Техника и вооружение 2013 10

Часть 2 Колесные мостоукладчики

Использованы фото из архива автора

К. Янбеков

После полигонных испытаний опытного образца возимого колейного моста ВКМ на базе автомобиля ЗИС-151 в 1951 г.1 его назначение скорректировали. Теперь он должен был производить укладку колейных пролетных строений (мостов) на различного рода препятствия (рвы, овраги, эскарпы, контрэскарпы, реки, заболоченные участки местности, на проемы разрушенных деревянных мостов и т. п.), образуя при этом однопролетный или многопролетный мост для пропуска по нему танков, САУ и других гусеничных и колесных машин.

В ОКБ ИВ СА под руководством начальника и главного конструктора инженер-полковника А.Ф. Кравцева конструкция мостоукладчика ВКМ подверглась кардинальным изменениям. Рабочая документация на машину, получившую наименование «Мостоукладчик К-95», была готова в середине мая 1952 г. Тогда же ее передали на Опытный завод Инженерного вооружения (ОЗИВ) СА для изготовления экспериментального образца. В последующем (вероятно, в связи с отстранением в 1953 г. и в дальнейшем снятием с должности А.Ф. Кравцева) экспериментальный образец машины получил сначала наименование «Мостоукладчик ВКМ (К-95) на базе автомобиля ЗИС-151», а потом и вовсе — «Мостоукладчик на базе автомобиля ЗИС-151 — ВКМ»2.

Похожим образом исчезла буква «К» и в названиях целого ряда образцов, составивших основу средств инженерного вооружения Советской Армии 1960-1970-х гг.: например, гусеничного самоходного парома К-71 (принят на вооружение под индексом ГСП) и мостоукладчика К-67 (в серийном производстве — МТУ).

По воспоминаниям ветерана ОКБ ИВ СА Ю.Г. Лукьянова, в 1953 г. было назначено проведение партийного бюро, на котором намеревались указать на излишний эгоцентризм и зазнайство А.Ф. Кравцева. Готовились основания для снятия его с должности. Главного конструктора спросили, что означает буква «К» в индексах изделий ОКБ ИВ СА. Его, фактически сформировавшего это ОКБ и являвшегося автором-инициатором многих принципиально новых образцов техники, руководившего их разработкой, испытаниями и внедрением, поставили в положение оправдывающегося. Непонятно, почему, по мнению членов комиссии, он не мог называть свои машины индексом, содержащим первую букву его фамилии? Ведь это практиковалось у многих советских (и иностранных) КБ. Создавая новую технику, каждый такой главный конструктор относился к каждому изделию как к собствен ному детищу и вкладывал в него все свои знания и силы.

В результате в 1953 г. начальником ОКБ стал другой офицер (по иронии судьбы, с очень похожей фамилией) — подполковник В.И. Карцев.

[1 См. «ТиВ»№9/2013г.]

[2 Далее по тексту используется наименование «Мостоукладчик К-95».]

Мостоукладчик К-95 в транспортном положении. Испытания на ОЗИВ СА, 1952 г.

Краткое техническое описание машины

Мостоукладчик К-95 представлял собой специальную машину, выполненную на базе грузового автомобиля ЗИС-151 и оснащенную специальными агрегатами и табельным металлическим пролетным строением — мостом. С ЗИС-151 демонтировали грузовую платформу, кронштейн заднего фонаря и задние буферы рамы, лонжероны рамы в передней части и над тележками задних мостов усилили накладками, а также доработали лебедку. В остальном базовая конструкция автомобиля осталась без изменений.

Металлическое (табельное) пролетное строение мостоукладчика К-95 состояло из двух балок-колей сварной конструкции, связанных между собой четырьмя диагональными тросами с винтовыми стяжными муфтами, поперечной тросовой связью и распорной телескопической штангой, фиксирующей при помощи замков рабочую ширину пролетного строения.

