Получение у нас информации о появлении в 1942 году малых плавающих автомобилей-амфибий Ford на базе американского джипа и об их успешном применении на разных театрах военных действий не могло не подтолкнуть к мысли о создании аналогичных отечественных машин. Горьковчане получили ленд-лизовский Ford GPA летом 1944 года и, не утерпев, решили провести его водоходные испытания. По воспоминаниям В.А. Грачева, когда после заплыва по Волге в районе Кстова вместе с Н.А.Астровым они выходили на берег, стоявший там бородатый старик от изумления перекрестился. И было от чего - такой картины не видывали даже многоопытные испытатели ГАЗа, ибо до сих пор у нас не было плавающих небронированных колесных машин.
В начале 1945 года начали прикидывать возможность создания малого автомобиля-амфибии на базе ГАЗ-67Б. Потребность Красной Армии, а в особенности инженерных войск, в таком новом виде транспортных средств в послевоенный период просматрвиалась отчетливо, при этом рассчитывать на остатки ленд-лизовской техники не приходилось. По традиции, горьковский конструктора сами составляли первые тактико-технические требования на свои новые машины, опережая поступления задания "сверху". При анализе, к сожалению, картина вырисовывалась не слишком отрадная: ГАЗ-67Б со своими порядком устаревшими агрегатами и со своеобразной компоновкой для конвертирования в амфибию, в отличие от Ford, подходил плохо. Его двигатель не имел возможностей для включения в маслосистему радиатора ввиду низкой производительности маслонасоса, который из-за специфики системы смазки не мог поддерживать в магистрали требуемое давление. А то, что маслорадиатор совершенно необходим при движении по воде (двигатель обычно работает на полной мощности, при этом обдув водяного радиатора и маслоподдона встречным потоком воздуха практически отсутствует), было известно по опыту испытаний GPA - не имея маслорадиатора, при длительных заплывах он сильно грелся. Далее - привод вращения на винт: на ГАЗ-67Б люк отбора мощности КПП, расположенный справа, был закрыт проходящим рядом с ним карданным валом привода переднего моста. Да и был бы он свободным, в лучшем случае, при наличии габаритной, но неспособной к длительной работе с максимальной мощностью более 30 л.с. 6-шестеренной коробки отбора мощности (КОМ), которой еще и не было (появилась только в 1948 году на ГАЗ-63А), можно было иметь для привода винта только две передачи вперед и одну назад, причем с заранее определенными передаточными числами. Хотелось же большего - на Ford было на винт три передачи вперед (правда, рабочих - тоже две).
А еще нужны были отборы для привода трюмного насоса и для механизма ручного запуска двигателя. Возможность же отбора со стороны вторичного вала КПП на ГАЗ-67Б хорошо не получалась - оттуда шел прямой и неотключаемый выход к заднему мосту. Были большие сомнения в надежной работе мостов ГАЗ-67Б (срезание шпонок, поломки полуосей, быстрый износ подшипников, плохая герметизация при работе в воде и т.д.) при повышенных нагрузках, особенно ударных, свойственных эксплуатации амфибий с неизбежно большей, чем у джипов, массой. Плохо бы смотрелась на амфибии и передняя подвеска на четырех четвертьэллиптических рессорах, еще как-то терпимая на ГАЗ-67Б, но вряд ли достаточно надежная на более надежной машине с большими продольными моментами инерции. Тормоза с механическим приводом, и без того малоэффективные, к тому же намокшие после выхода из воды, маловероятно, чтобы уверенно держали машину с полной массой свыше двух тонн. Были нужны и новые, специально созданные, шины большого сечения (не менее 190 мм) с грунтозацепами, с возможностью кратковременной работы на пониженном (0,5) давлении, соразмерные заметно возросшей массе автомобиля. А освоение их - целая история длиной не менее года. Но самое главное - ГАЗ-67Б считался бесперспективным и подлежал снятию с производства в течение ближайших 3-5 лет. Ввиду выявившихся несоответствий, вопрос о создании малого автомобиля-амфибии решили пока не поднимать, тем более, что закладывался в общих чертах новый базовый легковой вездеход (будущий ГАЗ-69) по другой конструктивно-силовой схеме (близкой к "Виллису") и на иной агрегатной основе. На его базе было легче создавать амфибию.
И такую возможность предусмотрели потом на ГАЗ-69 - вчастности, в его заранее переразмеренной раздаточной коробке, от которой можно было сделать удобный отбор на винт (с подбором нужного передаточного числа), на трюмный насос, на систему ручного запуска двигателя из корпуса. На этом и остановились. К тому же сразу после войны, при тяжелом освоении на ГАЗе стольких новых моделей автомобилей, заниматься еще и малой амфибией на устаревшем и бесперспективном шасси посчитали безнадежным занятием. Когда после войны разобрались с ее военно-техническими итогами и с тем, что нам надо иметь в послевоенной армии, дело дошло и до специальных военных автомобилей. В превую очередь, решили начать с тех, которых у нас не было - с амфибий.
