Артиллерийские тягачи Красной Армии (часть 2)

Прочко Е. И.

Тягач Я-12 во время испытаний на полигоне ГБТУ в Кубинке. Ноябрь 1943 года

Чтобы рассказать как на ЯГАЗе решили вопрос с силовым агрегатом для своего легкого гусеничного тягача, придется вернуться на три года назад. Тогда никак не удавалось справиться с проблемой дизелизации ярославских тяжелых грузовых автомобилей. Созданные в 1930-е годы в НАТИ дизельные двигатели М-6, МД-23 ("Коджу-НАТИ"), МД-25, МД-6 не удавалось довести — их надежность, долговечность, удельный расход топлива оставляли желать лучшего. Нередко были и поломки. Существовала проблема и с производством высококачественной топливной аппаратуры — на всех опытных образцах дизелей на тот момент устанавливалась импортная (в основном фирмы "Бош"). Все это было объяснимо — дизельные двигатели требуют долгой, очень квалифицированной, порой мучительной доводки,

которая нередко растягивается на многие годы, а их изготовление — высококачественного станочного оборудования. Что уж говорить о массовом выпуске этих "сырых" двигателей — Уфимский моторный завод, первоначально строившийся под их производство, в 1940 году передали в ведение авиационной промышленности. Начавшееся возведение моторного корпуса на ЯГАЗе было далеко от завершения.

Поэтому такой большой интерес и у нас, да и во всем мире вызвало появление в 1938 году на рынке США двухтактных высокофорсированных дизельных двигателей с прямоточно-щелевой продувкой и приводными нагнетателями "Руте" концерна "GMC" серии "71", то есть с рабочим объемом одного цилиндра 71 куб. дюйм (1,1635 л), с цилиндровой мощностью 23 — 35 л.с. (номинально— 28 л.с.). Двигатели имели очень высокую для дизелей литровую мощность (до 30 л.с./л) и отличались в связи с этим компактностью, быстроходностью, хорошей приемистостью, хотя и обладали повышенными удельными массой и расходом топлива (ввиду отбора части мощности на привод нагнетателя). Но главное — при надлежащем уходе они были безотказны, выносливы и отрабатывали не менее 3,5 — 5 тыс. часов до первого ремонта с высокой наработкой на отказ. Безусловно, привлекательным моментом стали и их изящные конструктивные решения. Кроме возможности производства с разным числом цилиндров, двигатели серии "71" отличались широкой унификацией по наиболее изнашиваемым деталям: шатунно-поршневой группе, клапанной системе, насос-форсункам, топливным насосам, фильтрам, водяным насосам и др. Их нагнетатели и маслонасосы были конструктивно подобными и отличались только линейными размерами. Ввиду наличия симметричных (по торцам и по бокам) блоков цилиндров GMC-71 имели универсальное применение и удобно конвертировались во множество (не менее 12) вариантов исполнения — допускали монтаж вспомогательных и навесных агрегатов с разных сторон, а также могли иметь различное направление вращения. Независимо от числа цилиндров все двигатели были хорошо уравновешены.

Правда, на волне эйфории от тогдашнего всеобщего увлечения двухтактными дизельными двигателями GMC как бы отошли на задний план их недостатки, в первую очередь — очень высокая трудоемкость изготовления (отсюда и стоимость), требующая специализированного оборудования, особенно при производстве уникальных насос-форсунок с немыслимой (для нашей автопромышленности) точностью. Обслуживать такое оборудование могли лишь рабочие весьма высокой квалификации, которых тогда остро не хватало. Из-за термодинамической и механической перенапряженности нормальная работа этих двигателей была возможна только с применением дорогостоящих высококачественных масел с присадками и бессернистых малозольных сортов топлива с высокой степенью очистки. В эксплуатации и ремонте они требовали квалифицированного обслуживания и были очень чувствительны к малейшим отклонениям от фирменных рекомендаций. К тому же дизели GMC легко "ходили" в разнос (с последующим обрывом шатунов) и не любили длительной работы на пониженных оборотах, особенно холостых — закоксовывались и прогорали поршни (не хватало подачи масла для их охлаждения), обрывались распылители насос-форсунок и др.

Двигатель GMC-4-71 (вид с правой стороны):

1 — рычаг переключения передач; 2 — топливный фильтр вторичной очистки; 3 — воздухоочистители; 4 — крышка головки блока; 5 — регулятор оборотов; 6 — корпус термостата; 7 — передний рым; в — вентилятор; 9 — приводной ремень вентилятора; 10 — крышка противовесов; 11 — торцевая плита блок- картера; 12 — приводной ремень генератора; 13 — шкив вентилятора; 14 — цапфа; 15 — водяной насос; 16 — водомасляный радиатор; 17—трубка сапуна; 18 — первичный масляный фильтр; 19 — нижняя половина картера; 20 — нагнетательный насос; 21 — стартер; 22 — коробка перемены передач; 23 — топливоподкачивающая помпа; 24 — воздухоподводящий коллектор; 25 — топливный фильтр первичной очистки; 26 — тяга "Стоп" для срочной остановки двигателя; 27 — тяга "Стоп" для выключения подачи топлива

Двигатель GMC-4-71 (вид с левой стороны):

1 — выхлопной коллектор; 2 — водяной коллектор; 3 — рычаг тяги к воздушной заслонке; 4 — задний рым; 5 — картер маховика; 6 — блок-картер; 7 — крышка пускового подогревателя; 8 — крышка люка; 9 — генератор; 10 — натяжное приспособление

Тем не менее, чтобы разом решить проблему дизелизации грузового автостроения в СССР, в 1940 году было принято постановление об организации у нас производства 3-, 4- и 6-цилиндровых двигателей GMC: 3-71 (83л.с.), 4-71 (112 л.с.) и 6-71 (168 л.с.) для 5-, 7-и 10-тонных автомобилей ЯГАЗ.

