Шнековый вездеход, что за зверь. Шнековый вездеход: принцип действия, марки

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 .

Шнекороторный. В статье рассказывается о истории развития шнекороторных вездеходов в России и за рубежом. 3D-модели и поисковая оптимизация: Олег Вонсовский, все права защищены.

Шнекороторные вездеходы

Когда Архимед изобрел простое устройство для перекачки воды (водоподъемная машина) из одного канала в другой, он и не предполагал, что его изобретение будет применяться не только по назначению. Кстати, это изобретение называется архимедов винт, который стал прообразом шнека. Шнек представляет собой обычный стержень с винтовой поверхностью. Последние нашли поистине широкое применение, от бытовых приборов и строительных инструментов до стрелкового оружия и движетелей шнекороторных вездеходов. Именно о последних и будет рассказано в этой статье. Прежде всего, начнем с терминологии.

Шнекороторный вездеход (шнекоходы) – транспортное средство повышенной проходимости, движение которого осуществляется посредством шнекороторного движителя. Конструкция движителя (т.е. та часть машины которая взаимодействует со средой) представляет собой два или более винта архимеда из особо прочного материала, расположенных по бокам корпуса вездехода. Широкого применения шнекороторные вездеходы не нашли в связи с их двумя главными недостатками.

Повышенный износ шнеков при движении по жесткой поверхности Шнекороторные вездеходы не приспособлены для движения по твердым поверхностям (асфальт, бетон).

Перемалывают все Шнекороторные вездеходы при движении наносят значительный урон окружающей природной среде.

Тем не менее, шнекороторный вездеход обладает уникальной проходимостью в условиях грязи, снега, льда и тотального бездорожья. Шнековые вездеходы являются специальным видом техники, применимость которой уже, чем универсальной. Да и к тому же, проще преобрести запчасти для снегохода, нежели запчасти к данному виду техники. Для уменьшения износа шнеков последние изготавливают из особо прочного материала, что накладывает дополнительное ограничение на применение шнекоходов - они непригодны для передвижения по твердым поверхностям - асфальту/бетону. Для транспортировки шнекороторных вездеходов не редко используют специальные платформы (см. далее проект "Синяя птица" ).

Тогда почему шнекороторные вездеходы все таки нашли свою нишу и используются и по сей день? Ведь в экспедициях или спасательных операциях вполне неплохо зарекомендовали себя, скажем, гусеничные вездеходы. Да, гусеничные вездеходы являются универсальным транспортным средством, но один из основных их недостатков - большое потребление горючего. Взамен гусеничного вездехода используются вертолеты, но они дорогостоящи и в условиях низкой видимости используются редко. Поэтому там где безорожье - шнекороторные вездеходы отлично зарекомендовали себя. Почему...читайте далее.

Первые запатентованные идеи на шнекороторные

Когда же появились первые шнекоходы? История развития данного вида вездеходов довольно разнообразна. Первые патенты на шнекороторный вездеход был получены еще в 1868 году Якобом Моратом. Как видно из эскиза, изобретение было ориентирован прежде всего на пахоту полей и различные земляные работы.

Стоит упомянуть патенты, выданные в 1900 году русскому изобретателю Ф.Дергинту, а так же патенты на паровой шнекоход, выданные в 1907 году Джеймсу Пиви из Мэйна. Конечно же это были всего лишь авторские свидетельства и патенты. Воплощение их в жизнь авторами не было осуществлено.

Первые же шнекороторы, которые попытались использовать в сельскохозяйственных целях, появились на свет в далеких 20-х годах 20-го века. Данные машины со шнекороторным движителем были разработаны стараниями конструкторов Генри Форда, да, да, того самого Форда под руководством которого были явлены миру такие шедевры автомобилестроения как «Тандерберд» (Thunderbird) и «Мустанг» (Mustang) .

Правда, предприятие Форда, на котором появилась первая техника со шнекороторным движителем, занималось выпуском не скоростных авто, а являло миру обычные сельскохозяйственные тракторы (торговая марка предприятия Форда, которая занималась выпуском тракторов, именовалась Fordson, в русской транскрипции Фордзо́н). Именно в одном из “экспериментов” конструкторов компании Fordson в 1926 году и был представлен миру первый шнекороторный трактор, названный “Снежный дьявол”. Как показала история, шнекороторные тракторы оказались невостребованными. В конце статьи Вы можете найти ссылки на редкие кадры кинохроники, на которых происходит тестирование шнекохода на базе трактора Fordson от компании Armstead Snow Motor Fordson Snow Machine (1929 год).