Как известно, к концу войны в Красной Армии находились на вооружении и эффективно использовались плавающие машины двух классов - легкие Ford GPA и тяжелые трехосные GMC DUKW-353. Военные захотели иметь в своем распоряжении три класса амфибий - малые, средние и большие. Заказ на большие, после отказа от работы над ними ЗИСа, передали на Днепропетровский автозавод, к большому удовольствию Главного конструктора В.А. Грачева, любившего такие необычные, сложные, но очень интересные работы. Так в результате родился ДАЗ-485. Он получился даже лучше, чем прототип и выпускался в течение 11 лет последовательно на трех заводах (ДАЗ, ЗИС и БАЗ), а его создатели в 1951 году получили Сталинскую премию.
Среднюю двухосную амфибию на базе ГАЗ-63 заказали в НАМИ еще в 1947 году (объект №10 или "010"). Это была чуть ли не первая его послевоенная работа, к сожалению, не давшая результатов. И, похоже, такая машина была вообще не нужна. Больше к этому типоразмеру амфибий у нас не возвращались. Там же заказали и малую, но, как понимали - самую трудную и наиболее проблематичную амфибию с индексом "011" грузоподъемностью (на суше и на плаву) 500 кг или 6 человек экипажа. Передавая эту работу не заводу, а отраслевому научно-исследовательскому институту, рассчитывали на ее быстрое и успешное решение в сложившейся острой ситуации. Такое задание было оформлено Постановлением Совета министров СССР №2524-1042СС от 10 июля 1948 года, оперативно дополненном Приказом Министерства автомобильной и тракторной промышленности (МАТП) СССР №124СС от 15 июля 1948 года. Тактико-технические требования на малый автомобиль-амфибию были составлены Инженерным комитетом Сухопутных войск Вооруженных сил СССР 22 июня 1948 года. Его назначение:
а) перевозки по суше и переправы через водные преграды мелких разведывательных и других групп;
б) буксировка по воде легких катеров или иных легких прицепов;
в) буксировка по воде понтонов и прочих плавучих средств, применяемых инженерными частями.
Для решения этой задачи были поставлены очень жесткие сроки: готовность машины - в марте 1949 года. Проектные работы по объекту "011" начались немедленно. Руководил ими Главный конструктор, заведующий "закрытым" конструкторско-экспериментальным бюро №1 (КЭБ-1) Б.В. Шишкин. В работе принимали участие Старший научный сотрудник А.Г. Архаров (научное руководство), конструкторы Е.С. Агапитова, В.Ф. Горанов, Е.П. Евстафьева, К.С. Карпухин (впоследствии ведущий инженер по испытаниям "011", заведующий лабораторией КЭБ-1), П.А. Лобунский (основные компоновки машины), И.И. Лыткин, Н.А. Петров, Н.Н. Прокошева, И.А. Стригин. Проектирование кузовных деталей велось под руководством К.В. Зейванга, А.М. Хлебникова (впоследствии директор НАМИ), М.В. Шитковского и других, всего около 20 человек.
Для познания идеологии создания столь необычного, а для многих просто незнакомого автомобиля и для более подробного изучения его конструкции, положительных сторон и, особенно, недостатков, в нами пригнали один Ford GPA.
Амфибию НАМИ-011 решили создавать на базе ГАЗ-67Б - пусть конструктивно устаревшего и не очень подходящего для этих целей, но реально существующего. Впрочем, других вариантов и не было. Более совершенный ГАЗ-69 только начинал заводские испытания, конструкция его еще далеко не устоялась и летом 1948 года он существовал всего в трех опытных экземплярах. О создании на базе ГАЗ-69 плавающего автомобиля, будущего ГАЗ-46, тогда еще только думали, а начали его в конце 1950 года. Таким образом, хотя работа над малой амфибией по сути была конкурсной (заниматься такой машиной ГАЗу не запрещалось), НАМИ, имея к тому же фору времени, фактически действовал без конкуренции и наверняка мог сделать свою "011" раньше других и не обязательно очень удачную, а победителей не судят.
НАМИ-011 проектировалась по уже сложившейся идеологии малого плавающего автомобиля колесной формулы 4х4 с передним расположением силового агрегата и классической схемой шасси, снабженного водонепроницаемым корпусом, надежно обеспечивающим его плавучесть, и специальным гребным винтом, создающим тяговое усилие при движении по воде. Управление на плаву - поворотом водяного руля и передних колес. Предусматривалась установка водооткачивающего (трюмного) насоса и устройства для самовытаскивания.
