Снежные мотоциклы, аэроглиссеры на одного человека

В дополнение к мощным аэросаням, в условиях России также было важно разработать лёгкие снегоходы на одно или два места, которые могли бы использоваться как персональные транспортные средства и заменить мотоциклы для зимнего использования. Разработка шла в нескольких направлениях: от специализированных снегоходов с уникальными движителями, взаимодействующими с снежным покровом, до устройств, повышающих проходимость обычных мотоциклов, и конструкций лёгких аэросаней.

 Изначально, инженеры сосредоточились на разработке устройств, которые могли бы улучшить проходимость мотоциклов. Лыжи для колёс и боковые стабилизирующие лыжи, которые лишь незначительно улучшали проходимость, не нашли широкого применения. Различные сменные гусеничные системы и другие устройства оказались непрактичными из-за их сложности, громоздкости и неудовлетворительных характеристик проходимости.

Специальные конструкции снегоходов требовали сложных трансмиссий и были трудоёмкими в производстве и потребляли много металла, что, учитывая спад в отечественной промышленности 1920-х годов, делало их разработку и создание даже экспериментальных моделей особенно сложной задачей.

В условиях специфики отечественного климата аэросани оказались наиболее подходящим видом транспорта. Эти авиационного типа устройства, хотя и были конструктивно сложными и требовательными к качеству материалов, представляли собой оптимальное решение. Тем не менее, более простые модели аэросаней с небольшой грузоподъемностью могли быть сконструированы из широко доступных материалов. Такие модели разрабатывались энтузиастами, однако массовое производство легких аэросаней стало предметом обсуждения лишь к 1929 году.

Весной того же года организация «Автодор» инициировала конкурс на проекты маломощных аэросаней, которые можно было бы производить в условиях ограниченных ресурсов. Конкурсные условия особо подчеркивали необходимость использования дерева в качестве основного строительного материала для корпусов аэросаней.

На соревнование было представлено пятнадцать различных проектов аэросаней, включая работы Шишкина и Валединского, Смекалова, коллектива ВАМБ (В. Цветкова, А. Скворцова, М. Веселовского, Б. Белянина), а также Зотова, Жарныльского, Распопова, Торопова, Верзилова, Елагина, Алексеева, Селезнева, Розанова и Ивенсена, Маслова, Ширева и Гартвига.

Из всех представленных, аэросани Ф.М. Маслова выделялись как наиболее технически продвинутые. Они были изготовлены в количестве двух штук на военном складе №94 СибВО благодаря поддержке местных филиалов «Осоавиахима» и «Автодора», а также при активном участии руководства округа и его командующего т. Куйбышева. Эти аэросани, хотя и имели небольшие внешние различия, были названы: М-1 «Автодоровец» и М-2 «Осоавиахимовец».

Конструкция аэросаней Ф.М. Маслова была выполнена с использованием деревянного каркаса, для шпангоутов которого применялись элементы венских стульев, а в качестве обшивки служил гофрированный кольчугалюминий. Модели М-1 и М-2, оснащенные мотоциклетными двигателями, отличались высокой надежностью и производительностью, что было подтверждено успешным пробегом между Омском и Новосибирском. Эти аэросани также принимали участие в разнообразных показах и учениях. В 1934 году, во время маневров, аэросани М-1 были уничтожены огнем, тогда как М-2 продолжала эксплуатироваться до 1936 года.

Хотя аэросани Маслова обладали множеством достоинств, они получили только поощрительную премию на конкурсе, так как не соответствовали требованиям к простоте изготовления и использованию широкодоступных материалов. В 1938 году Ф.М. Маслов сконструировал новую модель аэросаней с мотоциклетным двигателем, которая отличалась от предыдущих размерами и дизайном корпуса, включая закрытую кабину.

Аэросани П.Ф. Торопова, созданные при поддержке общества «Динамо» Иваново-Вознесенска, и проекты ВАМБ, собранные в Нижнем Новгороде, были отмечены поощрительными премиями.

