Всё началось в 1967 году, когда Поисково-спасательная служба (ПСС) ВВС (Военно-воздушные силы (флот) (ВВС, ВВФ) — вид Вооруженных сил государства, в функции которого входит борьба с противником, находящимся в космосе, воздушном пространстве, на земле, на поверхности моря и под водой, а также транспортировка десанта, доставка имущества и вооружения, воздушная разведка, разведка погоды при помощи летательных аппаратов) СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии) поставила перед Особым конструкторским бюро ЗИЛа задачку по созданию новейшей поисково-эвакуационной установки ПЭУ-2: ПЭУ-1 под новейшие требования ПСС уже не подходила.
Не много места!
Основой силовой установки ПЭУ-1 был 180-сильный движок ЗИЛ-375, который работал в паре с гидромеханической трехступенчатой передачей (ГМП) от кара ЗИЛ-135Л. Через карданную передачу коробка посылала мощность к раздаточной коробке. В ней был установлен дифференциал, который разделял поток на две «ветки» – любая к собственному борту. От бортовых редукторов поток шёл к любому колесу. Таковым образом, все колёса всякого борта были жёстко соединены меж собой, а при блокировке дифференциала в раздатке уже все колёса вращались с схожей скоростью.
ПЭУ-1 была оборудована барабанными рабочими и стояночными тормозами с пневмогидравлическим и механическим приводами соответственно. Чтоб защитить от воды и грязищи рабочие тормоза, установленные в ступицах всех колес, их пришлось создать герметичными. Стояночный тормоз смонтировали на 2-ух центральных бортовых передачах.
Вместе с 4-мя членами экипажа в кабине ПЭУ-1 могли находиться лишь два астронавта, ну и то – на откидных двухъярусных носилках. Наслаждение не из самых приятных, тем наиболее что в кабину можно было попасть лишь при помощи люков в крыше. Если же астронавт опосля полёта не мог двигаться без помощи других, три человека при помощи носилочных лямок переносили его в машинку из спускаемого аппарата. В то время как раз намечались полёты с долгим пребыванием на орбите 2-ух, а то и трёх галлактических кораблей. Сделалось быть, могло потребоваться размещение на борту ПЭУ до 5 астронавтов, часть из которых совсем буквально по возвращению растеряла бы двигательную активность. Сделалось быть, необходимо было предугадать пространство и для медперсонала. Короче говоря, ПЭУ-1 уже не годилась: требовалось больше места и большая грузоподъёмность, а означает, необходимо наращивать и мощность мотора.
Для чего пригодились диски?
ПЭУ-2 (6х6), получившую фирменное обозначение ЗИЛ-5901, планировали оснастить просторным пассажирским салоном, для транспортировки спускаемого аппарата предназначалось вместительное грузовое отделение, а для его погрузки и разгрузки – наиболее совершенная крановая установка грузоподъемностью 3,4 тонны.
Чтоб все это хозяйство расположить на шасси, да еще создать его плавающим, пришлось укрупнить и утяжелить вездеход, что добивалось роста мощности мотора. Этого же добивались и широкие условия предполагаемой эксплуатации: машинка обязана была ездить по пескам и по снежной целине, лучше с высочайшими скоростями.
Итак, в сопоставлении с ПЭУ-1 длину новейшей машинки прирастили с 8,34 до 11,7 м, ширину – с 2,6 до 3,275 м, колесную базу – до 3150+3150 мм (у ПЭУ-1 – 2500+2500 мм). Значительно изменили компоновку и агрегатное наполнение. В фронтальной части расположили комплекс радионавигационного оборудования, четырехместную кабину экипажа, которая переходила в комфортабельный пассажирский салон. В нём могли с уютом поместиться четыре астронавта лежа либо шестеро сидя. В средней части установили гидравлическую П-образную крановую установку с возможностью боковой погрузки и разгрузки, а в корме – моторный отдел.
ПЭУ-2 создавалась для поиска и эвакуации членов многоместных галлактических кораблей и спускаемых аппаратовПЭУ-1 и ПЭУ-2 роднило равномерное размещение колес по базе, притом что фронтальные и задние колёса поворачивались на однообразный угол (задние – в обратную сторону с фронтальными). С иной стороны, погрузневшему практически в 1,7 раза ЗИЛ-5901 уже пригодилось два мотора ЗИЛ-375, любой из которых комплектовался автобусной гидромеханической передачей ЛАЗ-695Ж. В ее состав входили одноступенчатый неблокируемый гидротрансформатор (коэффициент трансформации – 3,1) и автоматическая вальная коробка с 2-мя ступенями фронтального и одной – заднего хода. Селектор управления КП имел три положения: «движение», «нейтраль» и «задний ход».
Итак, сейчас на любой борт работал собственный мотор и своя коробка, потому в чём-то коробка даже упростилась, скажем, пропала «центральная» раздаточная коробка совместно с дифференциалом. Меж тем, остались бортовые «раздатки». Они «разделяли» поток мощности на три – к любому бортовому редуктору, которые меняли направление «собственного» потока на 90 градусов.
