Аэросани на лыжах, компактные аэроглиссеры

Интенсивная индустриализация, проводимая в Советском Союзе, подчеркнула важность развития промышленности и культуры в отдаленных районах страны. Просторы северных территорий были идеально подходящими для эксплуатации глиссеров в летний период и аэросаней в зимнее время. В связи с этим, в осенний период 1931 года в рамках СНИИ ГВФ был создан специализированный Отдел по строительству глиссеров и аэросаней, известный как ОСГА.

Аэроглиссер ОСГА-6

В 1933 году ОСГА возглавил Н.М. Андреев, занявший должности начальника управления и главного конструктора. Организационно ОСГА включало отделы конструкции аэросаней и глиссеров, а также занималось опытным и серийным производством. Руководство глиссерным отделом осуществлял В.А. Гартвиг, а за аэросанный отдел отвечал И.Н. Ювенальев. Под их руководством работали бригады, специализирующиеся на машиностроении. В составе ОСГА были такие специалисты, как К.А. Белокопытов, И.В. Четвериков, Н.И. Неверов, А.В. Кузнецов, Н.И. Васильев, С.В. Коростелев, П.А. Смехов, В.С. Дзякевич, братья Габель и другие. Производство аэросаней и глиссеров осуществлялось как в помещении, принадлежащем ОСГА и известном как «сарай с дырявой крышей», так и на территории двора НИИ ГВФ, иногда даже в цехах завода института. Некоторые заказы выполнялись силами внешних организаций.

Ключевой задачей ОСГА было разработка аэросаней и глиссеров, осуществляемая по различным направлениям: создание аэросаней на 2, 7 и 12 мест, а также глиссеров с воздушными и водяными винтами для разных условий эксплуатации, включая морские. Помимо этого, ведущиеся научно-исследовательские проекты способствовали инновациям в данной области.

Первым серийным продуктом отдела стал глиссер ОСГА-1, который заложил основу для дальнейших моделей, таких как глиссеры ОСГА-3 и ОСГА-5 и аэросани ОСГА-2, ОСГА-4 и ОСГА-6, каждая из которых представляла собой шаг вперед в транспортной инженерии России.

Аэросани ОСГА-6 являются ярким примером инициативного подхода к разработке. Чертежи были утверждены только для отдельных компонентов, в то время как большая часть деталей создавалась на основе временных шаблонов или согласно устным инструкциям. Сборка отдельных элементов происходила непосредственно на месте строительства. Таким образом, к началу 1933 года сотрудники ОСГА подарили себе и другим готовые аэросани «Имени десятилетия Аэрофлота», которые отличались гибридной конструкцией и были оборудованы двигателем М-11.

Дизайн ОСГА-6 отличался уникальностью. Силовой агрегат, скрытый под аэродинамическим капотом и снабженный баками для топлива и масла, был размещен на отдельной раме за пределами основного корпуса. Эта конструкция винтомоторной группы (ВМГ), с незначительными модификациями, использовалась в последующих серийных и экспериментальных моделях аэросаней ОСГА-НКЛ с двигателем М-11, а также на амфибии Курчевского С-2 до 1941 года. В то время как на других моделях аэросаней двигатели, встроенные в корпус, страдали от неравномерного охлаждения из-за того, что нижние цилиндры были закрыты корпусом, что негативно сказывалось на их работоспособности.

Прототип аэросаней ОСГА-6 успешно завершил маршрут до Смоленска, несмотря на попадание в дорожно-транспортное происшествие. После возвращения, аэросани были демонстрированы на Всесоюзной выставке аэросаней, организованной «Автодором» в феврале 1933 года. Участники съехались из различных уголков страны, от Балтики до Урала, и добрались до столицы на аэросанях, вездеходах, мотоциклах с приспособлениями для снега, мотовездеходах и даже мотопомпах, как самодельных, так и фабричных. Завершение марафона отметили 23 февраля, а 24 февраля на льду Москвы-реки у ЦПКиО имени Горького состоялся праздничный парад. В рамках выставки 1 марта прошли тесты аэросаней, включая ОСГА-6. При загрузке в шесть человек, аэросани достигли скорости 72 км/ч на свежем снегу, покрывшем замерзшую Москву-реку.