За инженерами компании Fordson, последовал концерн “Крайслер”, который во время вьетнамской войны успешно испытал шнекороторную болотную амфибию Marsh Screw Amphibian. Концерн, помимо болотной амфибии, явил свету в 1969 году для флота США серию шнекороторных машин Riverine Utility Craft, для военного флота США.

Чуть ранее, а именно в 1966 году инженер-одиночка Джей-Джей де Баккер разработал и воплотил в “железе” шнекоход, названный DAF Amfirol. Шнекоход де Баккера, так же как и разработанные позднее концерном Крайслера вездеходы, за счет полостей внутри шнековых движителей, мог преодолевать водные препятствия. Шнекоход де Баккера был оснащен двумя 750-кубовыми двигателями DAF и мог развивать скорость до 35 км/ч, что являлось довольно неплохим показателем для данного специфического вида техники. Особенностью конструкции вездехода было то, что он мог двигаться боком в обоих направлениях. Изменяя угол поворота шнеков, при соблюдении параллельности их осей, вездеход имел возможность поворачиваться. Позже двигатели от DAF были заменены на двигатели компании NSU Motorenwerke AG, немецкой компании выпускающей автомобили и мотоциклы и, в принципе, это была последняя ступень модернизации шнекохода де Баккера. В серийное производство его детище так и не было запущено. Далее первенство воплощения в железе шнекороторных вездеходов подхватывают российские инженеры.

Шнекороторный вездеход ЗИЛ-4904

Первые "пробы пера" российских конструкторов в области шнекороторных вездеходов относятся к 1972 году. Именно в этом году, был сконструирован и построен шнекороторный вездеход ЗИЛ-4904 (заводское обозначение ПЭУ-3). Созданный прототип ЗИЛ-4904 был одним из самых габаритных и тяжелых шнековых вездеходов. Судя по сохранившимся данным, полезная нагрузка составляла 2,5 тонны. Предполагалось, что этот титан будет востребован поисково-спасательными службами и исследователями. Однако истинный титан серии так и остался на задворках истории. Несколько построенных 4904-х нашли место на свалке, один сохранился до наших дней и выставлен в Государственном военно-техническом музее в Черноголовке.

Технические характеристики ЗИЛ-4904

Максимальная скорость шнекохода по снегу: 16 км/ч; Максимальная скорость по воде 10,5 км/ч; Максимальная скорость по болоту 7,3 км/ч; Силовой агрегат ЗИЛ-375; Длина движителя (шнека) 6м; Диаметр движителя (шнека) 1.5м;

Примечание

Шнеки ЗИЛ-4904 изготовлены алюминиевого сплава АМг-61 , который обеспечил легкость и прочность конструкции. Обычно шнеки внутри полые либо заполнены полимером, поэтому такие вездеходы являются амфибиями. Не был исключением и громадный ЗИЛ-4904.

Шнекороторный вездеход ЗИЛ-2906 (после модернизации ЗИЛ-29061)

Что говорить, ЗИЛ-4904 не нашел своего применения, но продемонстрированная уникальная проходимость вездехода не была не замечена. В 1980-x годах конструкторами бюро автозавода ЗИЛ под руководством советского конструктор автомобильной и бронетанковой техники В. А. Грачёва разработается шнекороторный снегоболотоход ЗИЛ-2906. Конечно же, недостатки ЗИЛ-4904 были учтены. В частности, за счет использования в качестве материла корпуса алюминия и углепластика, удается добиться значительного снижения массы вездехода.

Спроектированный ЗИЛ-2906 мог преодолевать практически любые препятствия, в том числе и водные, однако, основным недостатком серии, как, и предыдущих шнекороторных вездеходов, было то, что они не были предназначен для передвижения по твердому грунту. Впрочем, транспортировка большинства шнекороторных вездеходов осуществляется с помощью специальных платформы с крановыми механизмами.

Примечание

Интересно то, что Грачев , будучи главным конструктором специального конструкторского бюро автозавода ЗИЛ, не имел высшего образования. Он окончил все лишь несколько курсов Томского технологического института, но это не помешало ему создать целую плеяду легковых, грузовых и спецмашин.