Наибольшее соответствие условиям конкурса продемонстрировали аэросани Шишкина и Валединского, которые были награждены первой премией, а также конструкции Распопова, удостоенные второй премии. Другие участники конкурса 1929 года не смогли удовлетворить критерии комиссии по разным причинам. Результаты конкурса получили широкое освещение в средствах массовой информации, а чертежи победителей Шишкина и Валединского были опубликованы «Автодором» и распространены по регионам за 15 рублей за комплект.

В феврале 1932 года состоялись испытания аэросаней модели А-1, разработанные С.В. Коростылевым на заводе ЗиМВТ. Эти аэросани имели следующие характеристики: колея — 1300 мм, длина — 3755 мм, база — 2055 мм. Они были оснащены двигателем «Блэкберн» мощностью 18 л.с. и воздушным винтом диаметром 1300 мм. После успешных испытаний на маршруте Москва — Ногинск — Орехово-Зуево — Егорьевск — Коломна — Москва, модифицированные аэросани А-1 с двигателем НАМИ-1 были переименованы в А-4 (ОСГА-4) и запущены в серийное производство на заводе ОСГА.

Эти аэросани предназначались для использования НКСвязи в целях обслуживания почтальонов в сельской местности и поддержки строительства Балхашстроя, которое было частью сверхударного строительства эпохи.

Аэросани модели А-4 отличались своей чрезвычайной простотой и могли быть построены в условиях колхозных мастерских или даже энтузиастами в одиночку. Их производство основывалось на уникальном методе плазово-шаблонной сборки. Сначала на фанере размечался контур бортовой секции, после чего на любой ровной поверхности осуществлялась сборка каркаса и последующая обшивка. Соединение бортовых секций в единый корпус производилось с использованием шпангоутов и распорок. Элегантная форма аэросаней с немного выпуклыми бортами достигалась за счет легкого изгиба боковых секций, обусловленного увеличенной шириной шпангоутов в центральной части.

Аэросани А-4 были оснащены элементарной подвеской на резиновых амортизаторах типа шнуров. Система управления на тросах обеспечивала точность регулировки и отсутствие люфтов, несмотря на простоту исполнения. Изготовление передней подвески не требовало сложных материалов или обработки — достаточно было небольшого количества труб из стали невысокого качества и минимального использования сварки. Большинство деталей могли быть сделаны вручную, что исключало необходимость в сложных фрезерных или токарных работах. Воздушный винт оставался единственным компонентом, требующим особой точности в изготовлении. Продолжительность эксплуатации аэросаней зависела от качества сборки и используемых материалов.

В период перед Великой Отечественной войной И.Н. Ювенальев, работая в Центральном автомотоклубе СССР, выпустил техническое руководство по модели ОСГА-4. Это дало возможность организовать производство аэросаней непосредственно в регионах. Точное количество аэросаней, созданных таким способом, установить сложно.

С началом войны возникла необходимость в производстве не только боевых и транспортных аэросаней, но и в разработке легких снегоходов, оснащенных мотоциклетными двигателями.

В октябре 1941 года, военный инженер первого ранга Смирнов, руководитель 7-го отдела ГАБТУ, одобрил технические условия для производства легких аэросаней. В спецификации было предусмотрено оснащение одноместных аэросаней с мотоциклетными двигателями пулеметами, боеприпасами и запасом гранат. Было указано, что конструкция должна обеспечивать удобство водителя в управлении и наблюдении, а также возможность ведения огня как в движении, так и на месте.

Разработку аэросаней возглавило ОКБ НКРФ, а затем к проекту присоединились НАМИ, ЦКБ ГСДП, Академия БТиМВ и Ирбитский мотозавод. Перед ОКБ НКРФ стояла сложная задача — создать легкие аэросани, которые были бы вооружены так же, как и более тяжелые модели, и имели бы аналогичный радиус действия.

Процесс разработки легких аэросаней, именуемых РФ-7, включал два ключевых этапа: конструирование винтомоторной группы (ВМГ) и непосредственное проектирование аэросаней. Было решено использовать многооборотный двигатель М-72, однако для исключения прямой установки пропеллера на коленвал применялся редуктор. Для уменьшения массы конструкции удалили коробку передач, сцепление и маховик, а в качестве механизма передачи выбрали шестерни с внутренним зацеплением, которые эффективно вписывались в картер. Система подачи топлива работала под давлением.

