Шнековый вездеход: принцип действия, марки. Амфибия-вездеход

На Земле осталось еще много укромных уголков, куда не проник человек на машине. Там вязнут в болоте самые крутые колесные вездеходы, а танки садятся «на брюхо». Но есть такой транспорт, который может пробраться где угодно. О самых известных шнекоходах и как их применяли в СССР – далее в обзоре.

1. Шнекоход Якоба Мората

Машину, позже названную шнекоходом, первым запатентовал американский швейцарец Якоб Морат в 1868 году. Она двигалась с помощью движителя, представляющего собой винт, и использовалась для сельскохозяйственных работ. Ее винты, называемые шнеками, имели острые кромки, которые разрезали корни прямо под землей. Машина Мората так и осталась на бумаге, но за ней последовали новые конструкции. Так, в России в 1900 году патент на «шнековые сани» выдали изобретателю Ф. Дергинту. В ближайшие годы шнекоходы собирались единичными экземплярами.

2. Fordson «Snow Devil»

В 1920-е годы в Америке начался выпуск первой серийной модели шнекоходов. Машина, прозванная «Снежный дьявол», представляет собой трактор Fordson, у которого вместо колес установлены винты-шнеки. Трактор, оборудованный новым движителем, легко ездит по снегу, грязи, болоту. Он может тянуть до тонны груза со скоростью 20 км/ч.

Как и все шнекоходы, Fordson Snow Devil имеет ряд недостатков. Во-первых, машина практически бессильна на твердом покрытии типа асфальта. А при движении по земле вращающийся винт соскребает верхний слой почвы.

3. Schraubenantrieb Schneemaschine

В годы Второй мировой войны военные многих стран обратили внимание на уникальную проходимость шнекоходов. Немецкий офицер Йоханнес Редел (Johannes Raedel) прославился и даже попал в газеты, когда из обычного трактора сделал вездеход оригинальной конструкции. Ветеран боев на Восточном фронте, Редел решил создать машину, которая могла справится с трудными условиями российской зимы. В начале 1944 года он успешно испытал Schraubenantrieb Schneemaschine («винтовой снегомобиль») в горах Тироля, но к тому времени в Германии уже было не до проектов такого рода.

4. DAF Amphirol

В 1960-е годы голландец Джозеф Жан де Баккер (Joseph Jean de Bakker) разработал и построил свой шнекоход. Машина приводилась от двух двигателей DAF по 750 куб. сантиметров каждый, соединенных с винтами через клиноременной вариатор. В 1966 году шнекоход DAF Amfirol продемонстрировал максимальную скорость 35 км/ч, а еще мог плавать. В наши дни модернизированный вариант машины выпускает фирма VISона. Изделие предназначается для создания искусственных котлованов и водоемов.

5. ЗиЛ-4904

В 1972 году в Советском Союзе был построен самый большой (на то момент) шнекоход в мире. Длина ЗиЛ-4904 (ПЭУ-3) 8,5 метров, ширина и высота более 3 метров, а клиренс – более 1 метра. Масса машины – 7 тонн, несмотря на применение легких сплавов для шнеков и стеклопластиковой кабины.

Шнекоход грузоподъемностью 2,5 тонны оснащалась двумя V-образными 8-цилиндровыми двигателями ЗиЛ-375 по 180 л.с. каждый.

ЗиЛ-4904 продемонстрировал потрясающую проходимость, но небольшую скорость: на болоте – до 7,3 км/ч, а на воде и снегу – до 10 км/ч.

Конструкторы ЗиЛ-4904 считали, что машина будет полезной для геологов, нефтяников, спасателям. Но применение столь специфическая техника так и не нашла. Несколько построенных экземпляров остались никому не нужны. Единственный уцелевший экземпляр можно увидеть в Государственном Военно-техническом музее в Черноголовке (Подмосковье).

6. ЗиЛ-2906

Благодаря большим неисследованным пространствам СССР отечественные инженеры считали перспективным создание шнекоходов. Машины такого класса легко преодолевают снег и болота. А использование пустотелых винтов-шнеков позволяет сделать из транспорта амфибию.

Исходя из таких предпосылок, был разработан ЗиЛ-2906. Машина стала частью комплекса «Синяя птица», в задачу которого входит поиск и эвакуация приземлившихся космонавтов. Заказчики из КБ Королева планировали, чтобы к месту приземления космического аппарата подъезжал колесный вездеход. Если падение произошло в недоступном для него месте, лишь тогда спускали шнекоход, который преодолевал любую трясину.

На ЗиЛ-4906 стоит два двигателя ВАЗ-2103, каждый из которых приводит в действие свой шнек. Для достижения минимального веса корпус и винты сделаны из алюминиевого сплава, а кабина – из стеклопластика.

Максимальная скорость на воде и по болоту – до 12 км/ч, на снегу – до 25 км/ч.

Для управление машиной достаточно экипажа из двух человек.

С 1979 по 1991 годы выпустили серию из 20 поисково-спасательных комплексов «Синяя птица», которые до сих пор стоят на «космическом дежурстве» по эвакуации приземлившихся космонавтов.