В первую очередь требовался дизель-аналог "4-71" для установки на будущие грузовые автомобили ЯГ-9, Я-14, Я-17. Разобраться в его тонкостях, скопировать (лицензия не приобреталась), выпустить рабочие чертежи и по ним изготовить образцы поручили НАТИ. И такая работа там была проведена в 1940 — 1941 годах в бюро двигателей под руководством С.Б.Чистозвонова. Первоначально на будущий двигатель ЯАЗ-НАТИ (М-22) предполагалось устанавливать ряд импортных комплектующих, быстро освоить которые у нас было очень трудно: поршни, кольца, вкладыши, насос-форсунки и прочее. Для этого проводилась условная метризация. Летом 1941 года один двигатель был изготовлен в НАТИ. Одновременно под руководством А.А.Сеславина выпускались рабочие чертежи отечественных аналогов однодисковой муфты сцепления (с центральной пружиной) "Браун-Лайп Лонг-32" и 5-ступенчатой синхронизированной (на II — V передачах) КП "Спайсер-5553" с силовым диапазоном 7,92. В этой работе как будущие производители большое участие принимали конструкторы и технологи ЯГАЗ, по крайней мере, к началу войны они знали о двухтактном дизеле практически все главное: точки крепления, габариты, параметры, вспомогательные системы, методы регулировок и обслуживания.

Для ускорения освоения производства новых грузовых автомобилей в США решили заказать 1500 силовых агрегатов GMC-4-71. С такой просьбой к И.В.Сталину обратился в декабре 1941 года директор ЯГАЗ А.А.Никаноров. Сталин решил вопрос положительно. В связи с освоением новых видов военной продукции и трудностями их производства, ярославцы о заказе забыли. Вспомнили только в начале июля 1943-го, когда на ЯГАЗ начали поступать вагоны с силовыми агрегатами GMC-4-71 и запчастями к ним. До этого как невоенный груз они задерживались во Владивостоке. И тут выяснилось, что силовой агрегат GMC (дизель 4-71, главный фрикцион "Лонг-32", 5-ступенчатая КП "Спайсер-5553") по своим энергетическим и массо-габаритным показателям как нельзя лучше подходит под установку на тягач Я-11. Быстро, в течение двух недель, сделали компоновку тягача с новым двигателем и выпустили основные рабочие чертежи по его установке, оборудованию вспомогательными системами и по неизбежным переделкам трансмиссии.

Сборка тягачей Я-12

Тягач Я-12 на испытаниях

Шасси тягача Я-12:

1 — двигатель; 2 — главный фрикцион; 3 — коробка передач; 4 — карданная передача; 5 — главная передача; 6 — бортовой фрикцион; 7 — ведущее колесо; 8 — буксирное приспособление; 9—опорный каток; 10 — рычаг переключения передач; 11 — рычаг управления бортовым фрикционом; 12 — педаль главного фрикциона; 13 — ленивец; 14 — рама

Силовой агрегат GMC удачно разместили со сдвигом от центра вправо на 100 мм и с наклоном назад на 4°. Впереди смонтировали новый большой радиатор пластинчатого типа с диффузором (подобный ставился на грузовики ЯГ-6), а водомаслорадиатор уже входил в состав двигателя, что было тогда большой редкостью. На щитке приборов появился отсутствовавший ранее аэротермометр. Питание двигателя теперь происходило из двух баков: основного (124 л) и резервного (176 л). Топливо подвергалось двойной фильтрации (и еще сверхтонкой— в насос-форсунках) — иначе двигатель GMC не мог работать. Вместе с ним поставлялись и два более эффективных пылеемких воздушных фильтра, обеспечивающих почти 100% очистку.

В маслосистеме также применялась двойная очистка (двигатель ГАЗ-М вообще не имел маслофильтров). К сожалению, у нового двигателя отсутствовал дублирующий запуск — только электростартером при наличии хорошо заряженной аккумуляторной батареи емкостью не менее 128 А ч. Вручную, как это можно было делать на Я-11, он не заводился. Для облегчения запуска при температуре до — 6°С мог применяться смонтированный на двигателе факельный подогреватель всасываемого воздуха с запальной свечой, но при более низкой температуре он был неэффективен. Доступ к двигателю обеспечивали подъемный капот аллигаторного типа и съемные боковины.

Управлять тягачом стало легче, в частности, усилие на педали выключения ГФ уменьшилось до вполне приемлемой величины 28 кгс. В задней части шасси установили одну главную передачу с двумя механизмами поворота и тормозами, теперь полностью унифицированную с Т-70М и СУ-76М, кроме передаточного числа. Его пришлось уменьшить до 1,000 — по сравнению с Я-11, частота вращения коленчатого вала двигателя GMC также уменьшилась на 40%, зато момент на выходе из КП возрос на 36%. Главная передача жестко крепилась к раме в четырех точках, как это и было принято на всех гусеничных машинах такого класса. Специальная реактивная труба, как на Я-11, уже не требовалась. Все три карданных вала были открытыми, трубчатыми, с шестью упругими трехлапыми шарнирами "Харди", заимствованными от ЯГ-6. Они хорошо сглаживали повышенные крутильные колебания, свойственные дизелю. Ходовую часть оставили практически без изменений. Количество траков на борт увеличилось (в номинале) до 87 — 88.