Снежные автомобили. Аэроглиссеры большой вместимости

В начале 1930-х годов аэросани стали широко использоваться как зимний транспорт. Однако их эксплуатация была не столь экономична, особенно по сравнению с легковыми автомобилями. Эксплуатанты отмечали, что авиационные двигатели на аэросанях требовали более высококачественного топлива и были менее экономичными. В ответ на это возникла потребность в разработке аэросаней с автомобильными двигателями, такими как массово производимый мотор «Форд», чтобы заменить легковые автомобили в зимних условиях.

В феврале 1934 года организация «Автодор», занимавшаяся строительством дорог и разработкой внедорожного транспорта, провела слет аэросаней и вездеходов для обмена опытом в области использования автомобильных двигателей в аэросанях. В рамках мероприятия прошли соревнования аэросаней с автомоторами.

На слете были представлены аэросани ГГАТ, созданные в Горьковском техникуме ГВФ, модели А-2, разработанные братьями Бескурниковыми и построенные в мастерских московского водно-моторного клуба «Автодор», и модель А-3, разработанная С.В. Коростелевым в ОСГА. Кроме того, вне конкурса были представлены аэросани ОСГА-4 с двигателем НАМИ-1, аэросани ОСГА-6 с двигателем М-11, полугусеничный вездеход Гусева из правительственного гаража и вездеход НАТИ.

Модернизация двигателя аэросаней А-2 заключалась преимущественно в установке упорного подшипника и фиксации на конце коленчатого вала специальной приспособления для крепления воздушного винта вместо стандартного маховика.

Аэросани ГГАТ были созданы на основе хозяйственных договоров с использованием внебюджетных средств, собранных энтузиастами из организации «Автодор», работающими в Горьковском отделении пожарной охраны, для строительства первых двух прототипов.

Конструкцию аэросаней ГГАТ разработал М.В. Веселовский, а над отдельными элементами работали Е.И. Малеханов, В.А. Зверев, Н.А. Куняев и другие. Расчёты винта провёл А.А. Смолин. Аэросани обладали закрытым корпусом из дерева, с внешней обшивкой из 3-мм фанеры и внутренней из 2-мм. Двигатель ГАЗ-АА размещался в задней верхней части корпуса. Передняя лыжа имела подвеску с резинометаллическими пластинами для амортизации, а задняя была установлена на поперечной рессоре.

Аэросани были задуманы как инспекторские и агитационные средства передвижения. Двигатель ГАЗ-А, используемый в модели ГГАТ, прошёл более глубокую модификацию по сравнению с А-2:

«Двигатель ГАЗ оставался в стандартной комплектации, но оснащался алюминиевой крышкой и развивал мощность до 48 л.с. Маховик был улегчён, а элементы механизма сцепления, отвечающие за выключение, были удалены, оставив только фрикционный элемент. Это позволяло коленчатому валу свободно вращаться в случае внезапной остановки винта из-за столкновения с препятствием, тем самым предотвращая его поломку. Для уменьшения скольжения, пружины фрикциона были дополнительно сжаты с помощью специальных подставок. Глушитель был убран».

Аэросани ГГАТ, как и большинство последующих моделей Веселовского, оснащались цельным стальным винтом, изготовление которого требовало сложных технологических операций. Сначала на заводе «Красное Сормово» изготавливались заготовки, после чего производилась ручная обработка напильником и полировка. Весной 1997 года М.И. Фомин, бывший сотрудник техникума, в беседе с автором выразил недовольство применяемыми технологиями, используя просторечные формулировки.

Строительство пожарных аэросаней было начато 1 января 1934 года и успешно завершено в течение месяца. Уже 8 февраля эти аэросани были отправлены на мероприятие, организованное обществом «Автодор».