7. Residue Solutions MudMaster

Из-за специфики применения шнекоходов, в наши дни лишь одно предприятие продолжает их серийный выпуск. Австралийская фирма Residue Solutions с 2002 года продает несколько десятков машин ежегодно. Это профессиональная техника, используемая для ирригации, в сельском хозяйстве, для работ на мангровых болотах и в прибрежной зоне. Специфику работы хорошо отражает название машины MudMaster («Специалист по грязи»).

8-метроваяустановка весит 18,5 тонн и приводится 6-цилиндровым дизельным двигателем Cummins. По заказу на нее устанавливают разное оборудование по мелиорации, краны и т.п. Индивидуальная сборка каждой машины занимает до 4,5 месяцев.

Все рассмотренные шнекоходы продемонстрировали высочайшую проходимость, но малую скорость. Поэтому для дальних путешествий по снегу больше подходят другие машины, такие как .

(ЗВМ) из Нижнего Новгорода возобновил, казалось бы потерянные с распадом СССР, наработки связанные с вездеходами с роторно-винтовым движетелем или как их еще называют шнекоходы . Первой ласточкой стал шнекоход ЗВМ-2901.

Шнек (от нем. Schnecke, буквально - улитка) - стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси.

Шнекороторный вездеход, шнекоход - вездеход, движение которого осуществляется посредством шнекороторного движителя. Конструкция движителя представляет собой два винта Архимеда из особо прочного материала. Вездеход обладает уникальной проходимостью в условиях грязи, снега и льда, хорошо показывает себя в качестве водоходного движителя (на амфибийных машинах), однако обычно непригоден для езды по асфальту или бетону.

Транспортно технологическая платформа с роторно-винтовым движетелем (ТП с РВД) ЗВМ-2901 предназначена для эксплуатации в перенасыщенных влагой грунтах, болотах всех категорий, на плаву, по снежной целине в качестве транспортного средства, оснащенного различным технологическим оборудованием (экскаватор, манипулятор, грунтовый насос и т.п.) для проведения строительных, мелиоративных, аварийно-спасательных и др. работ.

В базовой комплектации ТП оснащена 2-х местной кабиной, подогревателем двигателя, валом отбора мощности (100% от мощности ДВС) для привода технологического оборудования, водооткачивающим насосом.

Технические характеристики
Обозначение базовой модели		ЗВМ-2901
Двигатель модель	ЯМЗ - 5344	ММЗ Д245.7
тип	дизельный
max мощность, кВт (л.с.)	99.2 (134,9)	87,5 (119)
max момент, Нм	421	420
Количество мест в кабине, включая водителя	2-12
Масса перевозимого груза, оборудования, кг	1500
Максимально-допустимая полная масса, кг	5500
Габариты, мм
Длина / ширина / высота по багажнику, мм	5500 / 2800 / 2500
Колея, мм	1800
Диаметр ротора, мм	800
Высота гребня, мм	100
База, мм	3775
Дорожный просвет, мм	250
Максимальная скорость движения, км/ч
по льду	25
на плаву	10

Сейчас (2017год) шнекоходы "ЗВМ" изготавливаются "штучно", под каждого конкретного заказчика. В основном подобные машины стабильно востребованы для таких специфических работ, как мелиорация почвы, обслуживание очистных сооружений. Пригодятся вездеходы и для работы в Арктике.

У шнекоходов уже есть довольно долгая история. Появление этих движетелей относят к 1804 году, когда Дж. Стивенс построил пароход со шнеками и испытал его на реке около Нью-Йорка.

Первым кто запатентовал шнекоход - был американский швейцарец Якоб Морат в 1868 году. Его машина двигалась с помощью движителя, представляющего собой винт, и использовалась для сельскохозяйственных работ. Винты, называемые шнеками, имели острые кромки, которые разрезали корни прямо под землей.

В 1900 году русскому изобретателю Ф. Дергинту был выдан патент на сани, приводимые в движение шнеком.

В 1907 лет американские изобретатели Джеймс и Айра Пиви запатентовали и собрали первые два трактора-шнекохода, один с бензиновым, другой с паровым двигателем.

В 1920 году американская компания Armstead создала два интересных образца шнекохода, один на основе трактора Fordson, другой на основе автомобиля Chevrolet.

В советские годы журнал Моделист-Конструктор часто освещал эту тематитку.

Один из самых больших шнекоходов создали на ЗИЛе это ЗИЛ-4904 , грузоподъемностью 2,5 т.
Кабина ЗИЛ-4904 изготовлена из стеклопластика, а водонепроницаемый корпус, в который упрятаны агрегаты, стальной, с аварийной системой откачки воды.

Первым и последним серийным советским шнекоходом стал ЗИЛ-2096 , входящий в состав поисково-спасательного комплекса "Синяя птица", предназначенного для спасения космонавтов.
Всего в 1980-91 годах было собрано до 20 таких машин

Сейчас в мире почти никто не производит шнекоходы серийно. Быть может только австралийская Residue Solutions делает MudMaster («Специалист по грязи») мелкими партиями.
Восьмиметровый MudMaster весит 18,5 т и приводится в движение шестицилиндровым дизелем Cummins. Собирается каждый экземпляр шнекохода по заказу; процесс сборки занимает 18 недель.