На взятое за основу шасси ГАЗ-67Б был одет водоизмещающий цельностальной корпус понтонного типа без дверей, сваренный из штампованных листов и панелей толщиной 0,8-1,2 мм (у Ford GPA - 1,02 мм). В корпус вставлялась удлиненная рама и намертво приваривалась к нему. Ведущие мосты, колеса, карданные валы, гребной винт, водяной руль, рессоры с амортизаторами размещались снаружи в специальных нишах и тоннелях корпуса. Корпус членился на носовой, средний и кормовой отсеки, разделенные вертикальными перегородками и силовыми связями, и имел герметичные палубы и пол в среднем отсеке. В поперечном направлении корпус был усилен стрингерами. В носовом отсеке (передний свес - 1400 мм) размещались: двигатель, радиатор, теплообменник, водомаслорадиатор, кабестан и его привод, механизмы рулевого управления, каналы воздухопритоков вентиляционной системы, буксирный рым. На носовой части палубы поместили: барабан кабестана, откидной волноотражатель, фары, глушитель (с защитной решеткой), трос кабестана, намотанный на катушку, моторный и вентиляционный люки. Подводный отсек нижней носовой части корпуса, наиболее подверженный механическим повреждениям, по проекту должен был быть заполнен пенопластом для сохранения плавучести в случае потери им герметичности, но на реальных образцах этого сделано не было.
В среднем отсеке были размещены: муфта сцепления, коробка перемены передач (КПП), раздаточная коробка (РК), привод на гребной винт, коробка отбора мощности (КОМ), аккумуляторная батарея 3-СТ-100, трюмный насос, органы управления, контрольные приборы, сиденья для водителя и команды (всего 6 человек, в том числе, на двух боковых местах). Средний отсек, являвшийся фактически помещением для команды, был снабжен складывающимся брезентовым тентом со съемными матерчатыми боковинами, противобрызговыми козырьками. Для слива попавшей в трюм воды в нижних точках отсека расположили спускные пробки-кингстоны с конической резьбой Бриггса. Правда, пользоваться ими было неудобно из-за плохого доступа, к тому же для отворачивания нужен был спецключ. Ветровое стекло, заключенное в металлическую рамку (использовалось от ГАЗ-67Б), могло откидываться вперед в горизонтальное положение. На левой стороне был установен вакуумный стеклоочиститель, а на правой - дополнительный ручной. Передние и задние сиденья - полумягкие, с быстросъемными подушками (задняя - сдвоенная шириной 870 мм) из плавучего материала (хлопок), заключенного в водонепроницаемые чехлы, способные выполнять роль спасательных средств на воде. Вдоль бортов среднего отсека размещались два аварийных весла, которые при отказе водоходного движителя могли быть вставлены в специальные уключины и задействованы силами двоих человек.
В кормовом отсеке корпуса (задний свес - 1275 мм) размещались два бензобака по 45 литров, механизмы привода водяного руля. На палубе кормовой части крепился буксирный гак (для буксировки по воде), кронштейн запасного колеса, на котором, в свою очередь, располагался шкиперский якорь весом 15,7 кг. Под кормой, на быстросъемной балке, прикрепляемой двумя болтами к площадкам на выступающих концах лонжеронов рамы, устанавливался сухопутный буксирный прибор от ГАЗ-67Б (скоба со штырем) на высоте 675 мм от земли. При движении по воде эта балка снималась, так как мешала движению винта, и укладывалась поперек на задней палубе.
Двигатель ГАЗ-64-6004-Б максимальной мощностью 54 л.с. (по ГОСТу) не претерпел особых изменений. Было усилено его охлаждение, для чего в передней части корпуса последовательно с основным радиатором установили трубчатый теплообменник, куда для дополнительного охлаждения поступала вода из нижнего бачка радиатора. И уже отсюда охлажденная до 60-65°С жидкость забиралась штатным водяным насосом и подавалась как обычно в рубашку блока цилиндров. Теплообменник охлаждался на плаву встречным потоком забортной воды, поступающей через раструб в передней части корпуса. Не так просто дело обстояло с принудительным охлаждением масла - двигатель совершенно не был к этому приспособлен. Пришлось ставить дополнительный маслонасос (от ГАЗ-М20) с приводом от КОМ. Рядом с теплообменником в носовом отсеке поместили водомаслорадиатор, также охлаждаемый забортной водой. При движении по суше острой необходимости в охлаждении масла не было, тем более, что небольшой встречный воздушный поток через маслорадиатор все же проходил. На выходе из маслонасоса был установлен запорный кран (частично перекрывался при умеренных температурах или полностью закрывался при низких), а перед ним на возвратной ветви, ведущей в полость всасывания - сливной (шунтирующий) клапан, отрегулированный на перепад давления 1,2-1,5 кгс/кв.см. Данная система забирала масло из поддона двигателя и, пропустив его через радиатор, сливала заметно охлажденное масло обратно в поддон, поддерживая температуру на уровне не выше 95°С. Емкость системы смазки увеличилась на литр. Температура воды и масла контролировалась электротермометрами на щитке приборов. Применили также усиленный 6-лопастной вентилятор, способный прогонять большие объемы воздуха через каналы с повышенным аэродинамическим сопротивлением.
