 350 миль за 8 дней. Машина выполнила свое предназначение.

Но это эксклюзивное решение. А вот идею, которая может привести к распространению шнекоходов, выдвинул и запатентовал санкт-петербургский изобретатель Алексей Бурдин. В конструкции Бурдина между лопастями архимедова винта на ротор натянута длинная червеобразная камера. Когда вездеход находится в режиме шнека, она сдута. Когда же в нее поступает воздух (или вода), камера заполняет собой межлопастное пространство и превращает шнеки… в обычные колеса. Чтобы не быть голословным, Бурдин построил и действующий образец вездехода с1,5-киловаттными электроприводами на передний и задний шнеки. У конструкции есть несколько проблем, которые можно решить, используя современные технологии. Во-первых, сильный износ сдутых камер при работе в режиме шнека. «Следует использовать высокопрочную армированную резину и сокращаемый протектор, — говорит Алексей. — Но на макете пока просто камера, этого достаточно». Вторая проблема — необходимость обеспечения поворотного корпуса, потому что в режиме шнека вездеход движется по одной линии, а в режиме качения — по перпендикуляру к ней.

Но вопрос по-прежнему стоит ребром: кому на самом деле нужен шнекоход, если полтора десятка подобных машин, производимых австралийской компанией Residue Solutions, вполне покрывают мировые нужды? Поэтому, если Алексею не удастся совершить революцию в вездеходной промышленности, шнекоходы так и останутся странным видом транспорта, предназначенным разве что для работы на иловых площадках станций аэрации…

Мечты о боевых шнекоходах

Шнекоходы, благодаря своей проходимости, не могли не привлечь внимание военных. В первой половине XX века военные были заняты поиском альтернативы гусеничному движителю. При всех преимуществах гусеничного хода, он имел ряд недостатков. В частности, гусеничный привод отмечался очень высоким износом трущихся деталей, а значит и небольшим ресурсом. Например, на массовом французском танке Renault FT-17 ресурса ходовой хватало всего на 120-130 км. В 1920-30-е годы велись работы по использованию колесно-гусеничной схемы.

Еще одним вариантом замены гусениц был шнековый движитель. Его суть заключалась в установке вместо гусениц или колес винтов Архимеда, которые были изобретены еще в III веке до нашей эры. В 1926 году шнековый движитель был успешно установлен на трактор Fordson. Также такой движитель испытывали в США и на автомобиле Chevrolet. Испытания подтвердили отличную проходимость шнекоходов по тяжелому бездорожью и снегу. Помимо этого винт Архимеда пробовали совмещать с полыми барабанами, что обеспечивало шнекоходу еще и амфибийные свойства. Впрочем, такая конструкция обладала массой недостатков, о чем указывалось выше. Главным из них была невозможность применения такой техники на дорогах с твердым покрытием.

В начале прошлого века во многих странах велась разработка как разведывательных, так и транспортных шнекоходов. Например, шнекоходом была машина для диверсантов, с которой началась история разработки снегоболотохода М29 Weasel. На этом фоне несколько странным выглядело то, что за все время было мало предложений по созданию бронированного шнекохода. Обычно дело не шло дальше рисунков, которые публиковали в научно-популярных журналах. Однако предложения создать такую боевую машину все же выдвигались, главным образом во время Второй мировой войны.

Шнекороторный снегоболотоход ЗИЛ-4904

Так, в годы войны в немецкой прессе достаточно хорошо освещался проект шнекохода, который был сконструирован немецким офицером Иоганном Раделем в 1944 году. Машины планировалось использовать на Восточном фронте, который отличался обилием снежных просторов в зимний период. При этом Радель рассчитывал на капитуляцию Советского Союза. Первые испытания он провел 28 апреля 1944 года. Шнекоход был создан на базе обыкновенного трактора, а испытания проводились в горах Тироля, прошли они успешно. Однако к этому моменту ни о какой капитуляции СССР в войне уже не могло идти и речи, ситуация на фронтах никак не располагала к применению предложенной Раделем машины.

В СССР также были свои идеи по разработке шнекоходов, появившиеся именно в годы войны. При этом речь шла не только о создании таких машин с нуля, но и об установке подобного двигателя на уже имеющиеся машины. Так в марте 1944 года подобное предложение поступило от техника-лейтенанта Б. К. Григоренко. Его идея заключалась в установке на рабочую поверхность винта Архимеда резиновых роликов. Теоретически ролики должны были обеспечить передвижение шнекохода по твердым поверхностям. Также, подобно иностранным конструкциям, планировалось установить шнековые движители на уже существующие танки и машины, но до практической проверки возможностей изобретения Григоренко дело так и не дошло.

