ZIL-135 : les plaisirs de l'ingénierie du Dr Grachev

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Au-delà du constructeur

Dans les parties précédentes du cycle, nous parlions des schémas de recherche des futurs porte-missiles et des premiers prototypes flottants. La troisième section devrait commencer par la personnalité du concepteur en chef du bureau de conception spécial ZIL et l'inspirateur des machines de la série 135, docteur en sciences techniques, lauréat de deux prix Staline, Vitaly Andreevich Grachev.

ZIL-135: les plaisirs de l'ingénierie du Dr Grachev
ZIL-135: les plaisirs de l'ingénierie du Dr Grachev

Le concepteur de la première grandeur, qui a jeté les bases du développement ultérieur de la technologie tout-terrain dans notre pays, n'a pas reçu d'enseignement supérieur. Selon la légende, pour son origine non prolétarienne, il a été expulsé de l'école polytechnique de Tomsk. Jusqu'en 1931, Vitaly Andreevich, pourrait-on dire, se cherchait, c'est-à-dire qu'il travaillait comme chargeur, mécanicien de radio de cinéma, concepteur à l'usine de Yegorov, mécanicien d'avions dans l'armée et a également réussi à construire un planeur. Mais le futur designer automobile n'a pas travaillé avec l'aviation. En décembre 1931, lors de la mobilisation des Lensovnarkhoz, Grachev est envoyé à l'usine automobile de Nijni Novgorod en construction, la future GAZ. Il y avait une telle pénurie d'équipements automobiles dans le pays que lors de la construction de l'usine, les premières citernes T-27 assemblées là-bas ont été utilisées comme tracteurs. Le jeune ingénieur a été immédiatement affecté au développement de véhicules tout-terrain dans le groupe de développement de la machine NAZ-NATI-30. Grachev a complété la technique d'un camion à trois essieux avec un démultiplicateur, une suspension à balancier arrière, des tiges de jet, un dispositif d'accouplement, et la voiture est passée en série sous le nom de GAZ-AAA.

Dans la carrière de design de Vitaly Andreevich, il y avait aussi une honte: en 1933, il a été transféré au poste de maître d'assemblage dans l'une des branches de l'usine automobile. C'était en grande partie une conséquence de l'intransigeance de Grachev sur les questions fondamentales de la conception automobile. Il n'avait pas peur de critiquer des erreurs de mise en page apparemment incorrectes. En tant que contremaître, Grachev n'est pas resté longtemps et, en 1936, il a construit une camionnette GAZ-AAAA à trois essieux selon le schéma 6x4.

Le designer savait non seulement bien manier la planche à dessin dans le bureau d'études, mais aimait aussi "aller sur le terrain". Ainsi, dans sa camionnette, il a personnellement effectué le test le plus difficile dans le désert de Karakoum - au total, le concepteur a parcouru 12 291 kilomètres dans sa voiture. Après cela, il y avait un GAZ-21 presque en série du modèle 1936 (à ne pas confondre avec le légendaire Volga GAZ-21). Une centaine d'exemplaires de ces "trois essieux" cargo-passagers ont été collectés.

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Mais c'est une chose de développer des véhicules tout-terrain, dans lesquels cette capacité très tout-terrain était assurée par un simple amarrage d'un essieu supplémentaire à l'arrière, et c'en est une autre de créer une machine avec un essieu moteur avant directeur. C'était une tâche très peu triviale pour l'Union soviétique au milieu des années 1930. Vitaly Grachev a fait face.

Le principal problème résidait dans la conception du joint homocinétique de type Weiss, pour lequel le pays n'avait pas de licence. Le premier-né était le GAZ-61-40, un véhicule à quatre roues motrices à deux essieux, après le développement duquel la vraie gloire est revenue à Grachev. La voiture est entrée en production à petite échelle, en particulier, la berline GAZ-61-73 n'a collecté que 194 exemplaires. La plupart de la série a été utilisée comme voitures VIP pour le personnel de commandement supérieur: K. Vorochilov, S. Timoshenko, G. Zhukov, K. Rokossovsky, I. Konev, S. Budyonny et d'autres.

Au début de 1941, le commissaire du peuple Malyshev a en fait ordonné à Grachev de créer un analogue national du "Bantam" américain: l'armée avait désespérément besoin d'un véhicule tout-terrain simple et peu coûteux. C'est ainsi qu'apparaît le GAZ-64, qui surpasse à bien des égards son prototype, et en janvier 1942, sur sa base, le concepteur construit une voiture blindée de mitrailleuse légère BA-64. Pour ce développement d'importance défensive, Grachev a reçu son premier prix Staline.