При движении по суше воздух к основному радиатору поступал через открытый навстречу поток вентиляционный люк передней палубы. Пройдя через мотоотсек и частично охладив двигатель, нагретый воздух должен был выходить назад через регулируемые с места водителя заслонки боковых воздухоотводов. При недостаточном охлаждении открывался дополнительный вытяжной люк за ветровым стеклом и теплый воздух из мотоотсека шел в кабину - тогда об экологии особенно не думали, но зато и не мерзли. При движении на плаву, особенно в бурную погоду (высота волны - свыше 0,5 м), откидывался вперед волноотражатель, а передний вентиляционный люк плотно закрывался. Воздух к радиатору поступал через специальные воздухопритоки из пассажирского отделения, которые автоматически открывались при закрытом переднем люке. Была введена закрытая система вентиляции картера двигателя (по типу БА-64Б). Открытая, как на ГАЗ-67Б, здесь не допускалась. Для контроля частоты вращения коленвала двигателя на щитке приборов был установлен тахометр с механическим приводом от КОМ. На двигателе была также изменена конструкция выхлопного колелктора с выходом назад-вверх.
В муфте сцепления ставились 12 усиленных пружин АА-7572 (вместо шести ранее), что увеличивало запас по передаваемому моменту, необходимый для более тяжелой машины. КПП получила механизм блокировки включения первой передачи при отключенном переднем мосту (как на БА-64Б). Заново была спроектирована раздаточная коробка с возможностью отбора с нее 100% мощности на винт. Она приобрела несуразный для малого автомобиля облик громоздкой гитары с пятью шестернями постоянного зацепления (одна ведущая, по две паразитных и две ведомых), как и другие элементы, максимально унифицированными с РК ГАЗ-67Б. Привод на передний мост был сохранен как на ГАЗ-67Б, но перенесен на левую сторону для освобождения люка КОМ. Соответственно, расположился слева и картер главной передачи (ГП) переднего моста с тем же смещением (180 мм). От общей ведущей шестерни РК (61-122305) был сделан через стандартную паразитную шестерню (61-122095) дополнительный привод на верхнюю ведомую шестерню, связываемую с валом отбора мощности на винт через зубчатую муфту включения. Таким образом, отбор на винт получил передаточное число i=1,00, хотя выгоднее было бы сделать понижение его оборотов (выше КПД винта).
Для смазки ступицы ведомой шестерни, обоснованно снабженной бронзовой втулкой, при отключенном вале винта (при движении по суше) в торец его и далее по каналам подводилось масло из масляного кармана в верхней части картера, куда оно должно было попадать путем разбрызгивания. К сожалению, практика показала недостаточную надежность такой системы смазки, особенно при движении с малыми скоростями или на холодном масле - вплоть до заедания пар трения. И здесь, возможно, помог бы повышенный уровень масла в РК, но он, как известно, резко увеличивает барботажные потери и приводит к перегреву РК. Снова, как в свое время на ГАЗ-64, сэкономили на такой "мелочи", как на крайне нужной контрольной пробке для проверки наличия строго определенного уровня масла, несмотря на все рекомендации военных, начиная с лета 1943 года. Еще одним, но очень важным, недостатком такой РК, объединенной с КОМ, кроме большой массы, была невозможность отключения на плаву привода на задний мост, что заметно снижало скорость из-за непроизводительной потери мощности. Передний мост на плаву, естественно, отключался, правда, это было чревато задирами ведомой шестерни на валу. Задний мост особых изменений не претерпел, хотя и нуждался в усилении (как и передний) ввиду возросшей массы машины, да и по опыту эксплуатации ГАЗ-67Б. Специфика работы на плаву заставила серьезно продумывать вопросы герметизации подводных агрегатов. Внутренние полости обоих мостов соединялись с помощью резиновых шлангов, выполнявших роль сапунов с внутренними отсеками корпуса. Тем самым устранялось подсасывание воды через манжеты сальников, всегда имевшее место при резком охлаждении нагретых мостов на входе в плав. Явно недостаточным (тонкие войлочные кольца) было уплотнение сфер шкворневых узлов передних колес. Передняя горловина РК соединялась с корпусом резиновой манжетой, а на выходе из нее фланца переднего карданного вала был установлен второй сальник.