В результате проведенных тестов и маршрутных испытаний были внесены усовершенствования в конструкцию аэросаней. Отредактированные чертежи обновленной версии, получившей название ЭА-1 (Экспериментальные аэросани, первый образец), были завершены и подписаны разработчиками к концу марта. В аэросанях была переработана система подвески задних лыж, а также выполнен ряд других мелких доработок для повышения их функциональности.

В ходе анализа результатов тестирования экспериментальной модели ЭА-1 была осуществлена глубокая модификация, затронувшая большую часть конструктивных элементов. Произошло обновление конструктивного каркаса, улучшение системы подвески и лыж, а также доработка механизмов управления и навигационного оборудования. В планах на предстоящий зимний период стояло создание не менее трех единиц ОСГА-6, что было обусловлено ограниченными возможностями производственных мощностей ОСГА.

Согласно технической документации, был изготовлен прототип. После успешных тестов его представили на авиашоу в Копенгагене. Вернувшись с выставки, аэросани подверглись легкому ремонту (в основном перекрашиванию) и, получив обозначение ЛА-2 (Линейные аэросани №2), были введены в постоянную эксплуатацию на маршруте Серпухов — Таруса.

Конструкция аэросаней ОСГА-6:

Серийные аэросани отличались от прототипа двумя отдельными передними окнами вместо одного большого, а также небольшими изменениями в конструкции подвески и корпуса. Каркас состоял из 11 шпангоутов и 6 стрингеров, обшитых с обеих сторон авиационной фанерой на клеевом соединении с использованием гвоздей.

Передняя подвеска включала вертикальный амортизатор и два горизонтальных подкоса. В верхнюю часть амортизатора интегрировали шаровой наконечник, а к нижней части прикрепляли поворотный сектор с канавками для штуртросса и болтами для фиксации. Различные серии аэросаней имели разные версии поворотных секторов. К сектору приваривали втулки для крепления передней лыжи, а над ним располагался хомут для подкосов. Передние концы подкосов переднего шасси соединяли в единый узел, который крепился к хомуту амортизатора.

Шаровой наконечник верхней части амортизатора фиксировался на шаровой опоре (расположенной на втором шпангоуте). Передняя лыжа крепилась к амортизатору через трубчатый палец, проходящий сквозь втулки лыжи и амортизатора. Данная конструкция позволяла амортизатору вращаться вместе с лыжей при регулировке штуртросса.

Задняя подвеска для каждой стороны состояла из амортизатора, полуоси и подкоса. Амортизатор оснащался двумя вилочными наконечниками для крепления к полуоси и каркасу. Верхний регулируемый наконечник позволял настраивать длину амортизатора на 50-60 мм. Полуоси изготавливали из толстостенной трубы, один конец которой соединялся с узлом через промежуточный шарнир, а на другой надевался кабан задней лыжи.

Амортизатор был оснащен пружиной из 14-мм стального прутка с добавлением кремния, размещенной между двумя кожухами, способными перемещаться друг относительно друга.

Конструкция лыж выполнена из дерева. На передней лыже предусмотрено специальное крепление для установки флажка или вымпела. Задние лыжи оборудованы тормозным механизмом, расположенным за кабаном. Под обшивкой каркаса лыжи закреплены две трубки, из которых выдвигаются штыри, служащие для торможения аэросаней путем зацепления за поверхность грунта. Штыри удерживаются в неактивном состоянии с помощью пружин. Активация тормоза осуществляется через педаль в кабине водителя, которая при нажатии натягивает трос, связанный с рычагом, выталкивающим штыри. В выключенном состоянии штыри фиксируются пружиной.