Dans la biographie de conception du protagoniste en 1944, l'usine automobile de Dnepropetrovsk apparaît et travaille sur l'amphibien à trois essieux DAZ-485. La voiture a été créée sous l'influence du GMC flottant Lendleigh DUKW-353, et l'une des réalisations les plus importantes de l'équipe de conception a été le développement d'un système de gonflage centralisé des roues. Après cela, le pompage est devenu la marque de fabrique de toute la gamme d'équipements automobiles de l'armée soviétique. Pour l'amphibie DAZ-438 Grachev reçoit en 1951 son deuxième prix Staline. La même année, le concepteur a été transféré à Moscou au ZIS, où, à l'initiative de Georgy Zhukov, un bureau de conception spécial pour le développement d'équipements militaires de "moyen" format a été créé. Vitaly Grachev est nommé à la tête du SKB. Le profil principal du travail du bureau devient les tracteurs d'artillerie et les porteurs de missiles. A cet endroit, le designer a travaillé jusqu'à sa mort en 1978.

En plus de nombreux livres et mémoires, le film «Outlandish Designer» de la série «Secrets of Forgotten Victories» a été réalisé sur le célèbre Grachev. En particulier, dans ce film, le nom de Vitaly Grachev est mis sur un pied d'égalité avec des designers automobiles tels que Henry Ford, Henry Leland (fondateur de Cadillac) et Ferdinand Porsche.

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Pour ZIL, la présence de SKB tout au long de son existence était franchement pesante. En fait, le bureau de Grachev n'était défendu que par le patronage de l'armée et de l'industrie spatiale. Dans le même temps, les ingénieurs et les concepteurs de SKB avaient le droit d'attirer les forces de l'usine principale pour exécuter des commandes particulièrement importantes. La direction de l'usine a souvent répondu à cela en attirant des ingénieurs et des employés du bureau spécial pour travailler chez ZIL. Grachev a naturellement résisté à cela du mieux qu'il a pu, ce qui a provoqué une antipathie avec la direction de l'entreprise. À bien des égards, toute la situation était le résultat d'une pénurie chronique de travailleurs à l'usine principale. Selon Vladimir Piskunov, l'un des ingénieurs de SKB, et plus tard le concepteur en chef adjoint des réfrigérateurs ZIL, le travail acharné, la discipline stricte d'une entreprise sûre et les bas salaires par rapport à un travail similaire dans les entreprises du complexe de défense ont forcé les gens à quitter le plante. Nous avons dû pourvoir les postes vacants avec des travailleurs de toute l'Union soviétique, qui ont travaillé avec succès, ont reçu des appartements à Moscou et … ont quitté l'usine. Et ainsi encore et encore au fil des années. Lorsque les commandes de l'armée pour SKB ont sérieusement diminué, la direction de ZIL a commencé à exiger l'un des employés du bureau sur le convoyeur principal chaque mois. Cela s'est produit après la mort de Grachev au début des années 80. Il est arrivé au point que le concepteur en chef par intérim Vladimir Shestopalov, ne trouvant pas de volontaires dans le SKB pour la prochaine "corvée", est allé travailler lui-même comme assembleur sur un tapis roulant.

Mais ce furent les années de déclin du Grachevsky SKB, et à l'âge d'or de l'industrie automobile nationale, un modèle aussi unique que le ZIL-135 est apparu.

L'idée originale de la « firme Grachevskaya »

La plupart des véhicules tout-terrain développés chez SKB se distinguaient par des améliorations techniques spéciales, dont beaucoup ont trouvé leur place dans le ZIL-135. Tout d'abord, ce sont des pneus de la taille maximale possible en termes de disposition, à couche basse, avec des crampons développés, ainsi qu'une garde au sol importante avec un fond plat de la voiture et une feuille "d'entrée" inclinée à l'avant. Tout cela nécessitait l'utilisation d'engrenages de roue décentrés ou à deux arbres, qui permettent de simplifier l'alimentation en air des pneus et en liquide de frein pour les freins étanches. Sur les machines 8x8, auxquelles appartient le ZIL-135, un entraînement non différentiel est utilisé avec l'entraînement des roues de chaque côté par un moteur séparé. Pour aller réduire le nombre de différentiels à zéro, Grachev a été incité par des tests infructueux des premiers prototypes d'unités sur les prototypes n° 1 et n° 2 ZIS-E134, ZIL-134 et ZIL-157R. Sur ces machines, des différentiels à vis sans fin de type Walther avec des embrayages à friction réglables de type Thornton Power-Lock et des différentiels à roue libre de type Nou-Spin ont été montés. Tous ont été rejetés à différentes étapes des tests technologiques.