Как нельзя лучше получалось уплотнение заднего карданного вала, благо он был заключен в закрытую реактивную трубу. Оставалось только уплотнть "выход ее из корпуса резиновой "гармошкой". А вот карданные шарниры на игольчатых подшипниках переднего вала дополнительно не были употнены в принципе, их пробковые сальники воду пропускали, но с этим смирились, ибо хороших решений по их герметизации тогда не было (резиновые манжеты там появились только в 1954 году, сначала на ГАЗ-46). К наддуву копусов подводных агрегатов, как к очень эффективной мере, тогда еще не пришли.
Рама новой машины имела основу ГАЗ-67Б с приваренными фигурными удлиннителями передних и задних концов лонжеронов, с дополнительными опорными площадками, кронштейнами, рымами и пр. Подвеска тоже сохранялась в целом от базового автомобиля с усилением передних рессор (увеличивалось количество рессор) и установкой в задней подвеске второй пары гидроамортизаторов (пока - одностороннего действия), работавших при сжатии рессор. Учитывая низкую эффективность таких амортизаторов, этого было недостаточно для более тяжелой машины. Рулевой механизм - тоже от ГАЗ-67Б, но, в отличие от него, кронштейн крепления приваривался непосредственно к левому лонжерону рамы, а выход горловины вала сошки дополнительно герметизировался манжетой. Полубалансирный водяной руль из листовой 3-мм стали площадью 0,099 кв.м, с высотой пера 415 мм, располагался по оси винта на расстоянии 210 мм от центра его средней плоскости.
Для управления водяным рулем синхронно с поворотом передних колес на валу рулевого колеса разместили катушку диаметром 48 мм с намотанными на нее несколькими витками трехмиллиметрового троса, протянутого через ролики по левому борту к рычагу (румпелю) руля. Был введен пружинный механизм постоянного натяжения троса без люфтов. Передаточное число этого привода - 11,65. Из-за значительных потерь на трение и невысокого передаточного числа рулевого механизма руль на ходу был тяжелым, ибо кроме колес нужно было поворачивать и задний румпель через с помощью туго натянутых тросов чепез шесть смазанных только при сборке текстолитовых роликов, не имевших на своих осях подшипников качения. При обрыве троса водяного руля или срезе стопорных винтов катушки рулевой колонки, замена которых на плаву была практически невыполнимой, был возможен переход на ручное управление водяным рулем (если только он не заклинил!) прямо с кормы, удлиннив румпель рукояткой домкрата. Тормоза не подверглись никаким изменениям и, видимо, напрасно - масса нового автомобиля возрастала, по крайней мере, на 40%, а эффективность прежних тормозов была и без того низкой.
Прежние шины Я-13 размером 6,50-16" не проходили по грузоподъемности и ширине профиля (из-за большой поперечной удельной нагрузки), "эмовские" 7,00-16", к тому же без грунтозацепов, также были недостаточными. Пришлось предсмотреть в качестве временной меры установку 6-слойных шин Я-14 размером 7,50-16" (Rk=0,374 м) с шоссейным рисунком протектора от легкового автомобиля ЗИС-110 с последующим заказом специальных шин этой же размерности, но с развитыми грунтозацепами, приспособленных для кратковременной работы при пониженном давлении в них (0,3-0,6 кгс/кв.см). Это было необходимо для облегчения преодоления топких грунтов при выходе из воды, а также при езде по болоту, песку, снегу и другим слабым грунтам. Правда, в отсутствие централизованной системы подачи и выпуска воздуха, возможность изменения давления воздуха в шинах могла рассматриваться, скорее, как гипотетическая. Вряд ли бы нашлось много желающих в условиях воды и грязи последовательно выпускать воздух из всех четырех шин с тем, чтобы потом потратить не менее полутора часов на их накачивание. Водители малой амфибии наверняка искали бы другие способы предотвращения застревания. Тем не менее, для исключения проворачивания шин при малых в них давлениях, обода колес были запроектированы разъемными (стягивались с помощью 7 шпилек) и включали в себя распорное кольцо, зажимающее борта покрышек. Внутренняя ширина обода в сборе делалась больше, чем у ГАЗ-67Б - 5". Для облегчения и ускорения процесса накачивания шин вводился одноцилиндровый компрессор от ГАЗ-51. Впоследствии, уже во время испытаний, на протекторах шин от ЗИС-110, еще сохранивших белые декоративные боковины, вручную ножом были нарезаны дополнительные канавки, хоть в какой-то степени имитирующие грунтозацепы. Водяной винт, получающий вращение с помощью карданного вала (укороченного переднего от ГАЗ-67Б) от верхнего ведомого вала раздаточной коробки, располагался по центру машины в глубоком кормовом тоннеле со свободным поступлением воды к нему во избежание появления кавитации на входе.