Куда более радикальный подход к данной проблеме представил инженер-технолог производственной группы Специального экспериментально-производственного бюро Наркомата боеприпасов (СЭПБ НКБ). Еще 29 августа 1942 года в отдел изобретений ГАБТУ КА — Главного бронетанкового управления Красной армии — поступило его предложение по разработке новой боевой машины.

Бекетов предлагал построить «снежный танк». Автор проекта предлагал создать боевую машину массой около 28 тонн и обще длиной примерно 7 метров. Корпус ее представлял собой 2 соединенных между собой цилиндра, на каждом из которых должны были быть установлены по две башни от танков Т-26. При этом шнековые движители занимали большую часть поверхности корпусов, выступая одновременно и в роли элементов бронезащиты. Сам движитель Бекетов решил разделить на несколько сегментов. Он полагал, что такое решение положительным образом скажется на живучести танка, особенно его ходовой части. Приводить данную машину в движение должны были 2 авиационных мотора, развивающих мощность по 250 л.с. каждый, максимальная скорость оценочно составляла 45-50 км/ч.

Необходимо отметить, что к проработке своего «снежного танка» автор проект подошел достаточно основательно. Помимо самого чертежа танка и его корпуса, в представленное им предложение входили также эскизы ходовой части и даже кинематическая схема связи движителя с корпусом. Также инженер-технолог выполнил расчеты массы агрегатов «снежного танка». Но вся эта работа была проделана им впустую: в отделе изобретений логично посчитали, что у проекта отсутствуют перспективы.

Стоит отметить, что проект Бекетова был не самой радикальной идеей постройки боевого шнекохода. Не менее оригинальный проект такой боевой машины предлагал житель города Казани С. М. Кириллов в апреле 1943 года. Даже на фоне описанного выше «снежного танка» изобретение Кириллова казалось достаточно оригинальным. Он предлагал земноводные скоростные танки ЗСТ-К1 и ЗСТ-К2. Однако, как и другие подобные проекты, они остались на бумаге.

Недостатки шнековых движителей перевешивали их достоинства, к тому же уже в конце 1930-х годов ресурс гусениц превышал несколько тысяч километров пробега. Поэтому шнекоходы ждала не самая лучшая судьба. Помимо вездехода, созданного на базе трактора Fordson, минимальными сериями вышли голландский Amphiroll и советский ЗИЛ-2906. Обе машины создавались исключительно для применения в условиях сильнейшего бездорожья, где они могли продемонстрировать свои самые лучшие качества.

И шнек, и снег

Шнекоход может служить не только для промышленных целей, но и как индивидуальное средство транспорта. К примеру, целый модельный ряд шнекороторных вездеходов создали в 1960-х годах в Горьковском политехническом институте (ГПИ).

В 1965 году появилась первая машина этой серии — шнекороторный снегоход ГПИ-16, а затем и многочисленные ее модификации. Конструктивно все эти вездеходы представляли собой обычные снегоходы, в которых вместо гусениц стояли шнеки. Скорость передвижения была, конечно, невелика, зато шнекоход не вяз никогда и нигде.

Испытания машины ЛФМ-РВД-ГПИ-66 на снегу.

К 1972 году технология была налажена и отточена — это позволило создать вездеход РВБ-ГПИ-02, мощную машину, применявшуюся для обработки отстойных иловых площадок очистных сооружений на станциях аэрации, а затем и ее наследницу РВБ-ГПИ-06.

Впоследствии разработки Горьковского политеха получили продолжение. Например, на ЗиЛе испытывали шнекоход ШН-1. Если же углубиться в давнюю историю, еще в 1926 году инженер Крживитский спроектировал и построил шнекосани для лесохозяйства (он, кстати, выпустил ряд монографий и книг по различным типам снегоходов). Но все это были лишь искры от несуществующего костра.

источники
Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№103, май 2011) -

(ЗВМ) из Нижнего Новгорода возобновил, казалось бы потерянные с распадом СССР, наработки связанные с вездеходами с роторно-винтовым движетелем или как их еще называют шнекоходы . Первой ласточкой стал шнекоход ЗВМ-2901.

Шнек (от нем. Schnecke, буквально - улитка) - стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси.