Конструкция корпуса аэросаней была выполнена из дерева с использованием лонжеронов, шпангоутов и обшивки из фанеры. Оснащение включало четырехлыжную подвеску. Лыжи имели пружинные кабаны с продольными рессорами. Оси подвески были изготовлены из дерева. Тормозная система на задних лыжах была штырькового типа, а передние лыжи оборудовались управляемым механизмом.

В ходе тестирования винтомоторной группы (ВМГ) выявились существенные вибрации, обусловленные инерционными нагрузками из-за недостаточной точности изготовления шестерен. Использование шестерен с внутренним зацеплением исключало возможность их шлифовки, что, наряду с неравномерным зазором, приводило к вибрациям. Эти вибрации усиливались из-за отсутствия маховика, что привело к пяти случаям поломки вала двигателя во время тестов. Система подачи топлива под давлением также не оправдала себя, поскольку происходили переполнения бензина.

Тем не менее, ходовые характеристики аэросаней РФ-7 оценили как удовлетворительные. На испытаниях 8 марта 1942 года при температуре воздуха — ГС и нагрузке в двух человек аэросани успешно начинали движение с места на лесной поляне.

Зимняя эксплуатация аэросаней РФ-7 в 1941-1942 годах выявила недостатки винтомоторной группы (ВМГ) на фоне ограниченных производственных возможностей. Карбюратор двигателя не был рассчитан на подачу топлива под давлением. К началу 1943 года был разработан и внедрен новый привод от двигателя к винту, использующий мотоциклетную цепь. Дополнительно на валу двигателя установили маховик и пружинную муфту для смягчения ударных нагрузок. Топливоподача была переведена на систему самотека. После модернизации силовая установка прошла успешные испытания на аэросанях РФ-7 и летом на глиссере, что повысило стабильность работы ВМГ.

Несмотря на то, что модифицированные аэросани РФ-7 соответствовали техническим требованиям ГАБТУ, в ОКБ НКРФ пришли к выводу, что традиционные конструкции не подходят для создания маломощных аэросаней. В результате, при проектировании новых аэросаней РФ-12 были приняты принципы снижения веса и разработки новой конструкции.

Новые модели аэросаней РФ-12 выделялись благодаря открытому типу посадки, напоминающему мотоцикл, и рулю с централизованным управлением, что облегчало эксплуатацию. Использование доступных материалов и простота конструкции позволяли собирать аэросани даже на малооснащенных предприятиях. Внешне аэросани напоминали мотоцикл с коляской на лыжах, и это сходство усиливалось при замене лыж на колеса для летнего использования.

Трехлыжная конфигурация с сохранением двух колей обеспечивала сочетание преимуществ четырехлыжных и трехлыжных схем. Две лыжи, расположенные с одной стороны, формировали одну колею, уменьшая сопротивление движению. Удаление четвертой лыжи и связанных с ней элементов позволило снизить вес конструкции. Ширина колеи была унифицирована с массовыми аэросанями НКЛ-16, что давало возможность использовать РФ-12 в составе колонны с другими транспортными средствами.

В марте 1943 года на базе мастерских Горьковского института инженеров водного транспорта были изготовлены двухместные аэросани РФ-12 с трехлыжной конструкцией и двумя колеями, разработанные ОКБ НКРФ. Раннее наступление весны в том же году ограничило возможности для полноценных тестов. Чтобы оценить надежность конструкции, аэросани были оснащены колесами и прошли испытания с апреля по май 1943 года. После этого РФ-12 успешно выполнили маршрут на колесах до Москвы и обратно, демонстрируя свою прочность и функциональность.

В результате успешных испытаний и последующих обсуждений, аэросани РФ-12 были одобрены для массового производства на предприятиях, занимающихся ремонтом судов. Особенно для Верхневолжского речного пароходства был разработан план постройки десяти таких аэросаней. Публикация чертежей и технических описаний РФ-12 в открытых источниках позволила независимым конструкторам и любителям также приступить к их созданию. Это привело к тому, что точное количество построенных аэросаней типа РФ-12 установить сложно.