Спасательный комплекс "490" "Синяя птица"

Уникальная проходимость шнекороторных вездеходов стала использоваться в поисково-спасательных работах. Так, "эволюционированный" шнекороторный ЗИЛ-29061 вошел в состав поисково-спасательного комплекса со слегка романтическим названием "Синяя птица" . Комплекс разработан и изготовлен Специальным конструкторским бюро (СКБ) АМО ЗИЛ по заказу главного конструктора ракетных и космических программ С.П. Королева . Количество партий, выпущенных в период с 1980 по 1991 годы, ограничилось 20-ю штуками. Комплекс обладал поистине уникальной проходимостью в условиях тотального бездорожья и был, прежде всего, предназначен для поиска и эвакуации космонавтов, приземлившихся в труднодоступных местах.

Шнекороторные мотонарты

ледует упомянуть и более “легких” собратьев шнекороторных вездеходов, а именно, снегоболотоходных мотонарт. Первые разработки снегоболотоходов относятся к концу 1940-х годов. Группой конструкторов, в которую входили: ассистент кафедры “Гусеничные машины” Горьковского индустриального института им. А. А. Жданова - С. В. Рукавишников, конструктор аэросаней М. В. Веселовский, а так же инженер А. Ф. Николаев, были созданы первые в СССР снегоболотоходные машины: в 1947 году - ГПИ-С20 и ГПИ-21, в 1948-м - ГПИ-22.

Все явленные миру вездеходы успешно прошли испытания и продемонстрировали высокие эксплуатационно-технические свойства. Этим коллективом талантливых изобретателей и рационализаторов была создана целая плеяда снегоходов и мотонарт, в том числе и мотонарт со шнекороторным движителем.Накопленный при работе над данным типом машин опыт, послужил основой для создания в 1972 году плавающего роторно-винтового болотохода РВБ-ГПИ-02 с открытой палубой.

Примечание

1965 год созданы роторно-винтовые мотонарты ГПИ-16
- 1967 год - ГПИ-16ВС и ГПИ-16ВА
- 1972 год - ГПИ-05
- 1972 год - роторно-винтовая болотоходная машина РВБ-ГПИ-02
- 1974 год - машины РВБ-ГПИ-06 с модификацией ГПИ-3906 с дизельным двигателем

Совренменные и российские разработки шнекороторных вездеходов

Современные, промышленные образцы шнекоходов производятся австралийской компанией Residue Solutions . На сайте компании можно увидеть галерею шнекороторных машин (ниже представлены некоторые из них).

Как было уже сказано, одной из основных проблем, которые ограничивают применение шнекороторных вездеходов – это сложность или почти невозможность передвижения последних по твердым поверхностям, такие, например как асфальт. Используя гусеничные движители, можно решить проблему передвижения, применяя специальные накладки на последние, однако в этом случае теряется проходимость. Поэтому развитие шнекоходов отразилось в универсализации конструкции.

Англичане из компании Ice Challenger построили универсальный вездеход Snowbird 6. Универсальность конструкции была в том, что данный вездеход мог передвигаться на двух движетелях: шнеках и гусеницах. Испытания вездехода были успешно прошли в 2002 году, когда экспедиция Ice Challenger преодолела около 570 километров за 8-мь дней по льду Берингова пролива.

Из переписки форума

"Я в начале 80-х пытался подобное сделать. По 3 больших пропановых баллона на сторону. ЗАЗика моторчик, с кпп. Крановые редуктора. Рекорд 3-4 метра во дворе. И эта фигня благополучно переместилась в металлолом. А самое чудесное получилось при попытке сделать движитель на основе маховика. Я тогда стену в гараже вынес. Благо, сам в воротах стоял"

Идей оставшиеся на "бумаге"

Тотальное бездорожье и грязь и способность шнекороторных вездеходов с легкостью преодолевать препятствия натолкнула изобретателей на идею использовать данные вездеходы в военных целях. Действительно, движитель есть, осталось только приладить к нему башню и мы получим боевую машину. Идея создания "снежного танка" пришла инженеру технологу Б. Бекетову. Шнекоходный танк, в соответствии с проектом Бекетова, должен был иметь массу около 28 тонн и общую длину корпуса примерно 7 метров. Сам корпус являл собой 2 соединенных между собой цилиндра, на каждом из которых размещались четыре башни от танков Т-26. Подобная конструкция, вероятно, предполагала максимальную огневую мощь. В качестве двигателей, приводящих данную машину в движение, использовались 2 авиационных мотора, развивающих мощность по 250 л.с. каждый, максимальная скорость оценочно составляла 45-50 км/ч . Примерную конструкцию шнекороторного танка автор проекта отразил на бумаге, на котором она так и осталась - в отделе изобретений посчитали, что у проекта отсутствуют перспективы.