Шнекороторный вездеход, шнекоход - вездеход, движение которого осуществляется посредством шнекороторного движителя. Конструкция движителя представляет собой два винта Архимеда из особо прочного материала. Вездеход обладает уникальной проходимостью в условиях грязи, снега и льда, хорошо показывает себя в качестве водоходного движителя (на амфибийных машинах), однако обычно непригоден для езды по асфальту или бетону.

Транспортно технологическая платформа с роторно-винтовым движетелем (ТП с РВД) ЗВМ-2901 предназначена для эксплуатации в перенасыщенных влагой грунтах, болотах всех категорий, на плаву, по снежной целине в качестве транспортного средства, оснащенного различным технологическим оборудованием (экскаватор, манипулятор, грунтовый насос и т.п.) для проведения строительных, мелиоративных, аварийно-спасательных и др. работ.

В базовой комплектации ТП оснащена 2-х местной кабиной, подогревателем двигателя, валом отбора мощности (100% от мощности ДВС) для привода технологического оборудования, водооткачивающим насосом.

Технические характеристики
Обозначение базовой модели		ЗВМ-2901
Двигатель модель	ЯМЗ - 5344	ММЗ Д245.7
тип	дизельный
max мощность, кВт (л.с.)	99.2 (134,9)	87,5 (119)
max момент, Нм	421	420
Количество мест в кабине, включая водителя	2-12
Масса перевозимого груза, оборудования, кг	1500
Максимально-допустимая полная масса, кг	5500
Габариты, мм
Длина / ширина / высота по багажнику, мм	5500 / 2800 / 2500
Колея, мм	1800
Диаметр ротора, мм	800
Высота гребня, мм	100
База, мм	3775
Дорожный просвет, мм	250
Максимальная скорость движения, км/ч
по льду	25
на плаву	10

Сейчас (2017год) шнекоходы "ЗВМ" изготавливаются "штучно", под каждого конкретного заказчика. В основном подобные машины стабильно востребованы для таких специфических работ, как мелиорация почвы, обслуживание очистных сооружений. Пригодятся вездеходы и для работы в Арктике.

У шнекоходов уже есть довольно долгая история. Появление этих движетелей относят к 1804 году, когда Дж. Стивенс построил пароход со шнеками и испытал его на реке около Нью-Йорка.

Первым кто запатентовал шнекоход - был американский швейцарец Якоб Морат в 1868 году. Его машина двигалась с помощью движителя, представляющего собой винт, и использовалась для сельскохозяйственных работ. Винты, называемые шнеками, имели острые кромки, которые разрезали корни прямо под землей.

В 1900 году русскому изобретателю Ф. Дергинту был выдан патент на сани, приводимые в движение шнеком.

В 1907 лет американские изобретатели Джеймс и Айра Пиви запатентовали и собрали первые два трактора-шнекохода, один с бензиновым, другой с паровым двигателем.

В 1920 году американская компания Armstead создала два интересных образца шнекохода, один на основе трактора Fordson, другой на основе автомобиля Chevrolet.

В советские годы журнал Моделист-Конструктор часто освещал эту тематитку.

Один из самых больших шнекоходов создали на ЗИЛе это ЗИЛ-4904 , грузоподъемностью 2,5 т.
Кабина ЗИЛ-4904 изготовлена из стеклопластика, а водонепроницаемый корпус, в который упрятаны агрегаты, стальной, с аварийной системой откачки воды.

Первым и последним серийным советским шнекоходом стал ЗИЛ-2096 , входящий в состав поисково-спасательного комплекса "Синяя птица", предназначенного для спасения космонавтов.
Всего в 1980-91 годах было собрано до 20 таких машин

Сейчас в мире почти никто не производит шнекоходы серийно. Быть может только австралийская Residue Solutions делает MudMaster («Специалист по грязи») мелкими партиями.
Восьмиметровый MudMaster весит 18,5 т и приводится в движение шестицилиндровым дизелем Cummins. Собирается каждый экземпляр шнекохода по заказу; процесс сборки занимает 18 недель.

У шнекоходов есть один существенный недостаток - их практически невозможно использовать на твердом грунте.
Побороть этот "недуг" предлагает наш изобретатель Алексей Бурдин, он разработчик трансформируемых шнеков.

В конструкции Бурдина между лопастями архимедова винта на ротор натянута длинная червеобразная камера. Когда вездеход находится в режиме шнека, она сдута. Когда же в нее поступает воздух (или вода), камера заполняет собой межлопастное пространство и превращает шнеки в обычные колеса. Изобретатель построил и действующий образец вездехода с1,5-киловаттными электроприводами на передний и задний шнеки.