У шнекоходов есть один существенный недостаток - их практически невозможно использовать на твердом грунте.
Побороть этот "недуг" предлагает наш изобретатель Алексей Бурдин, он разработчик трансформируемых шнеков.

В конструкции Бурдина между лопастями архимедова винта на ротор натянута длинная червеобразная камера. Когда вездеход находится в режиме шнека, она сдута. Когда же в нее поступает воздух (или вода), камера заполняет собой межлопастное пространство и превращает шнеки в обычные колеса. Изобретатель построил и действующий образец вездехода с1,5-киловаттными электроприводами на передний и задний шнеки.

В статье использованы материалы: Журнала

Принцип движения шнекороторного вездехода прост. Машина оборудована двумя или более соосными с направлением движения роторами — винтами Архимеда. При вращении они отталкиваются от кашеобразной или жидкой субстанции, по которой движется вездеход, и продвигают его вперед. Идея настолько проста, что любой ребенок может своими руками сделать подобную игрушку: шнекоходы были популярным классом моделей в кружках юных техников.

Шнекоходу не страшно ничего. Там, где вязнет болотоход «Трэкол» с огромными бескамерными шинами, где из-за неровностей рельефа не может пройти судно на воздушной подушке, шнекоход будет медленно, но верно продираться вперед. Для спасательных операций в условиях, например, северных болот, он может стать незаменимым помощником. Кроме того, полые роторы-шнеки могут служить поплавками, превращая вездеход в амфибию. Где же недостатки?

MudMaster от австралийской компании Residue Solutions — единственный на сегодняшний день шнекоход, собирающийся серийно. На его универсальную платформу компания-производитель может установить практически любое оборудование.

Они налицо. И самый основной — это полная неспособность шнекохода передвигаться по хотя бы чуть-чуть твердой поверхности. Как только шнек «чувствует» землю, машину начинает сносить в сторону и трясти. Вроде бы этого нетрудно избежать, сделав поворотной кабину вездехода. Пусть на шнеках он идет по оси X, а по дороге катится по оси Y. Но, увы, так сделать нельзя, потому что от качения шнеки будут попросту разрушаться, теряя присущие им свойства архимедова винта. А если сделать их сверхпрочными, шнекоход будет дробить асфальт или другое покрытие. Есть и еще один недостаток: крайне низкая скорость движения при высоких энергетических затратах. Именно невозможность существования шнекохода в качестве самостоятельной транспортной единицы и не позволило подобным вездеходам получить должное распространение. В том крайне узком сегменте, где без них не обойтись, делают просто: привозят шнекоход в кузове другой машины и спускают его на воду или грязь.

Шнекоход Казмера (1966). Для повышения и без того прекрасной проходимости шнекохода Казимир Казмер придумал невероятное… Странная машина Казмера имела 4 независимых шнека, расположенных под углами 90 градусов, — под машиной получался крест или квадрат из шнеков. Полз шнекоход медленно, зато не боялся твердой почвы.

Узость сегмента делает экономически невыгодным производство шнекоходов. Как же сейчас обстоят дела на этом рынке?

Сегодняшние реалии

На данный момент в мире существует только одна компания, занимающаяся серийным изготовлением шнекоходов, — это австралийская Residue Solutions, производитель шнекохода MudMaster («Специалист по грязи»). Правда, серия совсем небольшая- компания продает едва ли пару десятков машин в год (что, впрочем, вполне прилично с учетом стоимости шнекохода). MudMaster — мощная профессиональная машина, предназначенная для обслуживания станций ирригации и сельхозугодий, требующих постоянного наличия воды (скажем, иловых полей), а также для работы в условиях болот, мангровых лесов, береговых линий с низкой плотностью почвы и т. д. Проще говоря, для работы в грязевой жиже. Восьмиметровый MudMaster весит 18,5 т и приводится в движение шестицилиндровым дизелем Cummins. Собирается каждый экземпляр шнекохода по заказу; процесс сборки занимает 18 недель. Оборудование на MudMaster можно поставить самое разное — от мелиорационной системы до подъемного крана; по сути это просто платформа.

Снежный толкач Беккера (1960). Оригинальную машину на базе шнекохода запатентовал калифорниец Элвин Беккер. Идея Беккера состояла в создании независимого модуля, оснащенного двумя параллельными роторами-шнеками, приводящимися от общего двигателя. Модуль можно прицепить к саням или даже к лыжнику.

Теоретически шнекоход можно заказать еще в голландской компании Eco Dredging Ltd. Под торговой маркой VISона производит всевозможное оборудование для быстрого создания искусственных водоемов, котлованов и т. д. В модельном ряду компании некоторое время находился небольшой шнекоход VIS Amfirol. В отличие от универсального австралийца, Amfirol- просто маленький грузовичок-амфибия на шнековом ходу. Надо сказать, что специалисты Eco Dredging не самостоятельно разработали шнекоход. Изначальную машину под названием Amphirol (да, через «ph») спроектировал и построил в 1960 году голландский инженер Джей-Джей де Баккер. Шнеки приводились в движение двумя 750-кубовыми двигателями DAF, представленными производителем. ДеБаккер очень болел за свою идею, построил позднее вторую модель (первая некоторое время стояла в музее DAF), но наладить производство не сумел.