Подобный проекту Б. Бекетова , конструктором С. М. Кирилловым в 1943 году был предложен боевой шнекороторный танк. Конструкция Кириллова военной машины со шнекороторными движетелями выглядела оригинально. Он предлагал земноводные скоростные танки ЗСТ-К1 и ЗСТ-К2. Как и проект Бекетова, предложенная конструкция так же осталась на "бумаге".

Ниже Вы можете оставить

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…

Так как для передвижения по особо тяжелому бездорожью, представленному непрочными поверхностями, обычные колеса не подходят, на предназначенные для таких условий транспортные средства устанавливают механизмы, снижающие давление на грунт. Обычно они представлены колесами пониженного давления либо гусеницами. Весьма редко используют шнеки. Далее рассмотрена конструкция, принцип функционирования оснащенных ими машин и некоторые их модели.

Определение

Шнекороторный вездеход, или шнекоход, представляет собой транспортное средство, которое передвигается путем использования шнекороторного двигателя. Ввиду большого разнообразия видов поверхностей, по которым такие машины могут перемещаться, они носят и некоторые другие названия.

Конструкция

Шнекороторный движитель представлен обычно двумя расположенными соосно с направлением движения состоящими из высокопрочного материала. Данный механизм представляет собой наклоненную трубу с винтом внутри. Винт создан в виде наклонной плоскости, навернутой на цилиндр.

Созданные, предположительно, Архимедом в 250 г. до н. э. либо даже ранее, в Греции, изначально данные приспособления предназначались для подъема воды в оросительные каналы. Значительно позже, во второй половине XX в., появились транспортные средства, у которых вместо колес либо гусениц были установлены такие механизмы. Эти современные аналоги Архимедовых винтов называют шнеками.

Приспособления, применяемые на машинах, внешне представляют собой горизонтальные цилиндры, оканчивающиеся конусами с обеих сторон. Снаружи они покрыты грунтозацепами спиралевидной формы. Шнеки обычно производят из цветных металлов. Они либо полые, либо наполнены каким-либо легким полимером, например пенопластом. Это обеспечивают низкое удельное давление на поверхность, благодаря чему оснащенные ими транспортные средства способны перемещаться по таким мягким поверхностям, как снег и грязь, и даже по воде.

Принцип функционирования

Суть работы рассматриваемых двигателей состоит в том, что при вращении шнеков грунтозацепы по резьбе вкручиваются в поверхность. Поворот в такой системе организован по тому же принципу, что и у гусеничных машин: внутренний шнек замедляется.

Функциональные качества

Рассматриваемый механизм обеспечивает высокую проходимость при движении по льду, снегу, раскисшим грунтам, а также дает возможность перемещения по воде. При этом такие транспортные средства не пригодны для передвижения по твердым поверхностям вроде асфальта. Однако в условиях бездорожья данный тип ходовой части также не является идеальным вариантом, так как существенно повреждает поверхность, в том числе растительность.

Данный шнековый вездеход создали в 1972 г. Разработчиком являлся ЗИЛ. Причем еще до этого он вел экспериментальные работы над такими транспортными средствами. Так, с 1968 по 1969 гг. был разработан опытный вездеход ШН-1. Для новой машины использовали эти наработки.

Ее оснастили двумя двигателями ЗИЛ-375 с предпусковыми подогревателями. Это 8-цилиндровый V- образный мотор объемом 6,9 л, развивающий 180 л. с., который установили и на ШН-1. Каждый из них имеет собственную гидромеханическую АКПП. Крутящий момент через раздаточную коробку передается на редуктор главной передачи, имеющий два выхода. Через них он поступает на бортовые передачи, каждая из которых приводит в движение соответствующий шнек.

Управление дроссельной заслонкой на ЗИЛ-4904 изначально осуществлялось педалью акселератора, затем данную функцию перенесли на рукоятку. Для поворота служит система, включающая рычаги, сухие многодисковые фрикционы и тормоз главной передачи. типа. Шнеки изготовили из легкого сплава. Диаметр каждого составляет 1,5 м, длина — 5,99 м. Данный шнековый вездеход оснастили системой откачки воды, упростив таким образом передвижение по болотам и воде. А по твердым дорогам его перевозили на специализированном прицепе-эвакуаторе.