В процессе проектирования ПЭУ-2 было установлено, что полная масса машинки составит не наименее 19 тонн, потому эффективность замедления и остановки машинки выходили на 1-ый план. До этого на построенных в СКБ вэдовых карах применялись лишь барабанные тормоза. Но при всех собственных плюсах они не дозволяли сохранить 100бильность черт в широком спектре, схожую эффективность деяния при движении машинки вперед и вспять, прирастить передаточное число привода и уменьшить время срабатывания за счет относительно огромного зазора меж колодками и барабаном. Механизмы этого типа оказались весьма чувствительны к воде, что вынуждало у бродоходной и тем наиболее амфибийной техники герметизировать тормоза, а томные чугунные барабаны и колодки повышали неподрессоренные массы. Не считая того, необходимость использования шин с регулируемым давлением воздуха ограничивала размеры тормозных устройств, монтируемых в ступицах колес. В общем, сделалось ясно, что от барабанов необходимо отрешаться.
Взгляды зиловских инженеров обратились на дисковые тормоза, которые в 50-60 годах некие страны НАТО (Организация Североатлантического договора, Северо-Атлантический Альянс – крупнейший в мире военно-политический блок) удачно применили в конструкции ряда опытнейших и серийных моделей вэдовых армейских грузовиков: Chrysler ХМ-410, ХМ437, Alvis Mk-II и остальных. Они все оснащались рабочими тормозными механизмами с крутящимся диском (либо вращающимся корпусом), находившимся в ступицах колес.
Британский плавающий грузовик Alvis Mk-II оснащался дисковыми рабочими тормозами, размещенными в ступицах колесНо как быть с плотностью? Опять защищать диски от воды, увеличивая неподрессоренную массу? Здесь следует вспомянуть о 2-ух особенностях компоновки ПЭУ-2. 1-ая: все элементы коробки, исключая приводные валы к ведущим колёсам, располагались в водонепроницаемом корпусе. 2-ая: в коробки не было дифференциалов, и три колёса по любому из бортов были жёстко соединены меж собой. Проанализировав эти индивидуальности, инженер Эдуард Куперман выдвинул идею установки дисковых тормозов не в ступицах колес, а прямо на элементах коробки. Отсутствие дифференциала попутно дозволяло уменьшить количество тормозных устройств. На самом деле, было довольно только 1-го тормозного механизма на любой борт, но инженеры решили перестраховаться и бросить на любом из бортов два тормоза. Так возник вариант размещения рабочих устройств на ведущих валах бортовых редукторов фронтальных и задних колес, а стояночных – на выходных валах раздаточных коробок. До этого в мировом автостроении такового никто не делал.
Постоянно ли нужен дифференциал?
Зато избранный подход сулил массу преимуществ. Установка открытых дисковых рабочих тормозов конкретно на валах бортовых редукторов давала возможность нормально расположить колесный редуктор с огромным передаточным числом, уменьшить реализуемый тормозной момент на величину передаточного дела колесного и бортового редукторов, понизить массу и габариты тормозных устройств. Уменьшалось значение неподрессоренных масс кара, увеличивался нужный размер для размещения элементов подвески, стала лучше плавность хода. Не считая того, увеличение эффективности торможения вне зависимости от дорожных критерий дозволяло ещё и поднять среднюю скорость движения.
Размещение рабочих и стояночных тормозов на агрегатах коробки ЗИЛ-5901: 1 – движок; 2 – коробка; 3 – раздаточная коробка; 4 – бортовой редуктор; 5 – колесный редуктор; 6 – карданный вал; 7 – дисковый рабочий тормоз; 8 – дисковый стояночный тормоз.Давайте на минутку остановимся. Подкованный читатель наверное задаст вопросец: как обошлись без дифференциалов, ведь если на современной легковой машине – что с задним приводом, что с фронтальным – убрать межколёсный дифференциал, в повороте возникнет кинематическое рассогласование, так как колёса не сумеют вращаться с разной скоростью. Совсем правильно. Дифференциал нужен сначала в повороте, а нужен ли он при бортовой схеме? Фронтальное и заднее колесо в вираже поворачиваются в различные стороны, но на один угол – это означает, что при жёсткой связи их путь в вираже будет схожим при схожем давлении в шинах. Путь среднего колеса будет различаться но не намного. Так как машинку планировали применять не на асфальте, а на песке, в снегу, в полях и степях, данной различием полностью можно пренебречь.
Устройство дискового рабочего механизма ПЭУ-2: 1 – диск тормоза; 2 – фланец диска; 3 – суппорт; 4 – болт суппорта; 5 – регулировочные шайбы; 6 – гайка.Была у ПЭУ-2 ещё одна увлекательная изюминка, не укладывающаяся в каноны современного легкового автопромышленности. Давление в системе создавалось двухконтурным гидравлическим приводом с пневматическим усилителем, при всем этом любой контур управлял тормозными механизмами 1-го борта. Представить для себя такое на легковой машине нереально. Обычно контуры работают на искосок, не считая того, известна и схема 4+2, когда один контур работает на все колёса, а ещё один «добавляет» лишь на фронтальные.