Балка-колея включала две секции (полуколеи), шарнирно соединенные между собой (по передним окончаниям) в нижней части. В верхней части передних окончаний секций размещались упорные узлы, взаимодействующие друг с другом в рабочем положении. Каждая секция оканчивалась опорной пятой с грунтозацепами и опорным узлом, которым балка-колея опиралась на опорную трубу рычагов при установке пролетного строения на препятствие. Сверху на каждой секции размещался настил из листовой стали с гнездами, в которые вставлялись торцевые деревянные шашки, увеличивающие силу сцепления между проезжей частью пролетного строения и движителями машин, а также предохраняющие настил от повреждений.

Общий вид мостоукладчика К-95 с табельным пролетным строением. 1952 г.

1 — база мостоукладчика автомобиль ЗИС-151; 2 — металлическое пролетное строение (мост); 3 — шарнирное соединение полусекций балок- колей; 4 — пластинчатые рессоры; 5 — упорные узлы; 6 — торцевые деревянные шашки; 7 — опорная пята; 8 — грунтозацепы; 9 — опорный узел; 10 — диагональная тросовая связь; 11 — рычаги; 12 — каретки рычагов; 13 — опорная труба; 14 — гидроцилиндр подъема и опускания рычагов, заимствованный от самосвала МАЗ-205; 15 — гидравлический цилиндр раздвижения и сдвижения кареток рычагов (с балками-колеями); 16 — гидронасос механизма подъема; 17 — коленчатый рычаг; 18 — толкающая тяга; 19 — опора одного из рычагов; 20 — задняя (реечная) опора; 21 — подвижный подкос; 22 — коробка отбора мощности; 23 — доработанная штатная лебедка автомобиля ЗИС-151; 24 — канатоукладчик винтового типа со специальной треногой; 25 — трос механизма установки; 26 — направляющий блок; 27 — направляющий (ориентирующий) блок; 28 — поперечная балка; 29 — шаровой захват.

Общий вид табельного пролетного строения мостоукладчика К-95. 1952 г.

1 — балка-колея моста; 2 — шарнирное соединение полусекций балок- колей; 3 — пластинчатые рессоры; 4 — упорные узлы; 5 — торцевые деревянные шашки; 6 — опорная пята; 7 — грунтозацепы; 8 — опорный узел; 9 — диагональная тросовая связь с винтовыми стяжными муфтами; 10 — поперечная тросовая связь; 11 — распорная телескопическая штанга; 12 — отверстие для ввода шарового захвата; 13 — гибкие вехи.

Передние торцы двух секций имели по паре пластинчатых рессор, обеспечивающих смягчение удара секций друг о друга при развертывании пролетного строения. На каждой колее с внутренней стороны располагалось по две гибких вехи, облегчающих водителю ориентирование при проезде по мосту.

В транспортном положении пролетное строение, сложенное вдвое и сдвинутое по ширине (до общей ширины 2400 мм), перевозилось на каретках рычагов и фиксировалось тремя замками — одним задним и двумя передними.

Кроме металлического пролетного строения, мостоукладчик мог транспортировать и устанавливать на препятствия деревянные пролетные строения, изготовленные непосредственно на месте установки моста или в непосредственной близости от него. Таким образом, последовательным укладыванием нескольких деревянных пролетных строений на типовые промежуточные опоры (рамные, свайные, клеточные и т. д.), К-95 мог производить установку одно-, двух- и многопролетного моста на препятствие, ширина которого в несколько раз превышала длину табельного пролетного строения.

Каждая колея деревянного пролетного строения состояла из четырех прогонов прямоугольного сечения. Сверху на прогоне был закреплен поперечный настил, выполненный из досок. Колеи соединялись пятью поперечными связями, одна из которых была диагональной, что придавало пролетному строению жесткость. По внутреннему краю колей размещались колесоотбои.

В настиле каждой колеи имелось окно, обеспечивавшее доступ к стержню, вставленному между двумя прогонами. За стержни производился захват крюками поперечной балки механизма установки при подъеме или опускании пролетного строения.

В транспортном положении деревянное пролетное строение лежало колесоотбоями на верхней плоскости рычагов и крепилось к трубе рычагов специальным тросом, а от бокового смещения фиксировалось направляющими выступами и внутренними кронштейнами кареток.

В состав мостоукладчика К-95 входили также механизм подъема, привод гидронасоса механизма подъема, рычаги, механизм установки и устройства управления установкой моста.