Шнеки в СССР

Благодаря необъятным просторам, обширным болотам и разреженной дорожной сети Советский Союз и, в частности, его северо-восточные территории казались идеальным плацдармом для применения шнекоходов. Рыхлый снег толщиной в пару метров- великолепная среда для подобной машины. Советские инженеры с определенной регулярностью обращались к теме шнекоходов, но раз за разом сдавались. Даже в государстве, где приказ партии частенько перевешивал фактор экономической выгоды, шнекоходы были обречены.

Шнекоход Tyco Terrain Twister. Из десятков патентов, посвященных шнекороторным движителям, как минимум пятая часть посвящена игрушкам. Игрушку воплотить гораздо проще, чем полноразмерный вездеход подобного плана. Правда, успеха такие игрушки не снискали…

Самый известный и эксплуатирующийся по сей день советский шнекоход — ЗИЛ-2906 (или усовершенствованный 29061). Более точная его классификация — шнекороторный снегоболотоход. С 1980 по 1991 год на заводе имени Лихачева было построено 20 поисково-спасательных комплексов повышенной проходимости «Синяя птица». Заказчиком выступило бюро им. С.П.Королева: основным назначением комплекса должно было стать спасение космонавтов после приземления. В состав комплекса входили пассажирский автомобиль ЗиЛ-49061, грузовой вездеход ЗиЛ-4906 и собственно снегоболотоход. Последний помещался в кузов грузовика и выгружался лишь в случае необходимости. Надо сказать, что необходимости практически так и не возникло. Шнекоход в основном демонстрировал чудеса проходимости там, где на брюхо садились даже танки, а также служил народному хозяйству. Например, в рыбхозе его использовали для уничтожения камыша — он был способен забраться в такие дебри, куда ни лодки, ни амфибии попасть не могли.

Но ЗИЛ-2906 хотя бы нашел себе применение. А вот остальные советские разработки остались на стадии прототипа. Например, еще в 1972 году был построен шнекороторный снегоболотоход ЗИЛ-4904 — самый большой в мире, грузоподъемностью 2,5 т. Он приводился в движение двумя 180-сильными двигателями и был действительно могуч. Только вот применения ему не нашлось. Зачем нужен огромный грузовик в местах, где больше ни одна машина не пройдет? Что возить-то? Лес? В итоге несколько построенных 4904-х отправились на слом, лишь один чудом сохранился до наших дней. Сегодня на него можно посмотреть в Государственном военно-техническом музее в Черноголовке.

Радиоуправляемый Tyco Terrain Twister провалился на рынке. Его обтекаемые формы не соответствовали черепашьей скорости, на ровной поверхности он умел ездить только боком, а на воде гораздо интереснее было пускать кораблики.

Немного истории

На самом деле шнекороторный движитель был впервые запатентован в 1868 году (!) американским изобретателем Джейкобом Морэтом, а первый российский патент на шнековые сани появился в 1900 году. Вообще, за последние 150 лет патентов и авторских свидетельств на шнекороторные вездеходы и амфибии было пруд пруди. Только вот в металле воплотились всего несколько. Первым стал паровой шнекоход Джеймса Пиви из Мэйна, построенный в 1907 году.

Наиболее известным (и, пожалуй, единственным серийным) был снегоболотоход «Снежный дьявол» на базе трактора Fordson, который строила компания Armstead Snow Motor в 1920-х годах. Компания придумала отличную схему: она просто клепала комплекты для переоборудования шасси любого «Фордзона» в шнекоход. Сколько таких машин было сделано, толком неизвестно. До наших дней точно дошел один экземпляр, бережно хранящийся в автомобильном музее в Вудленде, Калифорния.

И шнек, и снег

Шнекоход может служить не только для промышленных целей, но и как индивидульное средство транспорта. К примеру, целый модельный ряд шнекороторных вездеходов создали в шестидесятые годы в Горьковском политехническом институте (ГПИ).
В 1965 году появилась первая машина этой серии — шнекороторный снегоход ГПИ-16, а затем и многочисленные её модификации. Конструктивно все эти вездеходы представляли собой обычные снегоходы, в которых вместо гусениц были установлены шнеки. Скорость передвижения была, конечно, невелика, зато шнекоход не вяз никогда и нигде.
К 1972 году технология была налажена и отточена — это позволило создать вездеход РВБ-ГПИ-02, мощную машину, применявшуюся для обработки отстойных иловых площадок очистных сооружений на станциях аэрации, а затем и её наследницу РВБ-ГПИ-06. Впоследствии разработки Горьковского политеха получили продолжение; например, на ЗИЛе испытывали шнекоход ШН-1. Если же углубиться в давнюю историю, ещё в 1926 году инженер Крживитский спроектировал и построил шнекосани для лесохозяйства (он, кстати, выпустил ряд монографий и книг по различным типам снегоходов). Но всё это были лишь искры от несуществующего костра.

Во время Второй мировой публикаций в газетах и достаточно громкой славы удостоился шнекоход, сконструированный немецким офицером Иоганном Раделем в 1944 году. Основной мыслью Раделя была трудность освоения снежных просторов России после ее окончательной капитуляции. 28 апреля 1944 года Радель провел первые испытания шнекохода, созданного на базе обычного трактора; испытывал он машину в горах Тироля, причем успешно. Но было поздно: ситуация на фронтах явно не располагала к использованию машины Раделя.