Достаточно длинный вал винта с уклоном 4° и диаметром 30 мм имел две опоры: переднюю внутри корпуса (шарикоподшипник М-7065 или ГПЗ-306), одновременно воспринимающую осевые нагрузки от упора винта, и заднюю консольную вне корпуса - подшипник скольжения с баббитовой заливкой. Кстати, после каждого выхода из воды, по опыту Ford GPA, его нужно было промазывать, поскольку уплотнений не предусматривалось и смазка быстро вымывалась. Обе опоры могли самоустанавливаться при весьма возможных - в результате удара о подводное препятствие - изгибах и биениях вала. Выход вала из корпуса уплотнялся обычным, уже порядком устаревшим сальником с джутовой набивкой, периодически поджимаемой специальной гайкой. Сальник также имел самоустановку по валу с помощью дейдвудной втулки и его нужно было постоянно смазывать, иначе он быстро "садился" и пропускал воду. Стальной четырехлопастный винт диаметром 520 мм (шаг - 460 мм) крепился к заднему концу вала на конусе со шпонкой. Шпонка специально должна была быть изготовлена из мягкой стали, так как предполагалось, что именно она как "сдающее" звено первой будет срезаться при ударе лопастей о подводное препятствие, предохраняя от поломки более ценный винт. Впоследствии это не подтвердилось - основной момент на винт передавался именно конусом с малым углом, а он держал намертво, затянутый солидной спецгайкой с обтекателем. На других амфибиях на линии винта обычно ставились специальные предохранительные устройства.
Центр средней плоскости винта находился на расстоянии 610 мм от оси задних колес. Для повышения своей эффективности (пропульсивного КПД и полезной тяги) винт был еще заключен с 10-мм зазором в полукольцевую гидродинамическую насадку. Она защищала винт от ударов о грунт при движении по мелководью, а также в какой-то степени препятствовала попаданию под него сучьев, коряг, небольших бревен. По расчетам, проведенным в ЦКБ-51 Минсудпрома, амфибия "011" должна была с этим винтом развивать на воде максимальную скорость 9,5 км/час (по тактико-техническим требованиям скорость должна была составить 10 км/час), что впоследствии и подтвердилось.
Коробка отбора мощности привода вспомогательных агрегатов устанавливалась на стандартный люк с правой стороны картера КПП. Она обеспечивала (при включенной муфте сцепления) постоянный привод насоса системы охлаждения масла и тахометра на щитке приборов (с помощью гибкого вала "Боудена").
Включаемый привод имели: откачивающая помпа (трюмный насос), поршневой компрессор для накачивания шин, устройство для ручного запуска двигателя с места водителя (вертикальный валик со специальной рукояткой и парой конических шестерен). К сожалению, при выжатой педали муфты сцепления все эти потребители отключались, хотя и ненадолго.
Коловратный однолопастный насос с приводным валом из нержавеющей стали и бронзовым корпусом, способный работать на сильно загрязненной воде (для чего имел резиновый ротор и резиновые подшипники с водяной смазкой), был специально спроектирован в ЦКБ-20 Минсудпрома и должен был обеспечить максимальную производительность 90-100 литров/мин (практически же получалось не более 50 литров/мин). Другим его недостатком была запутанная система предварительного заполнения корпуса водой с последующим, после выхода с плава на сушу, осушением его, что было трудно правильно сделать в той нервозной обстановке, сопутствующей движению на плаву.
Привод трюмного насоса - коротким карданным валом с двумя шарнирами на игольчатых подшипниках от мотоцикла М-72. Включение насоса осуществлялось вводом в зацепление ведомой шестерни выходного вала с помощью рукоятки с места водителя.
Для облегчения выхода из воды на крутой или топкий берег, а также для самовытаскивания на слабых грунтах, на палубе носовой части корпуса на расстоянии 1080 мм от передней оси, был установлен вертикальный кабестан, на барабан которого (рабочий диаметр 94 мм) мог наматываться возимый трос диаметром 7,8 мм и длиной 40 м с коушами на концах. Для кабестана был спроектирован червячный редуктор с передаточным числом 80:1, ведущий вал которого приводился от носка коленвала двигателя через кулачковую муфту включения (она допускала это делать на холостых оборотах). Два соединительных карданных вала с шарнирами от М-72 и промежуточную ременную передачу, выполнявшую одновременно роль предохранительной муфты. Такая схема привода, достаточно громоздкая, была заимствована у Ford GPA. Червячная шестерня редуктора (ведомая) имела встроенный в нее механизм свободного хода (для подтягивания троса вручную). Максимальное расчетное тяговое усилие кабестана составляло 1500 кгс и считалось достаточным. Позже на носу корпуса установили кнехт для лучшего направления троса при самовытаскивании. Трос мог крепиться на берегу при помощи шкиперского якоря.