Для привода аэросаней использовался двигатель М-11. Моторная рама состоит из пары трубчатых дуг, которые снизу сварены попарно с ушками для крепления к узлам корпуса. Между вертикальными стойками дуг приварены полукольца, формирующие на верхней части полное кольцо, к которому двигатель крепится с помощью десяти болтов.

Трубчатые распорки, приваренные между дугами моторной рамы, обеспечивали их соединение. К верхнему переднему кольцу с обеих сторон приваривались крепежные элементы, к которым подсоединялись подкосы. Эти подкосы связывали моторную раму с определенными узлами на корпусе, создавая тем самым надежную конструкцию для установки мотора.

Элементы защиты винта, изготовленные из стальных труб, крепились к моторным узлам. Деревянный винт, обычно типа «Сименс» или иногда У-2, с металлической втулкой устанавливался на конец вала мотора и фиксировался гайкой.

Система управления осуществлялась через тросы. В конструкцию корпуса большинства серийных аэросаней входило круглое основание для турели пулемета. Военные модели ОСГА-6 изначально оснащались турелью, обычно с парой пулеметов ДА, но без самих пулеметов, которые устанавливались заказчиком уже в месте эксплуатации. На гражданских версиях место под турель закрывалось фанерой, которую при необходимости можно было вырезать для установки турели. Во время транспортировки турель защищалась чехлом.

Аэросани были оснащены осветительными устройствами, включая одну или две фары в зависимости от модели, а также, в некоторых случаях, плафоном в кабине для освещения внутреннего пространства. Электрооборудование могло подвергаться замене в ходе использования.

В задней части кабины размещался бензобак, закрепленный с помощью ремней, рассчитанный на 5 часов работы двигателя. Топливо подавалось в двигатель под давлением.

Для обеспечения эффективной работы двигателя в условиях низких температур применялись устройства для подогрева воздуха, поступающего в карбюратор. В разных моделях аэросаней они имели различное исполнение, но основной принцип заключался в использовании двух цилиндрических кожухов, через которые проходили выхлопные патрубки. Эти патрубки соединялись с приемником воздуха с помощью дюритовых шлангов. Воздух забирался снаружи, проходил через кожухи, где нагревался от выхлопных газов, и затем через шланги поступал в приемник, откуда направлялся в карбюратор.

Приемник воздуха для карбюратора оснащался регулируемой заслонкой, позволяющей воздуху поступать непосредственно в карбюратор, минуя систему подогрева при её открытии.

Управление дроссельной заслонкой карбюратора и регулировка угла опережения зажигания выполнялись водителем с помощью педали, расположенной в кабине.

Перед двигателем на моторной раме устанавливался маслобак, который был закрыт аэродинамически оформленным капотом.

Благодаря реорганизации опытного завода СНИИ, к концу года удалось выпустить 19 аэросаней и 23 глиссера, предназначенные для разнообразных строительных проектов, Наркомсвязи, РККА, ОГПУ, а также для отдельных организаций, таких как Якутсовнарком. Продукция ОСГА сыграла значительную роль в развитии отдаленных районов. Аэросани ОСГА-6 настолько укоренились в жизни северных территорий, что их изображение было помещено на флаг Остяко-Вогульского округа (Ханты-Мансийск).

В зимний период аэросани заменяли глиссеры, что способствовало установлению регулярного сервиса аэросанно-глиссерных маршрутов по рекам и озерам. Например, Наркомсвязь эксплуатировала аэросани на маршрутах Новосибирск — Камень, Киров — Нагорское и Большерецк — Иге на Камчатке для доставки почты и срочных грузов. В Северном крае функционировали три аэросанно-глиссерных линии (Котлас — Великий Устюг, Котлас — Черевково и Великий Устюг — Юг) с базой в Великом Устюге, обслуживаемые четырьмя аэросанями ОСГА-6 и тремя глиссерами ОСГА-5. Первоначально была создана опытно-показательная аэросанно-глиссерная линия Серпухов — Тарусса, на которой работали ЭА-1 и другие экспериментальные и серийные глиссеры и аэросани.