Механизм подъема мостоукладчика обеспечивал сдвижку и раздвижку колей пролетного строения, а также подъем или опускание рычагов с пролетным строением при установке или снятии моста. Он включал гидроцилиндр подъема (опускания) рычагов, два гидроцилиндра раздвижения (сдвижения) колей, гидравлический шестеренчатый насос с кранами гидравлических цилиндров, систему трубопроводов и систему рычагов.

Подъем или опускание рычагов обеспечивали гидравлический насос и гидроцилиндр, заимствованные от самосвала МАЗ-205. Шток механизма подъема через коленчатый рычаг и толкающие тяги соединялся с рычагами, на которых лежало пролетное строение. Для раздвижения или сдвижения колей служили два гидравлических цилиндра, укрепленных на рычагах и приводящих в движение каретки с лежащим на них пролетным строением. Отбор мощности на привод насоса механизма подъема производился серийной одноступенчатой коробкой отбора мощности, установленной на верхней плоскости раздаточной коробки автомобиля.

Рычаги обеспечивали размещение пролетного строения (металлического или деревянного) в транспортном положении, раздвижение и сдвижение колей, установку пролетного строения в вертикальное положение при его монтаже на препятствие, опирание пролетного строения при укладке или снятии, направление и опору троса механизма установки.

Рычаги представляли собой раму, основой которой являлись две коробчатые балки, соединенные между собой связями. Задняя связь была выполнена из трубы, на которую непосредственно опиралось пролетное строение при установке. Окончания передней связи являлись осями вращения роликов, направлявших (ориентирующих) трос механизма установки. Средние связи служили опорами и направляющими четырех кареток, которые перемещались в них на роликах. Одна средняя связь служила одновременно для упора толкающих тяг механизма подъема.

Рычаги могли поворачиваться на угол рабочего диапазона на осях, закрепленных в двух опорах. В транспортном положении рычаги передней связью опирались на раму через специальные опорные бобышки. При транспортировке деревянного пролетного строения рычаги опирались на раму через трубчатый подкос. В рабочем положении они фиксировались с помощью подкосов, которые нижними концами упирались в специальные гнезда, крепившиеся на раме автомобиля.

Механизм установки обеспечивал развертывание табельного пролетного строения (предварительно поставленного вертикально) из сложенного состояния в раскрытое, его опускание или подъем, а также дополнительную опору мостоукладчику. Он состоял из штатной лебедки автомобиля ЗИС-151, поперечной балки и задних опор.

Доработанная штатная лебедка автомобиля ЗИС-151 являлась основным агрегатом механизма установки. Барабан лебедки был укорочен по длине и соединен с ведущим валом через предохранительную муфту. На барабан наматывался стальной трос длиной 50 м. Для правильной укладки троса над лебедкой, на специальной треноге, устанавливался канатоукладчик винтового типа. Трос с барабана лебедки проходил через каретку канатоукладчика, два направляющих блока, блоки поперечной балки и закреплялся на переднем буфере автомашины.

Мостоукладчик К-95 перед началом установки табельного пролетного строения. Мостовые фермы раздвинуты. Испытания на ОЗИВ СА, 1952 г.

Табельное пролетное строение мостоукладчика К-95.

Укладка мостовой фермы табельного полетного строения в ходе испытаний 1952 г.

Поперечная балка выполнялась сварной, из листовой стали. На ней монтировались два блока для троса и по два шаровых захвата (с каждой стороны) для подъема и опускания металлического пролетного строения, а также по одному крюку для захвата деревянного пролетного строения.

Задние опоры были реечными. Стопорение производилось храповиком с пружиной.

Органы управления механизмами мостоукладчика находились в кабине водителя.

В дополнение к штатному автомобильному комплекту ЗИП К-95 оснащался дополнительными принадлежностями, необходимыми для обслуживания специальных агрегатов мостоукладчика (лопата, лом, пила, топор, буксирные тросы и т. д.). ЗИП размещался в ящиках под сиденьями в кабине водителя и на кронштейнах на задней наружной стенке кабины.

Работа мостоукладчика происходила следующим образом.