Кабину в целях снижения веса изготовили из стеклопластика, но водонепроницаемый корпус стальной. В кабине размещалось 3 человека, еще 4 в салоне. ЗИЛ-4904 существовал в пассажирском и грузовом вариантах. Причем один сделали из другого. Изначально за кабиной установили остекленный пассажирский отсек из стеклопластика на 8 мест. Затем его сняли, а освободившуюся грузовую платформу покрыли тентом. Так получился грузовой шнековый вездеход грузоподъемностью 2-2,5 т. Размеры корпуса составляли 8,575 м в длину, 3,6 м в ширину, 3,44 м в высоту. За счет этого ЗИЛ-4904 стал наиболее крупным транспортным средством такого типа. Его масса равна 7,065 т.

Однако он имел очень скромные динамические характеристики. Причем скорость перемещения варьировала в зависимости от покрытия. Быстрее всего этот шнековый вездеход перемещался по снегу (10,5 км/ч) и по воде (10,1 км/ч). По болоту он мог разогнаться до 7,3 км/ч и медленнее всего двигался по сплавнине (4,45 км/ч). При этом очень большим был расход топлива. При движении по болоту он достигал 65-73 л/100 км, а по воде — 75-85 л/100 км.

ЗИЛ-2906

Данный амфибия-вездеход был разработан в 1973 г. с применением конструктивных решений рассмотренной выше машины. Так, для него использовали аналогичные компоновки органов управления, схему трансмиссии, материал шнеков.

В отличие от прежней модели, которая так и не нашла применения, данную машину изначально разрабатывали для поисково-спасательного комплекса космонавтов, где е е используют и по сей день . Так как их приземление может происходить в любых условиях ландшафта, лучшим вариантом такого транспортного средства сочли шнекороторный снегоболотоход.

Э та машина значительно компактнее предшественника, так как для данных задач не требуется высокая грузоподъемность, но нужна большая быстроходность . Длина его равна 3,8 м, ширина — 2,3 м, масса - 1280 кг . Было предусмотрено 2 сидячих и 2 лежачих места. Ввиду столь компактных размеров и для снижения массы, а также упрощения конструкции использовали два двигателя МеМЗ-967А мощностью по 37 л. с . Каждый из них состыкован с однодисковым сцеплением, планетарным механизмом, 3- ступенчатой вальной КПП с механизмом реверса , установленной под углом в 45 ° к двигателю. Максимальная скорость составляет 15 км/ч.

В 1979 г. разработали модернизированную версию, ЗИЛ-29061. Данный амфибия-вездеход отличается большими размерами кузова. Длину увеличили до 4,86 м, ширину — до 2,39 м. Двигатели от «Запорожца» заменили на моторы ВАЗ мощностью по 77 л. с. в комплекте с 4-ступенчатыми МКПП. Масса равна 1,855 т. Максимальная скорость возросла на 10 км/ч.

Прочие модели

• DAF Amphirol. Создан в Голландии в 1966 г., то есть раньше рассмотренных выше советских машин. При этом он был значительно быстрее них (по суше мог разгоняться до 35 км/ч) и также перемеща лся по воде. Однако данный амфибия-шнекоход был не заводским изделием, а частной разработкой, оснащенной двигателем DAF.

• Fordson Snow Devil. Единственная американская серийная машина такого рода компании Armstead Snow Motor. Е е производили в 1920-х гг. на основе тракторов Fordson.

• ШН-67 «Шнек». Это первый шнековый вездеход разработки ЗИЛ, созданный в 1967 г. В дальнейшем разработали модернизированный вариант ШН-68. На основе данных машин был создан рассмотренный выше ЗИЛ-4904.

• ГПИ-16. Данная модель отличается по конструкции от остальных рассмотренных, так как представляет собой мотонарты. То есть в ходовой части шнеки совмещены с полозьями. Данный шнековый вездеход был разработан лабораторией снегоходных машин Горьковского политехнического института. Существовало весьма много его моделей, но каждая в одном экземпляре, и обширного распространения они не обрели.

• Snowbird 6. Современная британская модель, созданная в 2001 г. Представляет собой шнекоход-трансформер, который б ыл предназначен специально для экспедиции Ice Challenge.

• MudMaster. Представлен в 2002 г. компанией Residue Solutions. Разработан для обслуживания ирригационных станций иловых полей, а также для работ на болотах, береговых линиях, в мангровых лесах и т. д. Благодаря данной модели к настоящему времени Residue Solutions стала лидером в производстве таких машин.