Аэросани модели А-3 были сконструированы за счёт финансирования от Центрального совета «Автодора». Для того чтобы опустить центр тяжести и достичь желаемых оборотов воздушного винта, двигатель ГАЗ-А монтировался в нижней части корпуса на специально укреплённых балках. В конструкции силовой установки сохранились как механизм сцепления, так и маховик. Вал сцепления был соединён с ведущим шкивом, который через ременную передачу приводил в движение воздушный винт. Сам вал с воздушным винтом и ведомым шкивом крепился в верхней части корпуса на регулируемых ползунах, что позволяло настраивать натяжение приводного ремня путём вертикального перемещения.

К моменту проведения конкурса, работы над аэросанями ОСГА-8 и ОСГА-10 ещё находились на раннем этапе.

17 февраля, на льду Москвы-реки у ЦПКиО имени Горького, состоялись испытания, которые превратились в одиночное представление аэросаней ГГАТ. Они продемонстрировали успешные поездки с различным числом пассажиров: одним, тремя и шестью. Несмотря на то, что внутри было всего три места, включая место водителя, ГГАТ достиг скорости 21,48 км/ч на измерительном километре с шестью пассажирами, расположенными снаружи, в то время как А-2 с одним водителем показал скорость 16,85 км/ч. Аэросани А-3 были исключены из тестирования после одного пробного заезда из-за недостаточной конкурентоспособности — ремень проскальзывал на шкивах из-за попадания снега. Однако позже А-3 приняли участие в учениях Московского военного округа, где пострадали в результате столкновения с танком — событие, которое можно считать уникальным, учитывая количество танков и аэросаней в РККА в то время. В итоге, А-3 были отставлены на второй план в ОСГА и со временем пришли в негодность.

После завершения тестирования аэросани ГГАТ были использованы в пропагандистском марафоне по территории Московской области, а 28 февраля они успешно вернулись в Горький.

Во время пребывания ГГАТ в столице, в техническом училище началось строительство новых моделей аэросаней. С 9 по 25 марта сотрудники ГУПО провели инспекционно-агитационный рейд на двух аэросанях ГГАТ, следуя маршруту Горький — Ветлуга — Котельнич — Халтурин — Вятка (Киров) — Яранск — Йошкар-Ола — Чебоксары — Горький. Во время этого мероприятия были осмотрены пять районных отделений пожарной безопасности, организованы 14 митингов в крупных населённых пунктах, проверена защита семенных запасов в 56 локациях и проведены 27 экскурсий для школьников.

Данный рейд продемонстрировал отличные эксплуатационные характеристики аэросаней ГГАТ, что привело к заказу на изготовление серии из 10 единиц аэросаней ГГАТ в транспортном и пассажирском исполнениях по инициативе «Наркомсвязи» и других организаций.

Две аэросани были в эксплуатации у Горьковского Управления пожарной охраны для проведения инспекционных поездок. Три других аэросани ГГАТ использовались для доставки почты в районе Холмогор, а ещё две были задействованы в пробеге, посвящённом «7-му съезду Советов», организованном в соответствии с постановлением СТО. Оставшиеся аэросани продолжали службу в своём родном городе и прилегающих районах.

Постановление СТО было издано 13 января 1935 года, и, возможно, именно поэтому мероприятие не обошлось без происшествий. Начало пробега было омрачено серьёзной аварией, когда аэросани ГГАТ «Наркомсвязь №9» и «Наркомсвязь №7» столкнулись. В результате ударов стального винта передняя часть корпуса №9 была сильно повреждена. Тем не менее, пробег был продолжен без участия №9, обломки которого были отправлены обратно в ОСГА. Аэросани «Наркомсвязь №7» успешно завершили маршрут и были тепло встречены в прессе.

Строительство аэросаней ОСГА-8 финансировалось из государственного бюджета: в 1933 году на их постройку (без учёта затрат на проектирование) было выделено 30 тысяч рублей. Однако средства иссякли до завершения строительства, что привело к задержке в работе. Для окончания строительства ОСГА-8 пришлось использовать воздушный винт, части лыж и другие мелкие детали от аэросаней ГГАТ, пострадавших в аварии.