Элекрооборудование с 3-щеточным 6-Вольтовым генератором (без регулятора напряжения) практически полностью использовалось от ГАЗ-67Б, где оно давно и безнадежно устарело. Были добавлены два предохранителя в цепи приборов, а сами контрольные приборы использовались от ГАЗ-51 (кроме масломанометра, которого по-прежнему не было).
Проект плавающего автомобиля НАМИ-011 был рассмотрен и утвержден на секции перспективного развития конструкция НТС МАТП 25 ноября 1948 года. Выпуск основных компоновочных и сборочных чертежей был завершен к концу декабря того же года. Инженерный комитет Сухопутных войск рассмотрел проект только 29 марта 1949 года, когда уже заканчивалось изготовление опытных образцов на Заводе опытных конструкций (ЗОК) НАМИ. Ввиду выявившегося неизбежного превышения собственной массы автомобиля по сравнению в проектом на 300 кг военные были вынуждены дать на это разрешение, так же, как и на увеличение длины (в среднем на 280 мм) и на возможный недобор скорости на плаву.
В конце апреля 1949 года два опытных образца автомобиля НАМИ-011 были построены. В их изготовлении принял участие и ГАЗ, в основном поставками заимствованных агрегатов и деталей или аналогичных им переделанных. В целом, качество изготовления было невысоким.
Заводские испытания этих двух опытных образцов проходили с 3 по 13 мая: на суше - на территории обширного заднего двора НАМИ, на воде - на Тимирязевском пруду, затем на территории Научно-исследовательского инженерного института сухопутных войск (НИИИ СВ) в поселке Нахабино. Они проводились опытными водителями-испытателями С.В. Звездиным и Н.В. Ребровым под руководством Г.А. Крестовникова.
Предварительный обмер образцов показал следующие результаты (первая цифра - машина №1, в скобках - машина №2):
Длина с буксирным прибором - 4825 (4855) мм
Длина без буксирного прибора - 4775 (4785) мм
Ширина - 1750 (1760) мм
Высота с опущенным тентом и ветровым стеклом - 1410 (1410) мм
Высота с поднятым тентом - 1816 (1800) мм
Высота по палубе:
впереди - 1065 (1075) мм
сзади - 1060 (1085) мм
База - 2110 (2110) мм
Колея передних/задних колес - 1450/1445 (1444/1440) мм
Растояние между передними и задними сиденьями - 920 (940) мм
Высота подушек сидений от пола - 300 (310) мм
Клиренсы:
передняя ось - 247 (243) мм
задняя ось - 238 (240) мм
днище (середина машины) - 279 (280) мм
Угол въезда - 33° (32°)
Угол съезда - 27° (28°)
Радиус продольной проходимости - 1,62 м на обеих машинах (по ТТТ - 160 мм)
Радиус поперечной проходимости - 0,925 м
Радиус поворота по колее наружного переднего колеса:
вправо - 5,69 (5,84) м
влево - 5,7 (5,8) м
Угол поворота водяного руля от упора до упора - 64° (59-61°)
Осадка на воде с нагрузкой - 1000 мм для обеих машин; высота надводного борта - 400 мм. Оба показателя соответствовали ТТТ
Вес без груза - 1948 (1960) кг
Вес с грузом - 2448 (2460) кг
Испытания на плаву, в том числе с буксировкой понтонов, дали следующие результаты:
максимальная скорость на первой передаче КПП - 5,48 (5,38) км/ч
максимальная скорость на второй передаче КПП - 9,72 (9,23) км/ч при частоте вращения коленвала двигателя 2400 (2510) об/мин
максимальная скорость на третьей передаче КПП - 7,42 (7,27) км/ч при частоте вращения коленвала двигателя 1100 (1050) об/мин и работе с детонацией
При буксировке 12-тонного понтона скорость составила 6,5 км/ч (Ford GPA с двигателем практически такой же мощности развивал на плаву скорость 8,6 км/ч)
Проверка тяги на швартовых показала:
первая передача - 260 (180) кгс
вторая передача - 460 (400) кгс (требуемый показатель по ТТТ - 450 кгс)
третья передача - 300 (270) кгс
задний ход - 75 (70) кгс
Ford GPA имел максимальный показатель тяги на швартовых 270 кгс. Образец №2 НАМИ-011 почему-то имел худшие водоходные свойства. Масло в двигателе грелось у обеих машин. Дифферент на корму (с грузом) был нормальным - 2,17° (2,67°)
Минимальный радиус циркуляции на воде при максимальной скорости составлял всего 6 метров (у Ford заметно больше - около 9 метров). При имитации аварийной обстановки на воде (течь корпуса) производительности трюмного насоса не хватало. Было очевидно, что требуется более тщательный подбор параметров винта - двигатель "садился" даже при движении на второй передаче. В остальном машина показала свою достаточную работоспособность и в целом отвечала предъявленным требованиям. Проверка ездовых качеств дала вполне ожидаемые результаты: максимальная скорость на асфальтовом шоссе - 95 (89) км/ч. Для движения с заявленной скоростью 100 км/ч не хватало мощности двигателя, поэтому по этому пункту претензий не было.