Применение

Функциональными качествами обусловлено целевое назначение: шнековые движители устанавливают на вездеходы и амфибии для особо тяжелых условий. Однако в силу разрушительного воздействия, оказываемого на поверхность, а также по причине узкоспециализированности данные механизмы в сфере вездеходостроения не обрели обширного применения.

Что может быть лучше, чем колесо, гусеница и воздушная подушка, вместе взятые? Только шнековый вездеход , или архимедов винт. Особенно актуально это будет для большинства районов России восточнее Урала – здесь и зима от 6 месяцев в году, и условия для жизни самые суровые.

Шнековый вездеход

Итак, что же такое шнекоход? Это машина, к которой вместо колёс два довольно больших шнека, или архимедовых винта. Принцип создания такого привода не нов, его использовала ещё Архимед в своей машине для подъёма воды. Суть сводится к тому, что машина не опирается на гусеницу или колесо, а как бы проталкивает вдоль своей оси то, что оказывается под шнеками.

Высокая проходимость

Шнек находится в мясорубке, и от вездеходного отличается только размерами. Идею внедрили ещё в 1926 году на фирме Fordson. В СССР разработкой и производством шнековых вездеходов занимались на ЗИЛе в СКБ Грачёва. Было разработано несколько моделей, от небольших, как на главном фото, до самого большого в мире – ЗИЛ-4904.

Шнековый ЗИЛ

Самый большой шнековый вездеход в мире обладает выдающимися для этого класса характеристиками: длина шнеков - 6 метров, полезная нагрузка 2, 5 т, полный вес – 7 тонн. Разработка была завершена к 1972 году. Машина предназначалась для тех, кто не видит асфальта: геологи, разведчики, нефтяники, спасатели и так далее.

В большинстве случаев шнеки пустые внутри, поэтому шнекоходы – почти все амфибии. Сами шнеки создаются из алюминиевого сплава. У этой модели было два мотора ЗИЛ-375, бензиновые, мощностью по 180 сил. Даже в те времена на двигатели устанавливали предпусковые обогреватели.

Управление похоже на то, как пришлось бы управлять танком – система рычагов и никакого руля. Привод на шнеки осуществлялся с помощью специального редуктора, который распределял крутящий момент по осям. Но у шнека было преимущество: он мог вращаться на месте, двигаться по дуге и даже ехать боком!

На удивление кабина сделана из стеклопластика, а двигатель и некоторые узлы спрятаны в водонепроницаемый корпус, оснащённый системой откачки воды. Скорость передвижения у такого вездехода низкая – в районе 16 км/ч, и это по снегу. Зато ему не страшны ни пески, ни снега, ни болота. Шнекоход обладает лучшей проходимостью среди наземной техники.

Для шнека чем хуже поверхность, тем лучше у него зацепляемость. Песок, ледяные торосы, грязь – это родная стихия для него. Но вот по самой ровной поверхности - асфальту или бетону - он не сможет ехать, потому что цепляться не за что. Да и вред, который наносит шнекодход природе, огромен – он разрыхляет поверхность, в том числе корни деревьев. А совсем небольшие деревца и вовсе ломает, не замечая. Можно сделать шнеки их сверхпрочных сплавов стали. Но тогда уже будет разрушаться любое твёрдое покрытие.

Максимальная скорость самого быстрого шнекохода составляет всего 30 км/ч, что не очень-то и много для спасателей или пожарных. К тому же нужно вспомнить его неспособность передвигаться по твёрдому покрытию. Сегмент их использования крайне узок, поэтому сейчас делают проще – привозят в кузове шнекоход, и спускают сразу в грязь.

Шнекоход зимой

Но ЗИЛ-4904 не был просто бесполезно произведённой единицей – он дал начало разработкам компактных шнекоходов. Была даже модификация с двумя вазовскими моторами. Инженеры ЗИЛа увлеклись это идеей и создали комплекс по розыску космонавтов, в который включили сам шнек, 2 вездехода, и небольшая команда экипажа.

ЗИЛ-2906, производная машина от ЗИЛ-4904, была меньше в размерах, имела два ВАЗовских двигателя, создавалась из углепластика и алюминия. Отчасти благодаря этому он и смог разогнаться до 65 км/ч.

На сегодня шнекоходы практически не используются, зато жители разных стран собирают модели от небольших настольных до мини-тракторов, с настоящими ДВС. Вряд ли когда-нибудь шнекоходы вернуться в строй – слишком медленно, и слишком плохо для природы.

Шнековый вездеход во всей красе