В процессе создания аэросаней ОСГА-8 инженеры стремились обеспечить корпусу элегантную аэродинамическую форму и одновременно снизить центр тяжести. Конструктор Емельянов модифицировал двигатель ГАЗ-А, адаптируя его для работы в инвертированном состоянии:

«Для обеспечения смазки под давлением в новом двигателе были выполнены специальные технические решения: коленчатый вал оснащен сквозными отверстиями, в картере предусмотрены каналы для масла, а к шатунам прикреплены маслопроводы. Цилиндры оснащены защитными крышками, чтобы избежать попадания избыточного масла в перевернутые поршни. Тяжелый железный картер заменен на легкий алюминиевый. Масляный бак крепится сбоку двигателя и соединяется с масляным насосом, который теперь расположен снизу, на месте, где ранее находились распределитель и прерыватель, перемещенные на верхнюю часть. Карбюратор установлен в нижней части двигателя, а также добавлен диафрагменный бензонасос. Двигатель закреплен на трехстержневой раме, а воздушный винт — на валу с упорным механизмом.»

Тем не менее, испытания силовой установки ОСГА-8 не увенчались успехом, и аэросани так и не смогли начать движение. Проект ОСГА-10 с аналогичной силовой установкой, как у А-2, также был остановлен, поскольку его характеристики не превосходили параметры ГГАТ.

Эти заметные успехи не остались незамеченными: вскоре конструкторское бюро М.В. Веселовского получило монополию на разработку аэросаней с автомобильными двигателями.

После закрытия техникума в ноябре 1935 года, команда под руководством М.В. Веселовского перешла на работу на завод «Красный металлист» в Горьком, где был создан аэросанный цех. Техническая документация была передана в Городецкую трудколонию НКВД. Завод «Красный металлист», впоследствии получивший номер 215, подчинялся Наркомату лесной промышленности и входил в состав треста «Лесосудмашстрой». Производство было размещено в Горьком на слиянии Оки и Волги, в здании по Советской улице, на месте бывшей верфи. Сооружения этого завода не сохранились до наших дней.

К концу 1935 года был завершен проект передовой модели аэросаней. В марте 1936 года была построена модель KM-IV на заводе «Красный металлист» (четвёртая разработка М.В. Веселовского), предназначенная для использования с мотором М-1. Из-за задержки в доставке мотора М-1, который был готов 18 марта, на прототип был установлен двигатель ГАЗ-А.

Аэросани KM-IV были сконструированы по трёхлыжной схеме с передней управляемой лыжей и оснащены пружинной подвеской. Они могли вмещать четырёх пассажиров или 250 кг груза, а в санитарной версии — одного пострадавшего и медицинского работника. Общий вес загруженных саней с грузом, запасом топлива и смазки составлял 1027 кг. Благодаря более эффективной конструкции и при размерах, сопоставимых с ГГАТ, KM-IV обладали улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Прототип аэросаней успешно добрался до Москвы, где с 8 по 10 марта прошли государственные испытания с участием представителей РККА, НКВД и Наркомсвязи. Испытания показали, что KM-IV подходят для использования в качестве санитарных, пассажирских и аэродромных средств передвижения, но не рекомендовались для экспедиционных целей. Основной функцией KM-IV было замещение служебных автомобилей в зимний период. В результате аэросани были приняты в серийное производство. Серийные модели оснащались мотором М-1 и имели немного изменённую электрическую схему.

Модернизация двигателя была направлена на добавление редуктора, который не только снижал обороты воздушного винта до желаемого уровня, но и позволял разместить ось винта на высоте 133,5 мм выше оси коленчатого вала. Это изменение положительно отразилось на поперечной устойчивости аэросаней за счёт опускания центра тяжести. К лету 1941 года завод выпустил 68 аэросаней модели KM-IV с мотором М-1, предназначенных для транспортировки четырёх пассажиров или одного пациента на носилках с сопровождением медицинского персонала.