Мостоукладчик двигался задним ходом и останавливался у края препятствия. Снималось крепление пролетного строения в транспортном положении, колеи на каретках раздвигались с помощью гидроцилиндров до полной рабочей ширины. После этого с помощью механизма подъема (с одновременным разматыванием троса лебедки) производился подъем рычагов вместе с лежащим на них пролетным строением до тех пор, пока наконечники подкосов рычагов не защелкивались в упорах, установленных на лонжеронах рамы автомашины. Затем задние опоры, укрепленные на рычагах, опускались до упора в грунт. С помощью лебедки производились развертывание колей пролетного строения и его установка на препятствие.

Мостоукладчик отъезжал до момента соскальзывания концов колей с задней опорной трубы рычагов на грунт; рычаги опускались в исходное положение, а на пролетном строении снимались шаровые захваты поперечной балки и поднимались ориентирующие вешки. Пролетное строение было полностью готово к проезду техники.

Установка (укладка) двух- и трехпролетных мостов производилась аналогичным образом, с той лишь разницей, что первое пролетное строение выкладывалось с края препятствия на промежуточную опору, а последующие пролетные строения устанавливались с уже уложенных пролетных строений.

Укладка деревянного пролетного строения производилась проще, так как оно не раздвигалось и не раскрывалось, задние опоры не опускались, и весь процесс наводки сводился к подъему пролетного строения на рычагах и к последующему опусканию его на препятствие.

Для снятия табельного моста мостоукладочная машина задним ходом подъезжала к пролетному строению, уложенному на препятствие. Рычаги устанавливались вертикально. Колеи поднимались так, чтобы их опорные части находились напротив задней трубы рычагов. Продвижением мостоукладчика назад, до упора задней трубы рычагов в концы колей, создавалась опора концов пролетного строения на рычагах. После этого шаровые захваты поперечной балки устанавливались в гнезда, расположенные в средних частях колей.

Затем с помощью лебедки колеи пролетного строения поднимались и одновременно складывались. Далее подтягивались рычаги (со сложенным пролетным строением) — до тех пор, пока они не начинали опускаться под собственным весом. После остановки рычагов с мостом колеи сдвигались, а замки крепления фиксировались в транспортном положении.

Аналогичным образом снималось и деревянное пролетное строение. Перед взятием деревянного пролетного строения требовалось опустить трубчатый подкос для упора рычагов в раму автомашины, с целью движения в транспортном положении3.

[3 Акт по заводским испытаниям экспериментального образца мостоукладчика «ВКМ» на базе автомобиля ЗИС-151.-НИИИим. Д.М. Карбышева, 1952.-37 с.].

Мостоукладочная машина без пролетного строения (моста).

Мостоукладчик К-95 с деревянным пролетным строением (мостом).

Общие виды мостоукладчика К-95 с пролетными строениями из подручных материалов. Варианты 1952 г.

В соответствии с приказом № 00140 от 13 сентября 1952 г. по ОКБ ИВ СА комиссия под председательством начальника первого отдела КБ-1 инженер-полковника К.Г. Проконичева (заместитель председателя комиссии — подполковник Ф.А. Богомолов) провела заводские испытания экспериментального образца мостоукладчика К-95. Они осуществлялись по программе, утвержденной начальником и главным конструктором Особого конструкторского бюро ИВ СА инженер-полковником А.Ф. Кравцевым.

Мостоукладчик К-95 испытывался как с табельным пролетным строением (мостом), так и с двумя комплектами деревянных пролетных строений, предназначенных для установки трехпролетного моста с использованием специальных передвижных деревянных опор и аппарелей.

Испытания проходили с 24 сентября 1952 г. по 6 ноября 1952 г. в районе ст. Нахабино — на базе ОЗИВ и на испытательных площадках НИИИ СА. Погода в этот период отличалась частыми дождями, а в конце испытаний пошел мокрый снег. Температура колебалась от +15"С до 0 °C.

В ходе испытаний осуществили 76 укладок и взятий пролетного строения мостоукладчиком (с табельным пролетным строением — 56 раз, с деревянным — 20 раз). Установка табельного пролетного строения производилась на ров шириной 4 м, на эскарп высотой 2 м, на контрэскарп высотой 2 м, на кренах от 2‘ до 8", на спуске 9" и на подъеме от 2' до 14°, а также на деревянные опоры в сочетании с установками деревянных пролетных строений при установке трехпролетных мостов.