Пути развития

Итак, основная проблема шнекохода — бесполезность в любой «цивильной» среде и невозможность передвигаться по ровной дороге. Соответственно, дальнейшее развитие этого вида вездеходов лежит в универсализации конструкции. Попытки были и раньше. В частности, безумные ребята из компании Ice Challenger спроектировали и построили универсальный вездеход Snowbird 6, способный двигаться как на шнеках, так и на гусеницах. За базу был взят небольшой гусеничный грузовичок, к которому прикрепили два мощных шнека. Когда нужно было перейти от гусеничного хода к шнековому, роторы опускались ниже гусениц — и машина превращалась в шнекоход. В 2002 году экспедиция в составе шести человек на Snowbird 6 успешно проехала по льду Берингова пролива из поселка Провидения на Чукотке вплоть до города Ном на Аляске- 350 миль за 8 дней. Машина выполнила свое предназначение.

Но это эксклюзивное решение. А вот идею, которая может привести к распространению шнекоходов, выдвинул и запатентовал санкт-петербургский изобретатель Алексей Бурдин. В конструкции Бурдина между лопастями архимедова винта на ротор натянута длинная червеобразная камера. Когда вездеход находится в режиме шнека, она сдута. Когда же в нее поступает воздух (или вода), камера заполняет собой межлопастное пространство и превращает шнеки… в обычные колеса. Чтобы не быть голословным, Бурдин построил и действующий образец вездехода с1,5-киловаттными электроприводами на передний и задний шнеки. У конструкции есть несколько проблем, которые можно решить, используя современные технологии. Во‑первых, сильный износ сдутых камер при работе в режиме шнека. «Следует использовать высокопрочную армированную резину и сокращаемый протектор, — говорит Алексей. — Но на макете пока просто камера, этого достаточно». Вторая проблема — необходимость обеспечения поворотного корпуса, потому что в режиме шнека вездеход движется по одной линии, а в режиме качения — по перпендикуляру к ней.

В конструкции питерского изобретателя между лопастями архимедова винта на ротор натянута длинная червеобразная камера, позволяющая быстро превратить шнек в колесо, а шнекоход — в дорожную машину.

Но вопрос по‑прежнему стоит ребром: кому на самом деле нужен шнекоход, если полтора десятка подобных машин, производимых австралийской компанией Residue Solutions, вполне покрывают мировые нужды? Поэтому, если Алексею не удастся совершить революцию в вездеходной промышленности, шнекоходы так и останутся странным видом транспорта, предназначенным разве что для работы на иловых площадках станций аэрации…

Шнек (от нем. Schnecke, буквально - улитка) - стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси.

Технические характеристики
Обозначение базовой модели		ЗВМ-2901
Двигатель модель	ЯМЗ - 5344	ММЗ Д245.7
тип	дизельный
max мощность, кВт (л.с.)	99.2 (134,9)	87,5 (119)
max момент, Нм	421	420
Количество мест в кабине, включая водителя	2-12
Масса перевозимого груза, оборудования, кг	1500
Максимально-допустимая полная масса, кг	5500
Габариты, мм
Длина / ширина / высота по багажнику, мм	5500 / 2800 / 2500
Колея, мм	1800
Диаметр ротора, мм	800
Высота гребня, мм	100
База, мм	3775
Дорожный просвет, мм	250
Максимальная скорость движения, км/ч
по льду	25
на плаву	10

В 1900 году русскому изобретателю Ф. Дергинту был выдан патент на сани, приводимые в движение шнеком.

В советские годы журнал Моделист-Конструктор часто освещал эту тематитку.

В статье использованы материалы: Журнала

С каждым годом все интенсивнее идет освоение труднодоступных районов страны, хранящих в своих недрах неисчислимые богатства, столь необходимые народному хозяйству. Разыскивая эти тайники природы, работают многочисленные геологоразведочные партии. Они преодолевают сотни и тысячи километров непроходимой тундры, форсируют болота и топи, не замерзающие и в суровые зимы реки, глубокие снега.

В этом им помогают различные транспортные машины - гусеничные вездеходы-амфибии, автомобили высокой проходимости, вертолеты и самолеты. И тем не менее в особо сложных условиях имеющаяся техника часто оказывается бессильной. Приходится использовать вьючных животных, оленьи упряжки, а порой пробираться пешком, надев охотничьи лыжи или снегоступы.

Поэтому понятны попытки разработать такой движитель, который обеспечивал бы высокую проходимость не только машинам, но и более простым, малым транспортным средствам, не менее необходимым для работы в отдаленных осваиваемых районах.

И движитель подобного рода существует: шнековый, или винтовой. Он, конечно, имеет свои недостатки, но и обладает многими преимуществами. Главное из них - обеспечение вездеходности в таких условиях бездорожья, где все остальные транспортные средства проходимости не обеспечивают.

У шнекового движителя есть своя довольно долгая история. Его появление относят к 1900 году, когда русскому изобретателю Ф. Дергинту был выдан патент на сани, приводимые в движение шнеком. Вслед за тем во Франции и Швеции появляются шнековые движители, приспособленные к автомобилям и предназначенные для обеспечения им возможности передвижения по снегу.