Для аэросанного цеха планировалось обеспечение необходимым персоналом, оборудованием и производственными площадями для выпуска пяти машин в месяц, с общим планом производства в 100 единиц. В зимний период 1936-1937 годов первые экземпляры KM-IV начали поступать заказчикам. Тем не менее, в процессе производства возникла проблема нехватки квалифицированных специалистов. Основным продуктом завода были простые полуприцепы для транспортировки леса, которые обеспечивали стабильный доход. Однако высокие стандарты качества, требуемые для аэросаней авиационного класса, в сочетании с дефицитом квалифицированных рабочих, затрудняли выполнение плана в срок. В результате, к началу 1937 года руководство завода рассмотрело вопрос о прекращении производства аэросаней.

Михаил Веселовский обратился за поддержкой к различным государственным учреждениям, в результате чего в переписку включились высокопоставленные чиновники разных ведомств, включая маршала Семена Буденного. Благодаря индивидуальному подходу к сборке аэросаней, конструкторы могли вносить улучшения и изменения в дизайн без вреда для производственного процесса. Это привело к созданию трех отличающихся друг от друга серий аэросаней, различия между которыми заключались в электрооборудовании и конструкции корпуса.

Правительственное постановление от 26 сентября 1937 года под номером №630117 запустило масштабное производство аэросаней на заводе «Красный металлист». Для тестирования характеристик аэросаней был запланирован пробег, который начался 22 февраля. В пробеге участвовали серийные аэросани под номерами №35 и №38. Руководил пробегом сам М.В. Веселовский, а его команда состояла из И.Н. Ювенальева, И.И. Семенова, Д.А. Данилова и Н.А. Ронжина. Маршрут пробега протяженностью 4800 км проходил через Горький, Москву, Ярославль, Архангельск, Нарьян-Мар, Сыктывкар, Котлас и завершался в Горьком.

Во время пути к Москве на аэросанях №35 произошел сбой двигателя. После доставки в ближайшую МТС было обнаружено, что причиной поломки стало засорение бензопровода металлическими опилками и стружкой, попавшими в бензобак. Учитывая, что горловина бензобака была защищена специальной сеткой, вероятность случайного попадания опилок была исключена, что указывало на возможную диверсию или грубую халатность. Были составлены соответствующие акты и зафиксировано особое мнение парторга завода Ронжина. После очистки бензопровода и необходимого ремонта аэросани возобновили движение, хотя двигатель аэросаней №35 продолжал работать с перебоями.

23-24 февраля, в честь юбилея Красной Армии, аэросани KM-IV вместе с другими новейшими моделями, такими как АНТ-IV ВВС МВО и санитарные аэросани НКЛ-16-37, были представлены на Речном вокзале в Москве. После торжеств, KM-IV продолжили свой маршрут, несмотря на перегруз на 43% и температуры от 0 до 10°С, что заметно усложнило движение и снизило среднюю скорость до 20 км/ч. Несмотря на это, пробег шел по плану до тех пор, пока возле Тотьмы двигатель аэросаней №35 не вышел из строя. С помощью усилий участников и лошадиной тяги, аэросани были доставлены до ближайшей железнодорожной станции и отправлены обратно в Горький. Документация о найденной в бензобаке металлической стружке была передана соответствующим органам.

После расследования некоторые сотрудники завода, включая директора И.Г. Ормана, были обвинены в предательстве и исключены из партии. Однако позже дело Ормана было пересмотрено, и он был оправдан накануне войны, хотя и провел время в заключении. После оправдания его восстановили в партии.

Репрессии не привели к желаемым результатам, так как виновные так и не были найдены, и это только ухудшило моральное состояние коллектива. Орман, восстановленный в партии, не захотел возвращаться на работу на завод, что привело к дальнейшим задержкам в производстве. К 1939 году выпуск аэросаней фактически прекратился. М.В. Веселовский создал в местном индустриальном институте «Группу аэросаней ГИИ», которую иногда называют «Лабораторией снегоходных машин».