В статье использованы материалы: Журнала

Так как для передвижения по особо тяжелому бездорожью, представленному непрочными поверхностями, обычные колеса не подходят, на предназначенные для таких условий транспортные средства устанавливают механизмы, снижающие давление на грунт. Обычно они представлены колесами пониженного давления либо гусеницами. Весьма редко используют шнеки. Далее рассмотрена конструкция, принцип функционирования оснащенных ими машин и некоторые их модели.

Определение

Шнекороторный вездеход, или шнекоход, представляет собой транспортное средство, которое передвигается путем использования шнекороторного двигателя. Ввиду большого разнообразия видов поверхностей, по которым такие машины могут перемещаться, они носят и некоторые другие названия.

Конструкция

Шнекороторный движитель представлен обычно двумя расположенными соосно с направлением движения состоящими из высокопрочного материала. Данный механизм представляет собой наклоненную трубу с винтом внутри. Винт создан в виде наклонной плоскости, навернутой на цилиндр.

Созданные, предположительно, Архимедом в 250 г. до н. э. либо даже ранее, в Греции, изначально данные приспособления предназначались для подъема воды в оросительные каналы. Значительно позже, во второй половине XX в., появились транспортные средства, у которых вместо колес либо гусениц были установлены такие механизмы. Эти современные аналоги Архимедовых винтов называют шнеками.

Приспособления, применяемые на машинах, внешне представляют собой горизонтальные цилиндры, оканчивающиеся конусами с обеих сторон. Снаружи они покрыты грунтозацепами спиралевидной формы. Шнеки обычно производят из цветных металлов. Они либо полые, либо наполнены каким-либо легким полимером, например пенопластом. Это обеспечивают низкое удельное давление на поверхность, благодаря чему оснащенные ими транспортные средства способны перемещаться по таким мягким поверхностям, как снег и грязь, и даже по воде.

Принцип функционирования

Суть работы рассматриваемых двигателей состоит в том, что при вращении шнеков грунтозацепы по резьбе вкручиваются в поверхность. Поворот в такой системе организован по тому же принципу, что и у гусеничных машин: внутренний шнек замедляется.

Функциональные качества

Рассматриваемый механизм обеспечивает высокую проходимость при движении по льду, снегу, раскисшим грунтам, а также дает возможность перемещения по воде. При этом такие транспортные средства не пригодны для передвижения по твердым поверхностям вроде асфальта. Однако в условиях бездорожья данный тип ходовой части также не является идеальным вариантом, так как существенно повреждает поверхность, в том числе растительность.

Данный шнековый вездеход создали в 1972 г. Разработчиком являлся ЗИЛ. Причем еще до этого он вел экспериментальные работы над такими транспортными средствами. Так, с 1968 по 1969 гг. был разработан опытный вездеход ШН-1. Для новой машины использовали эти наработки.

Ее оснастили двумя двигателями ЗИЛ-375 с предпусковыми подогревателями. Это 8-цилиндровый V- образный мотор объемом 6,9 л, развивающий 180 л. с., который установили и на ШН-1. Каждый из них имеет собственную гидромеханическую АКПП. Крутящий момент через раздаточную коробку передается на редуктор главной передачи, имеющий два выхода. Через них он поступает на бортовые передачи, каждая из которых приводит в движение соответствующий шнек.

Управление дроссельной заслонкой на ЗИЛ-4904 изначально осуществлялось педалью акселератора, затем данную функцию перенесли на рукоятку. Для поворота служит система, включающая рычаги, сухие многодисковые фрикционы и тормоз главной передачи. типа. Шнеки изготовили из легкого сплава. Диаметр каждого составляет 1,5 м, длина — 5,99 м. Данный шнековый вездеход оснастили системой откачки воды, упростив таким образом передвижение по болотам и воде. А по твердым дорогам его перевозили на специализированном прицепе-эвакуаторе.

Кабину в целях снижения веса изготовили из стеклопластика, но водонепроницаемый корпус стальной. В кабине размещалось 3 человека, еще 4 в салоне. ЗИЛ-4904 существовал в пассажирском и грузовом вариантах. Причем один сделали из другого. Изначально за кабиной установили остекленный пассажирский отсек из стеклопластика на 8 мест. Затем его сняли, а освободившуюся грузовую платформу покрыли тентом. Так получился грузовой шнековый вездеход грузоподъемностью 2-2,5 т. Размеры корпуса составляли 8,575 м в длину, 3,6 м в ширину, 3,44 м в высоту. За счет этого ЗИЛ-4904 стал наиболее крупным транспортным средством такого типа. Его масса равна 7,065 т.