Неплохими для амфибии, к тому же с относительно малой удельной мощностью, оказались и средние скорости движения: по шоссе - 40 км/ч, по грунту - 30 км/ч, по бездорожью - 10 км/ч. Максимальный преодолеваемый подъем по твердому грунту составил 25°, при выходе на берег из воды - 22°. Предельный угол входа в воду - 25°. Запас хода по шоссе - 40 км (или 5-6 часов работы в среднем режиме на плаву). По грунту машина буксировала прицеп полной массой 750 кг. Снижение срока службы и даже частые поломки элементов ходовой части от ГАЗ-67Б из-за увеличившихся нагрузок заказчики считали неизбежными и были готовы с этим мириться.
В июне 1949 года оба автомобиля прошли полигонные испытания с участием военных с положительным, в целом, результатом. Считалось, что машина получилась, хотя это был первый плавающий автомобиль, созданный в НАМИ, не имевшем в этом деле фактически никакого опыта - только энтузиазм первопроходцев новой техники и твердая уверенность в том, что если надо, научные работники отраслевого научно-исследовательского института могут сделать почти все. Но объективно, "011" отнюдь не стала образцом рациональности силовой схемы, конструкторского совершенства агрегатов и эстетического изящества корпуса. Добиться той стройности, гармоничности и логической завершенности, свойственной Ford GPA, не удалось. Кстати, вопреки утверждениям, в агрегатном плане на НАМИ-011 ничего и не было от Ford GPA. К сожалению, наша машина получилась достаточно "дубовой", с элементами кустарщины. Недаром ее прозвали "коровой", хотя по ряду ее эксплуатационных свойств (большая скорость и лучшая маневренность на плаву, более высокий клиренс, меньшие радиусы продольной и поперечной проходимости, возможность ручного запуска двигателя из корпуса) она выгодно отличалась от Ford GPA, но по надежности и удобству управления сильно уступала. Хуже другое - по традиции института не было отработанной, грамотно выполненной техдокументации на машину, да и делать это было некому - НАМИ, в отличие от заводов, не имел соответствующих полноценных служб и кадров, способных доводить чертежи "до ума", составлять сборки, ТУ, групповые спецификации, увязки, ведомости комплектаций, согласований и многое другое - все то, без чего нельзя осваивать серийное производство, не говоро уж о массовом. А к этому все и шло - военным срочно нужна была уж лучше хотя бы такая амфибия, чем вообще никакой.
Осенью 1949 года оба образца успешно прошли межведомственные испытания под Ленинградом и были рекомендованы к производству. Все доработки - в процессе освоения. Вскоре малая амфибия "011" была принята на снабжение армии под маркой МАВ (малый автомобиль водоплавающий), редко применявшейся, впрочем. Много позже Постановлением Совета министров СССР №981 от 14 марта 1951 года ее основные создатели во главе с Б.В. Шишкиным (всего шесть человек) получили Сталинскую премию 3-ей степени "за работу в области машиностроения за 1950 год".
Вышедшим уже в начале 1950 года распоряжением Заместителя министра В.Ф. Гарбузова машина передавалась для доработки и освоения производства на Горьковский автомобильный завод (ГАЗ) имени В.М. Молотова, что "по технике" было совершенно естественно. Поэтому к осени 1950 года в Конструкторско-экспериментальный отдел (КЭО) ГАЗ была передана вся имевшаяся техдокументация на НАМИ-011 (неполная, с многочисленными ошибками), туда же перегнали образец №1 (он был получше). Куратором работ от НАМИ был назначен Б.В. Шишкин. Не имея возможности отказаться от нового задания, ГАЗ принял НАМИ-011 на подготовку производства. Работа по доводке конструкции этого автомобиля вылилась в серийный выпуск амфибии ГАЗ-011.
Текст - Евгений Прочко |