Аэросани ОСГА производились на заказ. Информация о владельце наносилась на борта судна на заводе, обеспечивая симметричное размещение надписей. Военные аэросани обычно не имели отличительных знаков, за исключением случаев, когда использовалась эмблема ОСГА. Первая серия аэросаней была окрашена в белый цвет с синими и красными полосами; некоторые из них были переданы заказчику в этом виде, в то время как на других синий цвет был перекрыт красным. Военные аэросани более поздних выпусков окрашивались исключительно в белый цвет, тогда как гражданские аэросани имели шаровую окраску. Оттенки синего или серого цвета на гражданских аэросанях могли варьироваться в зависимости от партии. В процессе эксплуатации и ремонта владельцы могли изменять окраску аэросаней по своему усмотрению. Металлические элементы окрашивались в черный цвет, а защитное ограждение винта — в красный.

Наличие надписи на борту аэросани не всегда означало своевременную доставку транспортного средства заказчику. События, связанные с кораблем «Челюскин», привлекшие внимание всей страны и международное сообщество, породили ряд необычных планов по спасению пострадавших.

16 февраля 1934 года Н.М. Андреев обратился к В.В. Куйбышеву, председателю комиссии по спасению участников экспедиции на «Челюскине», с письмом №10004, в котором сообщал о направлении в Восточную Сибирь пяти шестиместных аэросаней модели «ОСГА-6» по распоряжению Наркомсвязи. Он отметил успешное использование аэросаней «ОСГА-2» во время экспедиции ледокола «Красин» на Новую Землю и указал на характеристики «ОСГА-6»: грузоподъемность 300 кг на расстояние 300 км со средней скоростью 50 км/ч.

П.И. Горецкий, активный участник испытаний аэросаней, также предложил Куйбышеву использовать «ОСГА-6» для спасательной операции. Несмотря на противодействие, были оперативно доставлены три аэросани «ОСГА-6» и один ЦАГИ-IV в район Уэлена. Горецкий возглавил экспедицию, а Белокопытов стал главным механиком. В итоге, хотя летчики взяли на себя основную задачу спасения челюскинцев, аэросани использовались для перевозки срочных грузов и другого имущества во время завершения спасательной операции. 10 мая 1934 года СНК распорядился передать все трактора, аэросани, радиоустановки, моторы и запасные части, а также авиационные моторы и запасы бензина и смазочных материалов представителям ГУСМП на базах и радиостанциях Чукотского полуострова. Аэросани «Наркомсвязь №5» продолжили свою службу на севере как минимум до 1942 года.

С 1934 года началось интенсивное производство аэросаней ОСГА-6, достигая объемов в сотню единиц ежегодно, что продолжалось до начала Второй мировой войны. В течение этого периода аэросани постоянно улучшались благодаря тонким, но значимым модификациям. Отличительной чертой различных серий ОСГА-6 были двигатели М-11, системы подогрева для карбюраторов и электрические компоненты. Также происходили небольшие изменения в конструкции каркаса. В процессе эксплуатации на ОСГА-6 могли устанавливаться обновленные двигатели, осветительные приборы и лыжи от других моделей аэросаней. Модернизированные версии ОСГА-6 обозначались с добавлением года модернизации, так появились модели ОСГА-6/33, ОСГА-6/34 и ОСГА-6/35. Однако в большинстве случаев в документации они упоминались как ОСГА-6 без уточнения года, или просто как аэросани, и различить их можно было лишь по заводским номерам. Размеры аэросаней оставались стабильными на протяжении лет.

НКЛ-6

В мае 1935 года производство аэросаней было перенесено на «Островок» около Краснохолмского моста в Москве, где было создано специализированное производство аэросаней и глиссеров. Завод неоднократно менял свое местоположение и название, становясь известным как «Глиссерный», Экспериментальный и №41. В результате этих изменений аэросани получили новое наименование НКЛ-6 или НКЛ-6/35.