Эти машины имели винтовой движитель, установленный между задними колесами автомобиля. Шнек приводился во вращение от двигателя через специальную передачу. Первоначально на автомобили ставился один такой движитель, а позднее два параллельных.

Что же представлял собой сам шнек! Внешне он напоминал винт в мясорубке: это определенного диаметра стержень, на который навито высокое спиральное ребро. Шнеки устанавливались на шарнирной подвеске, водитель машины, посредством системы рычагов мог опускать и поднимать их, то есть регулировать высоту по отношению к колесам автомобиля. Что это давало! При движении по глубокому, рыхлому снегу, например, достаточно было опустить шнек, чтобы он погружался в более плотный слой, обеспечивая лучшее сцепление. Позднее шнек начали ставить на пружинной подвеске - и та же операция выполнялась автоматически, упразднялась сложная рычажная система управления движителем.

Но в первых вездеходах шнек все же работал недостаточно надежно, а сами машины имели слишком узкие колеса, которые под весом автомобиля глубоко погружались в снег и создавали большое сопротивление движению. Да и конструкция шнека была также несовершенна. Небольшого диаметра стержень и высокое узкое ребро его винтовой нарезки не уплотняли снег, а на твердом насте автомобиль мог перемещаться и без такого движителя.

Следующий этап развития шнекового транспорта - увеличение диаметра винтового движителя, резкое уменьшение высоты спирального ребра и замена колес на лыжи. Эти усовершенствования резко повысили эффективность работы шнека. Теперь он превратился в цилиндр большого диаметра, который при перемещении хорошо уплотнял снег, а винтовое ребро, хотя и было меньшей высоты, работало значительно лучше. Испытания показали, что сцепление такого шнека с грунтом возрастает с увеличением приходящейся на него нагрузки.

Это наблюдение привело к следующему этапу развития вездеходов рассматриваемого типа, который можно назвать современным, так как он захватывает и сегодняшний день. Конструкторы отказались от приспособления шнекового движителя к автомобилю, а стали строить специальные машины, в которых вся масса распределяется между двумя винтовыми движителями и передними управляемыми лыжами.

Почти одновременно появилась и еще одна разновидность шнековых машин. У них уже не было ни колес, ни лыж, а движители представляли собой цилиндры большого диаметра с трех-, четырехзаходной навивкой рабочего ребра. Управление осуществлялось как на гусеничных машинах: торможением одного из шнеков. Такая конструкция считается наиболее перспективной, поскольку дает возможность использовать подобные машины не только зимой, но и в условиях полного бездорожья.

Здесь стоит упомянуть об испытаниях зимней техник», которые были организованы в Подмосковье в конце двадцатых годов. Проверялись возможности различных снегоходных машин, автомобилей, тракторов и приспособлений к ним, повышающих проходимость по снегу. В испытаниях участвовала техника, созданная институтом НАМИ, отдельными конструкторами. Были и зарубежные машины, среди них шнекоход «мотобоб» и трактор «фордзон» на червячных барабанах.

Проведенное сравнение позволило выявить ряд преимуществ машин со шнековыми движителями: относительная простота, плавность хода, хорошее тяговое усилие. Но тогда же вскрылись и минусы, в основном заключавшиеся а небольшой скорости, плохой маневренности, недостаточной надежности конструкции. Немаловажным фактором явилась и ограниченность мест целесообразного использования шнекоходов по сравнению с гусеничными машинами и автомобилями повышенной проходимости. Все это послужило причиной ослабления внимания транспортных организаций к шнековому движителю.

Возрождение интереса к машинам с «винтовыми» движителями как у нас в стране, так и за рубежом, приходится на 60-е годы. Оно связано с поиском вездеходных конструкций, применимых не только в ЗИМНИХ, но и в других особо тяжелых дорожных условиях. Различные экспериментальные шнекоходные машины, предназначенные специально для работы на сильно заболоченной местности, были созданы в США, Англии, Японии.

В нашей стране большую исследовательскую работу, в том числе и по теории шнековых движителей, проделала лаборатория снегоходных машин Горьковского политехнического института имени А. А. Жданова. Под руководством кандидата технических наук, доцента С. В. Рукавишникова был разработан ряд легких шнековых машин (ГПИ-16Р, ГПИ-16ВА, ГПИ-16ВС и ГПИ-0,5), испытания которых подтвердили предположение о перспективности применения «роторно-винтовых» движителей для снегоходов и выявили ряд неоспоримых преимуществ этих движителей: более высокий КПД, повышенная долговечность и надежность, более высокие тягово-сцепные качества, меньший вес и простота конструкции.

Испытания легкой шнекоходной машины ГПИ-16Р с двигателем «Иж-Планета» мощностью 12 л. с. показали, что машина устойчиво движется по снегу глубиной от 200 до 800 мм, свободно преодолевает заструги высотой до 400 мм. Шнекоход имеет винтовые барабаны с диаметром Цилиндра 300 мм и шагом винтовой линии зацепов 840 мм, что соответствует углу подъема винтовой линии зацепа 42°. Длина барабана, включая передний и задний конусные участки, - 1650 мм, при числе витков 3 и высоте зацепов 50 мм. Зацепы выполнены в форме трапеции с основанием 35 мм и углом при вершине 20°.