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La "signature" caractéristique suivante de l'équipement SKB était la disposition symétrique des roues 1 - 2 - 1 pour les véhicules 8x8. Les roues avant et arrière ont été rendues pivotantes. En plus du fait que cette technique non conventionnelle augmentait la maniabilité et la capacité de cross-country (les roues se déplaçaient le long de la même piste), elle permettait aux roues de ne tourner que de 15 à 17 degrés. Et c'est la capacité d'accueillir de grandes roues, et la plus grande fiabilité des charnières de vitesses angulaires égales. Une caractéristique distinctive des machines SKB est l'utilisation généralisée de fibre de verre chargée dans la fabrication de cabines, de réservoirs d'essence, de coques amphibies, de jantes, de barres de torsion et de cadres en nid d'abeille. Pour les machines flottantes, des unités immergées ont été inventées pour pressuriser l'air sous pression à travers un détendeur d'avion. Grachev était très sceptique quant aux treuils de son équipement. L'argument était simple - la perméabilité de la technique était si élevée qu'elle n'était pas nécessaire. Et si tout à coup un véhicule tout-terrain s'enlise, aucun treuil ne vous sauvera. Ce principe découle peut-être du credo principal de l'ensemble du SKB Grachev - la lutte contre la privation du poids de l'équipement par tous les moyens disponibles. Même si pour cela il faut augmenter le coût de la structure avec de l'aluminium, du magnésium ou du titane. Le concepteur en chef a exigé de ne pas mettre une marge de sécurité excessive dans l'équipement - tout devrait fonctionner au maximum sans surcharge inutile. "La réserve tire votre poche", a déclaré Grachev à ce sujet. Il est difficile de juger à quel point cela était justifié, mais l'équipement de SKB ne peut pas être qualifié d'insurpassé en termes de fiabilité.

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La première voiture de la 135e série avec l'apparence caractéristique familière de la cabine était le modèle ZIL-135E de 1960. La voiture était dépourvue de suspension, ce qui n'a pas particulièrement gêné les tireurs, auxquels le véhicule tout-terrain était destiné. Le fait est qu'ils ne s'attendaient pas à voyager beaucoup sur des routes à revêtement dur, mais la stabilité latérale de la voiture a augmenté - c'était important lors du chargement de missiles. La connexion des roues au cadre a été réalisée grâce à un support rigide en alliage de magnésium - appréciez le degré d'élégance technique de l'école de design de Vitaly Grachev. Naturellement, ces supports ont été impitoyablement brisés lors des tests et ils ont dû être coulés sur les roues directrices en acier de nuance 30. De plus, par rapport aux prototypes, SKB a augmenté l'espacement de la base des roues extérieures. Cela a permis de placer sur le ZIL-135E le lanceur 2P21 du système de missile tactique Luna à lancement oblique. De plus, sous les exigences des tireurs, les réservoirs de gaz ont été déplacés vers l'avant et les parties médiane et arrière du cadre ont été libérées afin d'améliorer l'échappement des gaz du produit ailé de départ. Le plastique de la cabine, qui a été mentionné ci-dessus, est apparu sur la voiture non pas à cause de la lutte contre le poids, mais pour contrer le jet de fusée à gaz. Le cockpit en acier a été déformé de manière irréversible, mais la résine de polyester remplie de fibre de verre a repris sa forme d'origine après le lancement de l'arme. Le cockpit n'avait aucun cadre métallique et se composait de onze grandes pièces en plastique fixées ensemble avec de l'époxy. Telles sont les hautes technologies militaires. En plus de la cabine, les réservoirs d'essence et la queue de la voiture étaient en plastique.

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Au printemps 1961, deux voitures fabriquées avaient passé le cycle complet des tests nécessaires et, semble-t-il, étaient prêtes à entrer en série. La passabilité du ZIL-135E était impressionnante. La voiture a franchi avec confiance des ascensions de 27 degrés, a surmonté des marais d'un mètre de profondeur et le porte-missiles à huit roues a parcouru des routes de campagne accidentées à des vitesses nettement supérieures à celles des analogues avec une suspension à ressort. Mais tout a été gâché par le manque de suspension. Comme il n'y a pas de suspension, il n'y a donc pas d'amortisseurs pour amortir les vibrations. À des vitesses de 22 à 28 km / h, la première vague de vibrations résonantes dangereuses est arrivée, la seconde est arrivée lorsqu'elle a atteint 50 km / h. Et si la voiture heurtait "avec succès" un profil de route spécial, les vibrations se transformaient en chocs sensibles, nécessitant des ceintures de sécurité pour trois membres d'équipage. Le « galop » chargé d'une fusée ZIL-135E sur un asphalte vallonné a déjà commencé à 40 km/h avec une fréquence de 120 unités par minute. Il était possible d'arrêter ces habitudes dangereuses d'un porteur de missiles de 16 tonnes par un freinage brusque avec une diminution de la vitesse de 30 à 50%, ainsi qu'une diminution de la pression des pneus à une atmosphère. De plus, les militaires n'aimaient pas la faible fiabilité des composants individuels de la machine (bonjour aux principes de conception de Grachev) et la consommation excessive de carburant de l'ordre de 134 l / 100 km. Chaque colonne de ces porteurs de missiles nécessitait la même colonne de pétroliers.

En conséquence, il a été décidé d'abandonner les prototypes du ZIL-135E, afin de développer un ZIL-135L modifié au printemps 1961, qui est devenu un développement vraiment massif de la "firme Grachev".

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