Серийные НКЛ-6/35 были испытаны во время ралли Москва-Ленинград, которое началось 22 декабря 1935 года и имело двойную цель. Поскольку заказчик находился в Ленинграде, аэросани доставлялись туда самостоятельно, одновременно проходя испытания. Главный конструктор завода Н.М. Андреев и начальник аэросанной бригады И.Н. Ювенальев управляли машинами. Условия на дорогах были крайне сложными, особенно на участке от Клина до Калинина, где дорога была покрыта гравием и песком. В Калинине аэросани остановились на два дня для ремонта изношенных лыж и замены подрезов. После этого они продолжили путь в Ленинград, преодолев расстояние за 19 часов 50 минут со средней скоростью 37,5 км/ч.

Весной 1936 года была проведена очередная модернизация аэросаней, в ходе которой были разработаны металлические лыжи и полиспаст в системе управления. 5 марта прошли испытания НКЛ-6 серийного выпуска 1935-1936 годов, оснащенных новым полиспастом и металлической лыжей (передней, задние оставались деревянными). Теплая погода с температурой в +3°C создала сложные условия на дорогах. Комиссия, в состав которой входили главный конструктор завода Андреев, начальник аэросанной бригады Ювенальев и инженер Рыбаков, после испытаний аэросаней, загруженных на вес шести пассажиров, отметила значительное улучшение управляемости благодаря новой системе полиспаста, позволяющей легко маневрировать без больших усилий со стороны водителя. Металлическая лыжа, испытанная вместе с полиспастом, не показала никаких дефектов, за исключением незначительных царапин на подошве.

Было решено внедрить полиспасты в машины последующих выпусков и провести статические испытания металлической лыжи на прочность. Испытания лыж были завершены к 1 апреля 1936 года.

Акт об испытаниях был составлен главным конструктором завода Андреевым, начальником аэросанной бригады Ювенальевым и механиками Дзякевичем и Лукиным в присутствии ОГК завода Кунашева. В ходе испытаний на прочность лыжи выдержали следующие нагрузки:

1. При нагрузке в 2 тонны (2000 кг) в вертикальной плоскости лыжи, с опорами, расположенными на расстоянии 1400 мм от кабана (1000 мм впереди и 700 мм сзади), деформаций не было замечено.
2. При испытании на скручивание, когда лыжа была закреплена на полуоси и к ней прилагалась сила в 360 кг, начала гнуться полуось, выполненная из стали марки 1025, но лыжа и ее кабанчик остались без деформаций. Даже при увеличении нагрузки до 480 кг изменений не произошло.

Вывод: лыжа считается полностью выдержавшей испытания на нагрузку.

Новые металлические лыжи были утверждены для серийного производства на новых НКЛ-6/36 и использовались до зимы 1936-1937 годов. Со временем деревянные лыжи на аэросанях более ранних выпусков заменялись на металлические или другие подходящие, в том числе и от самолетов.

Конструктивно передние и задние лыжи были идентичными, однако на задних был установлен тормозной механизм, сохраняющий принципы предыдущей модели. Лыжи имели сварную структуру с поперечными диафрагмами, которые соединялись бортовыми уголками и центральным ребром снизу, а сверху — с продольной трубой. Подошва лыжи состояла из двух частей, закрепляемых на бортовых уголках и креплениях диафрагм с помощью заклепок. Стыки между половинками подошвы защищались металлической лентой на заклепках. Верхняя часть лыжи, выполненная из стального листа толщиной 0,4 мм, крепилась к диафрагмам при помощи винтов. Для замены предусматривался съемный нижний край лыжи, который фиксировался болтами. Стальной кабан лыжи был приварен к верхней части лыжи.

Продолжение читайте в следующей статье: История зарождения аэролодок «Трехлыжки». Часть 2

Как выглядит современная аэролодка