При испытаниях были проведены сравнения с полугусеничным ГПИ-15, имевшим аналогичные весовые и мощностные характеристики: обе машины показали одинаковые результаты по замеряемым параметрам. В выводах по испытаниям указано, что использование винтовых барабанов с углом подъема спиральной линии зацепов 42° возможно для снегоходной машины, однако желательно уменьшение угла, что позволит увеличить запас тяги го сцеплению. Отмечалось также, что боковые перемещения во время движения - наиболее существенный недостаток винтоходной машины. Необходимы устройства, стабилизирующие прямолинейное движение, особенно на неровностях пути.

О боковых смещениях винтовых барабанов известно давно. Еще инженер А. А. Крживицкий писал об этом в книге «Механические средства передвижения по снегу», вышедшей в 1926 году. И уже тогда рекомендовал ограничивать шнеки врезающимися по бокам в снег полозьями, стабилизирующими движение и воспринимающими боковые усилия, возникающие на винтовом ребре барабанов.

Созданные лабораторией машины ГПИ-0,5, выпущенные небольшой партией, были использованы зимой на Камчатке для объезда линий электропередачи, где заменили применявшиеся до этого мощные гусеничные машины ГАЗ-71.

Лыжно-винтовой снегоход ГПИ-0,5 состоит из кузова, двигателя, силовой передачи (трансмиссии), ходовой части, рулевого управления и систем питания двигателя и электрооборудования. Кузов - цельнометаллический, сварной, открытый, рассчитанный на перевозку 2-3 человек или перевозку животных, также вы можете обратится в компанию “Удачный полёт” https://www.luckyfly.ru/raschjot-marshruta.html и без собственного транспортного средства заказать перевозку собак, но если вы находитесь в непроходимой местности, то вам поможет снегоход кузов которого является основным несущим элементом конструкции. Передний капот, под которым размещен двигатель, сделан откидным для обеспечения удобства обслуживания двигателя в эксплуатации.

Р - равнодействующая сила, перпендикулярная рабочей плоскости винтовой нарезки зацепа, Р1 - сила тяги, α - угол наклона рабочей плоскости винта по отношению к плоскости его вращения.

1 - стабилизирующий полоз, 2 - корпус снегохода, 3 - винтовой барабан-шнек.

Мотоциклетный двигатель «Иж-Плакета» снабжен принудительным охлаждением. При частоте вращения коленчатого вала 3200-3500 об/мин он развивает мощность 15,5 л. с. Силовая передача включает в себя цепные передачи на сцепление и коробку передач, выполненные в блоке с двигателем, от коробки передач - на редуктор, а также бортовые - с главного вала на конические редукторы привода движителей. На главный вал посажен тормозной диск.

Ходовая часть состоит из двух управляемых лыж с амортизацией листовыми рессорами и двух винтовых барабанов движителя с их подвесками. Барабаны клепаные, негерметические, с зацепами из нержавеющей стали, число заходов навивки - 4. Шаг зацепов 1100 с углом по барабану 40°. Движители сзади подрессорены, что позволяет им иметь лучшее сцепление с грунтом для преодоления неровностей пути.

Рулевое управление у шнекохода - с обычным рулевым колесом и механизмом реечного типа; соединение с поворотными рычагами пыж - тягами.

Следует остановиться и на разработанных в Горьковском политехническом институте имени А. А. Жданова машинах особого назначения. В 1968 году вышли на испытания специальные вездеходы на шнековых движителях типа ГПН-63 и ГПИ-72, созданные под руководством профессора А. Ф. Николаева (см.: «М-К», 1972, № 4). Эти машины, имея высокую энерговооруженность, снабжены герметичными винтовыми барабанами большого диаметра, которые обеспечивают возможность свободного передвижения не только по снегу или заснеженному льду со скоростью до 20 км/ч, но даже по воде и непроходимым болотам. На них смонтированы ледово-фрезерные установки для окалывания льда вокруг зимующих судов в северных портах, для охраны от разрушения льдом гидротехнических сооружений. При толщине льда в 1,5 м скорость такой фрезерной проходки достигает 560 м/ч.

Большой интерес представляет и машина ГПИ-92, сконструированная специально для механизации обработки илообразных осадков на площадках очистных сооружений больших городов. Такие отстойники имеют площадь до нескольких сот гектаров и должны при современных очистных мощностях поглощать в крупных городах до 16000 м3 илообразных осадков в сутки. Будучи обезвожены, эти массы могут быть использованы в промышленности и сельском хозяйстве. Но практика показала, что цикл обезвоживания затягивается на несколько лет, в основном из-за зарастания поверхности площадки сорными травами, которые препятствуют интенсивному испарению влаги.

Машина ГПК-82 показала хорошую проходимость по иповым отстойникам при любой влажности, а роторно-винтовые движители к тому же интенсивно разрушают и погружают в их растительный покров без применения каких-либо дополнительных навесных орудий. Они перемешивают верхний слой на глубину 500-600 мм, что способствует более интенсивному испарению влаги.