С разработкой нового шестицилиндрового двигателя ГАЗ-112 началось создание аэросаней KM-V, которые выделялись улучшенной весовой эффективностью и более продвинутыми аэродинамическими и дизайнерскими характеристиками. Из-за задержек в доставке нового мотора, для тестовой модели использовали двигатель М-1. С 26 февраля по 19 марта 1939 года аэросани KM-V прошли испытания на маршруте длиной 1520 км, пролегающем через Горький, Шарью, Никольск, Великий Устюг и Котлас. В Котласе комиссия из представителей различных ведомств одобрила KM-V для массового производства. На KM-V впервые попытались использовать винт с изменяемым шагом, что теоретически могло значительно улучшить эффективность при разных скоростях. Однако разработка надежного механизма оказалась слишком сложной для завода «Красный металлист», и в итоге лопасти винта устанавливались в одно из нескольких фиксированных положений в зависимости от условий дороги и скорости, что было трудоемким и не получило широкого распространения.

До лета 1941 года был изготовлен только один серийный экземпляр KM-V с двигателем ГАЗ-11, который использовался для тестирования новых подвесок и других компонентов. Тестовый образец KM-V с двигателем М-1 был отправлен на фронт с началом советско-финской войны. К лету 1941 года стало ясно, что выпуск аэросаней в необходимых объемах невозможен, и 7 июня 1941 года цех по производству аэросаней на заводе «Красный металлист» был закрыт, а М.В. Веселовский сфокусировался на работе в «Группе аэросаней ГИИ».

Вскоре после начала работы над проектом, обстоятельства потребовали срочных изменений. 29 июля заместитель председателя СНК В.А. Малышев пригласил М.В. Веселовского и его команду в Москву для обсуждения нового задания — разработки боевых и транспортных аэросаней. Было решено приступить к детальной разработке транспортных аэросаней с авиационными двигателями, двух моделей боевых аэросаней также на авиационных двигателях, легких связных аэросаней с мотоциклетными двигателями и боевых аэросаней с автомобильными двигателями. Разработка боевых аэросаней с авиационным двигателем НКЛ-26 велась совместно с ОКБ московского завода №41 под руководством Н.М. Андреева.

После завершения проекта НКЛ-26, горьковская команда вернулась домой, чтобы сосредоточиться на РФ-6 — так были обозначены боевые аэросани с автомобильным двигателем М-1. Конструкторское бюро Веселовского было воссоздано как «Особое конструкторское бюро Народного комиссариата речного флота» (ОКБ НКРФ), первоначально размещенное на территории судоремонтного завода «Имени 25 Октября», а затем перенесенное на базу Горьковского института инженеров водного транспорта. К 5 ноября завод успешно изготовил опытный образец аэросаней.

Аэросани РФ-6 были разработаны по схеме с четырьмя лыжами, включая две управляемые передние лыжи. Их полуоткрытый корпус предназначался для двух членов экипажа, размещенных один за другим: стрелок-командир спереди и водитель сзади. Моторама, выполненная из металлических труб, отличалась высокой прочностью и легкостью. После внесения изменений на основе результатов испытаний, аэросани РФ-6 были утверждены для серийного производства по постановлению ГКО №1057 от 24 декабря.

Для серийного производства аэросани получили обозначение РФ-8 и новую конструкцию с деревянным пилоном вместо моторной рамы. Согласно приказу Л-197-ПСС наркома среднего машиностроения, директору ГАЗа Лоскутову было поручено организовать выпуск РФ-8 и поставить 300 единиц к январю 1942 года. Сталин, предвосхитив официальный приказ, лично позвонил Лоскутову, сообщив о решении ГКО и установив срок в пять дней на подготовку серийных чертежей. Лоскутов, в свою очередь, поручил главному конструктору ГАЗа Липгарту адаптировать проект аэросаней под производственные возможности завода. Однако значительных изменений вносить не потребовалось, так как большинство компонентов изготавливалось на универсальном оборудовании с использованием ручного труда.

В начале 1942 года был разработан новый редуктор ВМГ. Серийные чертежи прошли утверждение М.В. Веселовским и были согласованы с военными представителями 2-3 января. Ожидалось, что первые аэросани будут переданы заказчику уже 5 января. Производство было налажено на одном из филиалов ГАЗа — Автобусном заводе (ГЗА). Согласно военным данным, было произведено 309 аэросаней, в то время как завод сообщал о производстве более двух тысяч единиц.