Во время испытаний мостов с использованием гусеничной техники были произведены:

— 50 проездов тяжелых танков ИС-3 по металлическому пролетному строению (с пролетом 6,5 м);

— 206 проездов средних танков Т-34 по металлическому пролетному строению: 25 проездов по мосту с пролетом 4,25 м, три проезда по мосту с пролетом 5 м, уложенному на эскарп высотой 2 м, и два проезда с контрэскарпа, 104 проезда по пролетномустроению с пролетом 6 м и 72 проезда по строению с пролетом 5 м в составе трехпролетного моста;

— 126 проездов трактора С-65 по металлическому пролетному строению (с пролетом 5 м) в составе трехпролетного моста;

— 110 проездов автомобиля ЗИС-151 с грузом 4 т по металлическому пролетному строению (с пролетом 5 м) в составе трехпролетного моста;

— 20 проездов автомобиля ЗИС-150 с грузом 3,5 т по металлическому пролетному строению (с пролетом 5 м) в составе трехпролетного моста.

— 153 проезда автомобиля ГАЗ-бЗ с грузом 2 т по металлическому пролетному строению (с пролетом 5 м) в составе трехпролетного моста.

Необходимо отметить, что впервые при отработке металлического пролетного строения отечественного мостоукладчика производилось тензометрирование. Определение напряжений и деформаций табельного пролетного строения при действии статической нагрузки производилось при помощи рычажных тензометров. Вертикальный прогиб моста определялся прогибомерами.

Ходовые испытания проводились по дорогам в районе Нахабино. Общий километраж пробега по различным видам дорог составил 645 км (с табельным пролетным строением — 631 км, с деревянным — 14 км). Из них: по булыжно-гравийным дорогам — 340 км (14 км — с деревянным пролетным строением), по грунтовым дорогам — 195 км, по лесным проселочным дорогам — 110 км. В ночное время был пройден 261 км (в том числе 100-км ночной безостановочный пробег).

В результате испытаний полностью подтвердилась возможность укладки моста на различные препятствия и взятия его с препятствий. При этом наибольшая ширина препятствий, перекрываемая табельным мостом, могла достигать 6,5 м (при специально подготовленных берегах препятствия) или 6 м (при работе на твердых грунтах).

Наибольший пролет, перекрываемый деревянным пролетным строением, не превышал 4,3 м. При этом наибольший пролет, перекрываемый многопролетным мостом из смешанных пролетных строений (табельного и деревянных), мог быть равный сумме длин всех пролетных строений (с вычетом 1 м) при наличии подготовленных берегов и достаточного количества промежуточных опор.

К-95 обеспечивал укладку моста на вертикальное препятствие, высота которого значительно превышала установленные в ТТЗ 2 м. Наибольшая высота преодолеваемых вертикальных препятствий (эскарпов) при укладке пролетного строения ограничивалась только возможностью преодоления танком или другими типами машин образующегося подъема по проезжей части моста (сцеплением движителя нагрузки с проезжей частью).

На испытаниях танк Т-34 по табельному пролетному строению успешно преодолел эскарп высотой 2 м.

Время укладки табельного моста на препятствие с момента подъезда мостоукладчика к краю препятствия колебалось от 3 до 5 мин. Время взятия моста с препятствия с момента подъезда к подготовленному для взятия моста до окончания сдвижения его колей составляло от 5 до 10 мин.

Усилие на тросе лебедки определялось динамометром, включенным в закрепленную к раме мостоукладчика ветвь троса. Максимальное усилие при этом составляло: при укладке табельного моста — 1500 кг, при взятии моста-1100 кг.

В ходе испытаний установили, что укладка моста возможна при крене до 8’, на спуске 9" и подъеме 14", причем поперечные межколейные связи допускали перекос концов колей относительно друг друга до 300 мм.

Испытания моста с использованием танков ИС-3, Т-34, трактора С-65, автомобилей ЗИС-151, ЗИС-150, ГАЗ-бЗ показали, что проезд по одному табельному, а также по трехпролетному мостам вполне возможен при различных условиях укладки.