При мощности двигателя 115 л. с. и диаметре герметичных роторно-винтовых барабанов 800 мм машина обеспечивает скорость от 5 до 20 км/ч, в зависимости от степени влажности ила.

Мощные машины на шнековых движителях быки созданы и на Московском автозаводе имени Лихачева. Шнекоход ШН-I снабжен двигателем в 180 л. с. и герметичными роторно-винтовыми барабанами с Ø 800 мм, с рабочим зацепом трапециевидной формы высотой 120 мм и углом наклона 17°. Для повышения жесткости на внутреннюю поверхность барабанов напылен слой полиуретана. Машина рассчитана на передвижение по глубокому снегу, болотам.

Необычной конструкции шнековая болотоходная машина создана в Московском институте народного хозяйства имени М. Н. Губкина. Ее два шнека, вращаясь в противоположных направлениях, позволяют двигаться вперед и назад; когда же они движутся в одну сторону, машина может перемещаться боком, причем даже по асфальту. Этот болотоход предназначен для транспортировки бурового оборудования по труднопроходимым грунтам - например, грузовой платформы на воздушной подушке.

Из зарубежных машин особый интерес представляет японская модель шнекохода «дороти». У нее не два, а четыре шнека, последовательно размещенные по два с каждой стороны. Причем любой шнек может вращаться в обе стороны. Благодаря этому машина обладает исключительной маневренностью.

Не обошли вниманием роторно-винтовой движитель и любители технического творчества. В 1965 году инженер П. Г. Гаврилов из Темиртау предложил переоборудовать стандартный автомобиль «Победа», установив на нем два шнека и передние управляющие лыжи. Шнеки монтировались на специальных кронштейнах без элементов амортизации и приводились во вращение карданными валами, идущими от закрепленного на двигателе редуктора с угловыми шестернями.

В 1973 году инженер П. В. Олейников из поселка Зареченский Мурманской области построил шнеконарты КРАБ-1. Надо отдать должное настойчивости любителя технического творчества: потребовалось три года, чтобы сделать машину не только работоспособной, но и надежной: она эксплуатируется в течение всего зимнего периода без поломок.

1 - управляемая лыжа, 2 - редуктор, 3 - двигатель, 4 - радиатор и вентилятор системы охлаждения, 5 - карданный вал, 6 - шнековый движитель, 7 - опорный подшипник.

1 - управляемая лыжа, 2 - упорный подшипник рулевой колонки, 3 - корпус, 4 - рулевая колонка, 5 - руль, 6 - сиденье водителя и пассажира, 7 - бензиновый бак; 8 - двигатель, 9 - редуктор, 10 - муфта соединения двигателя с редуктором, 11 - цепь привода шнека, 12 - подшипник, 13 - ведомая звездочка, 14 - ось шнека, 15 - шнек, 16 - винтовые зацепы, 17 - передний подшипник, 18 - поворотная ось рамы шнека, 19 - амортизатор, 20 - упорная резиновая подушка, 21 - рессора; α - угол отклонения рамы шнека по отношению к корпусу.

Шнеконарты КРАБ-1 состоят из лыжи-корпуса, одного шнека, моторной установки и одной передней управляемой лыжи, которая при движении уплотняет снег перед шнеком. Корпус имеет П-образную форму: боковые плоскости, снабженные подрезами, скользят по снегу, а в вырезе размещается шнек. Подрезы нейтрализуют боковые силы, возникающие на работающем шнеке, обеспечивая устойчивое прямолинейное движение машины. А сами плоскости-лыжи ограничивают пространство, в котором работает шнек, что значительно повышает его эффективность. Движитель закрепляется на раме, которая передней частью шарнирно кропится к силовым узлам П-образного выреза. Ее задняя часть не связана с корпусом-лыжей и выходит за его задний обрез. На ней с помощью специального кронштейна установлен двигатель Иж-56 с принудительным воздушным охлаждением, а также редуктор (реверс). Последний из/оговлен из заднего моста инвалидной мотоколяски. От редуктора на привод шнека идет цепная передача.

Такая схема при движении позволяет раме шнека совместно с двигателем перемещаться в вертикальной плоскости, обеспечивая улучшение сцепления движителя с дорогой на неровностях. Этому же способствует оптимальная нагрузка шнека, несущего на себе вес двигателя и редуктора.

Движитель, как и у всех подобных машин, представляет собой цилиндрический барабан Ø 320 мм и длиной 1500 мм с тремя спиралями зацепов, сдвинутых относительно друг друга на 120°. Шаг зацепов 450 мм - это означает, что за один оборот шнек продвигается вперед на 0,45 м. Трехзаходная спираль увеличивает сцепление со снегом, так как на расстоянии 1,5 м Длины шнека в зацеплении участвуют. одновременно 9 ребер. Для изготовления зацепов конструктор использовал отработавшие свой срок диски от муфты сцепления трактора.

Передняя управляемая лыжа снабжена мягкой подвеской из рессоры, двух амортизаторов от мопеда «Рига» и ограничителей: резиновых подушек, предотвращающих жесткие удары и предохраняющих рессору от поломок.

Даже столь краткий обзор шнекоходных машин показывает, что развитие этого специфического вида транспортной техники продолжается, как продолжаются и поиски новых конструктивных решений.

И. НИКОЛАЕВ, инженер

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.