Однако он имел очень скромные динамические характеристики. Причем скорость перемещения варьировала в зависимости от покрытия. Быстрее всего этот шнековый вездеход перемещался по снегу (10,5 км/ч) и по воде (10,1 км/ч). По болоту он мог разогнаться до 7,3 км/ч и медленнее всего двигался по сплавнине (4,45 км/ч). При этом очень большим был расход топлива. При движении по болоту он достигал 65-73 л/100 км, а по воде — 75-85 л/100 км.

ЗИЛ-2906

Данный амфибия-вездеход был разработан в 1973 г. с применением конструктивных решений рассмотренной выше машины. Так, для него использовали аналогичные компоновки органов управления, схему трансмиссии, материал шнеков.

В отличие от прежней модели, которая так и не нашла применения, данную машину изначально разрабатывали для поисково-спасательного комплекса космонавтов, где е е используют и по сей день . Так как их приземление может происходить в любых условиях ландшафта, лучшим вариантом такого транспортного средства сочли шнекороторный снегоболотоход.

Э та машина значительно компактнее предшественника, так как для данных задач не требуется высокая грузоподъемность, но нужна большая быстроходность . Длина его равна 3,8 м, ширина — 2,3 м, масса - 1280 кг . Было предусмотрено 2 сидячих и 2 лежачих места. Ввиду столь компактных размеров и для снижения массы, а также упрощения конструкции использовали два двигателя МеМЗ-967А мощностью по 37 л. с . Каждый из них состыкован с однодисковым сцеплением, планетарным механизмом, 3- ступенчатой вальной КПП с механизмом реверса , установленной под углом в 45 ° к двигателю. Максимальная скорость составляет 15 км/ч.

В 1979 г. разработали модернизированную версию, ЗИЛ-29061. Данный амфибия-вездеход отличается большими размерами кузова. Длину увеличили до 4,86 м, ширину — до 2,39 м. Двигатели от «Запорожца» заменили на моторы ВАЗ мощностью по 77 л. с. в комплекте с 4-ступенчатыми МКПП. Масса равна 1,855 т. Максимальная скорость возросла на 10 км/ч.

Прочие модели

• DAF Amphirol. Создан в Голландии в 1966 г., то есть раньше рассмотренных выше советских машин. При этом он был значительно быстрее них (по суше мог разгоняться до 35 км/ч) и также перемеща лся по воде. Однако данный амфибия-шнекоход был не заводским изделием, а частной разработкой, оснащенной двигателем DAF.

• Fordson Snow Devil. Единственная американская серийная машина такого рода компании Armstead Snow Motor. Е е производили в 1920-х гг. на основе тракторов Fordson.

• ШН-67 «Шнек». Это первый шнековый вездеход разработки ЗИЛ, созданный в 1967 г. В дальнейшем разработали модернизированный вариант ШН-68. На основе данных машин был создан рассмотренный выше ЗИЛ-4904.

• ГПИ-16. Данная модель отличается по конструкции от остальных рассмотренных, так как представляет собой мотонарты. То есть в ходовой части шнеки совмещены с полозьями. Данный шнековый вездеход был разработан лабораторией снегоходных машин Горьковского политехнического института. Существовало весьма много его моделей, но каждая в одном экземпляре, и обширного распространения они не обрели.

• Snowbird 6. Современная британская модель, созданная в 2001 г. Представляет собой шнекоход-трансформер, который б ыл предназначен специально для экспедиции Ice Challenge.

• MudMaster. Представлен в 2002 г. компанией Residue Solutions. Разработан для обслуживания ирригационных станций иловых полей, а также для работ на болотах, береговых линиях, в мангровых лесах и т. д. Благодаря данной модели к настоящему времени Residue Solutions стала лидером в производстве таких машин.

Применение

Функциональными качествами обусловлено целевое назначение: шнековые движители устанавливают на вездеходы и амфибии для особо тяжелых условий. Однако в силу разрушительного воздействия, оказываемого на поверхность, а также по причине узкоспециализированности данные механизмы в сфере вездеходостроения не обрели обширного применения.