После испытаний проезжая часть и сами мосты обоих типов находились полностью в работоспособном состоянии и не требовали замены.

В выводах и предложениях комиссии отмечалось:

«В процессе всех испытаний табельное пролетное строение и отдельные его узлы работали надежно.

По результатам тензометрирования следует отметить, что пролетное строение, выполненное из стали ст-3, вполне обеспечивает пропуск по нему гусеничных машин весом 45 т при пролете 6 м.

Для обеспечения пропуска транспорта весом, равным расчетной нагрузке, т. е. 52 т, при пролете 6,5 м необходимо исполнение пролетного строения из сталей марки ст-5, ст-35 или СХЛ-4.

Для пролетного строения, исполненного из стали ст-3, при нагрузке 52 т максимальный пролет не должен превышать 5,6 м.

Установка многопролетного моста (укладка третьего пролета). Испытания на ОЗИВ СА, 1952 г.

Все узлы деревянного пролетного строения в целом, в процессе испытаний работали надежно. При максимальном пролете обеспечивался пропуск танков Т-34.

Все узлы механизма подъема в целом (после устранения выявленных дефектов) работали надежно. Однако выявлена необходимость доработки (увеличение прочности) толкающих тяг и установки в гидросистему перепускного клапана на 40 атм.

На протяжении всех испытаний привод насоса механизма подъема работал надежно. В связи с выпуском автомобильным заводом имени Сталина серийной коробки отбора мощности к насосу, целесообразно имеющуюся коробку заменить серийной.

В целом рычаги работали надежно. Вместе с тем, целесообразно провести усиление поперечной связи рычагов, изменение размеров (длины) роликов для опоры каната, доработку кареток раздвижения, усиление кронштейнов направляющих кареток раздвижения и усиление задней опорной трубы рычагов.

Все узлы и детали механизма установки вполне работоспособны и обеспечивали наводку пролетных строений во всех случаях проведения испытаний».

Для повышения надежности узлов механизма установки предлагалось провести следующие доработки:

«7. Обеспечить возможность сматывания троса с барабана лебедки при неработающем двигателе. Улучшить работу канатоукладчика, обеспечить невозможность механического повреждения троса.

2. Конструктивно доработать поперечную балку с целью обеспечения лучшего скольжения ее по настилу моста при раздвижении и более удобного крепления на ее рычагах.

3. Проработать вопрос возможности дополнительного уплотнения грунта под задними выдвижными опорами при работе на мягких грунтах и косогорах.

4. Обеспечить свободное открывание дверей кабины при натянутых тросах.

5. Обеспечить невозможность механического повреждения троса в обойме ориентирующего блока».

В заключении комиссии отмечалось, что экспериментальный образец мостоукладчика К-95 на базе автомобиля ЗИС-151 по основным показателям соответствует заданным тактико-техническими требованиям и техническим условиям на изготовление. Работоспособность и надежность отдельных узлов и всего образца в целом признали удовлетворительными.

На основании проведенных заводских испытаний образца комиссия сочла возможным представить мостоукладчик на полигонные испытания, но после внесения некоторых конструктивных изменений.

Так, табельное пролетное строение для пропуска тяжелых танков весом до 50 т рекомендовалось выполнить из стали ст. 5. При использовании стали ст. 3 необходимо было уменьшать величину допускаемого пролета.

Следовало обеспечить равнопрочность всех элементов опрокидывающего механизма, неспадение троса с роликов при установке (укладке) моста, а также достаточную прочность поперечной связи поперечной, кронштейнов механизма раздвижения и задней опорной трубы. Требовалось реализовать возможность сматывания троса с барабана лебедки при неработающем двигателе и исключить вероятность механического повреждения троса в механизме установки. Оговаривалось применение серийной коробки отбора мощности для привода насоса. Предполагалось дополнить ЗИП недостающим инструментом и приспособлениями.

* Время на подъезд к препятствию не учитывалось.

Автор выражает благодарность за помощь в подготовке статьи А.В. Широкову, И.И. Диановой, О. В. Янбековой и С. В. Малине.