В ходе эксплуатации выяснилось, что деревянные подмоторные пилоны имеют недостаточную прочность. В результате, в условиях фронтовой нехватки, на многих аэросанях эти пилоны заменялись на более прочные конструкции, сваренные из труб или стальных профилей, что фактически представляло возврат к первоначальной конструкции.

Команда разработчиков и производственников, которые внесли свой вклад в создание и быстрое внедрение военных аэросаней, была отмечена государственными наградами. Информация об этом была опубликована в газете «Правда» 22 и 23 июня 1942 года, а М.В. Веселовский был награжден орденом Красной Звезды за его заслуги.

В дополнение к боевым моделям РФ-6 и РФ-8, конструкторский бюро НКРФ разработало аэросани РФ-10 с двигателем М-1 и РФ-10-II с двигателем ГАЗ-11, предназначенные для использования в служебных целях ВВРП. Был также разработан проект РФ-10Б с двигателем ГАЗ-12, предусмотренный для производства на предприятиях речного флота. Тем не менее, аэросани РФ-10 не были запущены в массовое производство и оставались в основном в единичных экземплярах.

На протяжении длительного времени после войны аэросани с автомобильными двигателями в основном создавались энтузиастами. Такие аэросани не всегда могли похвастаться высоким уровнем технического исполнения, но среди них выделялась работа В.П. Румянцева.

Весной 1961 года были проведены тесты аэросаней, сконструированных В.П. Румянцевым, ветераном войны и бывшим разведчиком, из города Шарья. Эти аэросани были оснащены двигателем ГАЗ-ММ с добавленным самодельным редуктором, имеющим передаточное число 1,55. Для создания редуктора использовались стандартные зубчатые колеса из коробки передач грузовика ЗИЛ-150. Воздушный винт был изготовлен из дерева своими руками и имел диаметр 2,2 метра. Вес аэросаней без груза составлял 217 кг, а общий вес пустых аэросаней достигал 480 кг. С полным комплектом ГСМ, запасными частями, водителем и двумя пассажирами вес увеличивался до 798 кг. Аэросани Румянцева могли развивать скорость до 70 км/ч. Внешний вид, конструктивные решения и качество сборки его аэросаней были настолько высоки, что могли составить конкуренцию даже продукции крупных конструкторских бюро.

Испытания амфибийного транспортного средства ПА-18, разработанного ЦКБ-12 Государственного комитета по судостроению весной 1964 года, завершились неудачей. Несмотря на то, что некоторые технические решения были теоретически обоснованными, их практическая реализация оставляла желать лучшего. Амфибия ПА-18, имеющая снаряженную массу в 2500 кг, была оснащена автомобильным двигателем мощностью 180 л.с., что не позволяло ей эффективно двигаться по снежной поверхности.

Для оптимизации центра тяжести двигатель был установлен в нижней части корпуса, а передача мощности к воздушному винту осуществлялась через Z-образную колонку. Однако это приводило к постоянным поломкам редукторов и рамы верхнего редуктора из-за вибраций, усугубляемых отсутствием амортизирующей муфты.

Кроме того, в конструкции ПА-18 была предусмотрена система торможения за счет реверса воздушного винта. Однако механическая система управления требовала длительного времени для переключения винта в режим реверса, что не обеспечивало быстрого торможения и создавало дополнительные трудности для водителя, особенно в сложных условиях эксплуатации на снегу, льду или разбитом льду. Такая система управления требовала от водителя отвлекать правую руку от штурвала, что было неприемлемо для безопасного управления транспортным средством.

В 1968 году В.А. Бозулкин, находясь в воинской части в Кировском районе Калужской области, создал аэросани на базе двигателя ГАЗ-51, используя материалы, которые были в его распоряжении. Для аэросаней был адаптирован авиационный винт с возможностью изменения шага лопастей, которые были модифицированы для фиксации в определенном положении. Привод к винту осуществлялся с помощью специально собранного редуктора из шестерен, взятых из коробки передач грузовика ЗИС-150.

Как выглядит современная экономичная аэролодка