Во время Великой Отечественной войны, кроме ОКБ НКРФ, различные организации разработали и построили несколько прототипов легких аэросаней и снегоходов, оснащенных мотоциклетными двигателями.

В рамках работ Академии БТ и MB майор С.В. Форстеп создал проект аэросаней под названием «Зимний пулеметовоз», которые были реализованы в виде двух образцов. Отличительной особенностью первого образца, ЗП-1, стало использование воздушного винта, установленного в специальное кольцо (иногда называемое дюзой), что способствовало увеличению тяги. Однако такая конструкция требовала высокой точности изготовления, поскольку вибрации от двигателя и ударные нагрузки при езде по неровной местности приводили к деформации устройства и риску соприкосновения лопастей винта с кольцом.

Из-за ограничений в качестве сборки, регулировки и использования доступных материалов, разработчикам приходилось либо увеличивать диаметр дюзы, либо уменьшать размер пропеллера, что снижало эффективность аэросаней. В результате, второй прототип ЗП-2 был оснащен более традиционной воздушно-реактивной силовой установкой. «Зимний пулеметовоз» также имел интересную особенность: возможность управления в лежачем положении, что теоретически могло предоставить водителю максимальную защиту от вражеского огня при использовании базового бронирования. Однако из-за ряда конструктивных недостатков эти аэросани так и не были введены в эксплуатацию в армии.

Кроме того, санитарный снегоход от НАМИ и снегоход производства Ирбитского завода не стали широко использоваться из-за их недостаточной надежности и проходимости.

Мотосани НАМИ МС-1 были созданы на основе проекта Б. Шишкина, который вдохновлялся конструкциями мотосаней изобретателя Куприянова, датируемыми 1920-ми годами. Одной из заметных характеристик этих мотосаней было применение так называемого «движителя Неждановского», который, хотя и считался идеальным для использования на снежных просторах в теории, на практике не оправдал ожиданий. Попытки внедрения этого движителя в снегоходы НАМИ также закончились неудачей.

Легкие связные аэросани НКЛ-34 оказались более успешными в эксплуатации. Разработка этих аэросаней была начата в ЦКБ ГСДП (ранее ОКБ-41) в 1942 году. Это было частью выполнения научно-производственных задач №9 и №11, которые включали в себя разработку концепции простых аэросаней по заказу Главного автобронетанкового управления (ГАБТУ).

Аэросани НКЛ-34, подобно модели РФ-7, были оснащены четырехлыжной конструкцией. Ведущий инженер проекта НКЛ-34, Ю.К. Барташевич, впервые в отечественной практике использовал торсионную подвеску на аэросанях, что позволило значительно уменьшить их вес и размеры. Ключевым нововведением стало размещение двигателя в нижней части корпуса и использование ременной передачи для вращения воздушного винта, благодаря чему достигалась высокая стабильность аппарата. Для тестового образца, проходившего испытания в ГАБТУ, были разработаны специальные лыжи, однако при серийном производстве предполагалось использование стандартных беговых лыж весом до 80 кг. К 1944 году конструкторским бюро было выпущено пять экземпляров аэросаней НКЛ-34.

Сегодня некоторые иностранные компании производят сменные гусеничные системы и лыжи для мотоциклов, которые идеально подходят для спорта и развлечений, расширяя возможности использования мотоциклов. Однако, несмотря на то что они находятся в том же ценовом диапазоне, что и специализированные легкие снегоходы, они не обладают сравнимой проходимостью.
Вместо использования в качестве «письмоносцев», аэросани были переданы в МБО: некоторые ОСГА-4 были переданы управлению АБТ частей округа, другие — военной школе автотехников. Всего было собрано семь аэросаней этого типа.
Дизайн подвески был схож с подвеской аэросаней Bombardier 1933 года выпуска и снегохода той же компании 1934 года выпуска.

Современная универсальная аэролодка и аэросани