Суппорт рабочего тормоза с 4-мя поршнямиПривод стояночных тормозов на ПЭУ-2 сделали пневмопружинным, при этом плавная черта тормозного крана позволяла применять стояночную тормозную систему в качестве запасной при выходе из строя обоих контуров рабочей системы. На вариант полного отказа тормозов вездеход мгновенно затормаживается сильными пружинами, управляемыми при помощи ножной педали. К слову, водонепроницаемый корпус амфибии, отлично защищавший тормозные механизмы от воды и водянистой грязищи, сделал ненадобным их герметизацию.
Водонепроницаемый корпус амфибии сделал ненадобным герметизацию тормозных устройствВкупе со спецами СКБ ЗИЛ роль в работе над дисковыми тормозами воспринимали их коллеги из Всесоюзного научно-исследовательского института асбестовых технических изделий (ВНИИАТИ), которые искусно подобрали рецептуру фрикционного слоя тормозных колодок. Опосля производства и проведения стендовых испытаний дисковые тормоза установили и на ПЭУ-2, датой рождения которого можно считать 22 апреля 1970 года.
В июне 1970 и мае 1971 года тормозные свойства амфибии определялись на контрольно-испытательной трассе бронницкого НИИИ-21. ЗИЛ-5901 с тормозной системой новейшего типа стопроцентно оправдал надежды собственных создателей и соответствовал требованиям, обозначенным в ОСТ 37.001.016-70 для грузовых каров данной весовой группы.
Тормозной путь джипа полной массой 19 тонн замеряли при разных значениях давления воздуха в пневмосистеме и шинах. Для полноты картины совместно с ПЭУ-2 буквально таковым же испытаниям подвергли сопоставимый с ним по весовым чертам серийный джип ЗИЛ-135ЛН (8х8), но оборудованный барабанными рабочими тормозами.
Оказалось, что эффективность дисковых тормозных устройств наиболее чем в 1,5 раза превосходит барабанные аналоги. Любопытно, что свойства тормозной системы ПЭУ-2 оказались даже выше требований ЕЭК ООН к тормозным системам, которые вступили в действие лишь в июле 1972 года.
У ЗИЛ-135 ЛН, оборудованного барабанными рабочими механизмами, тормозной путь оказался в 1,5 раза больше, чем у ЗИЛ-5901Сравнительные характеристики тормозных систем каров, оборудованных дисковыми и барабанными рабочими механизмами.
Скорость, км/ч | Тормозной путь, м | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ЗИЛ-5901 полной массой 19 тонн при давлении в пневмосистеме кара, кг/см2 | ЗИЛ-135 ЛН полной массой 20 тонн (8 тормозов) при давлении в пневмосистеме кара, кг/см2 | Требования ЕЭК ООН от 27.07.72 | |||||
| 3,1 | 3,7 | 4,5 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | ||
| 30 | 13,7 | 9,7 | 8,1 | 28,7 | 19,7 | 15,1 | 12,3 |
| 45 | 22,8 | 19,3 | 14,9 | 49,7 | 49,7 | 28,4 | 24,4 |
| 60 | 43,4 | 40,1 | 34,3 | 76,7 | 76,7 | 46,6 | 40,3 |
Машинка уверенно затормаживалась рабочими механизмами во время преодоления грунтовых подъемов крутизной до 33,5° при давлении воздуха в шинах 1,5 атм., а в пневмосистеме – 6 атм. На высоте оказались и стояночные тормоза с пневмопружинным приводом, которые накрепко удерживали джип на грунтовом подъеме величиной 12,5°. Норме соответствовал износ тормозных накладок и удельное давление на каждую из их. В случае выхода из строя хоть какого контура тормозной системы на приборной панели загоралась красноватая лампа. На всех шагах испытаний ПЭУ-2, продолжавшихся четыре года, дисковые тормоза зарекомендовали себя с самой наилучшей стороны.
В течение всех испытаний рабочие и стояночные тормоза ПЭУ-2 работали отлично и накрепкоВот так ЗИЛ первым посреди всех автостроительных компаний мира применил в конструкции грузового кара вентилируемые дисковые тормозные механизмы, смонтированные не в ступицах колес, а на агрегатах коробки. Неоспоримый ценность российского автопрома. До сего времени схожее техническое решение не считая столичного завода ни один производитель так и не воплотил. На испытаниях ЗИЛ-5901 затмил ПЭУ-1 не только лишь тормозным, но по всем иным чертам и стал новеньким словом в сфере поисково-спасательной техники. Наиболее того, в первый раз в нашей стране колесную машинку оснастили крановой установкой, несущие элементы которой выполнили из дюралевых сплавов. В ее конструкции употребляли несколько изобретений.
ЗИЛ-5901 первым из российских колесных машин стал владельцем крановой установки, сделанной из дюралевого сплаваНевзирая на то, что ЗИЛ-5901 не стал серийным изделием, в СКБ не только лишь продолжили интенсивно применять дисковые тормоза на остальных собственных опытнейших и серийных моделях, да и повсевременно улучшали их систему.
