Знание-сила, 2007 № 10 (964)

Трактор-это совсем не танк (хотя оба они родились в России)

В.Д. Бейненсон, заведующий отделом ходовых несущих систем НАТИ, кандидат технических наук. Фото В. Левитина

Национальные проекты — идея, которая родилась сравнительно недавно, но стала настолько важной для нашей сегодняшней жизни, что появился даже специальный журнал, так и названный «Национальные проекты». В одном из его номеров был помещен репортаж с научно-промышленной выставки «Золотая осень 2006», золотую медаль на которой получил трактор на гусеничном ходу. Причем главное новшество состояло именно в этой гусенице: в том, как, для чего и из чего она была сделана. Естественно было обратиться к человеку, посвятившему долгие годы этим самым гусеницам — их конструкции, изготовлению, испытаниям, эксплуатации и усовершенствованию.

Тем более что все эти годы он был для журнала далеко не посторонним: от внимательного читателя не скроется то обстоятельство, что его фамилия в точности совпадает с фамилией из списка сотрудников редакции, принадлежащей одной из ее постоянных и многолетних сотрудниц.

— Вячеслав Давыдович, как расшифровывается аббревиатура НАТИ — название института, в котором вы работаете многие годы?Когда и вследствие каких причин этот институт был создан, как развивался и чем занят сегодня?

— НАТИ — это «Научно-исследовательский институт тракторостроения». Недавно мы праздновали весьма внушительный юбилей: датой основания института считается декабрь 1925 года — тогда в Научном автомоторном институте был организован тракторный отдел. Такое решение было принято не случайно. Годом ранее зародилось отечественное тракторостроение: был начат серийный выпуск колесных тракторов «Фордзон-Путиловец» на Путиловском заводе (ныне АО «Кировский завод») и гусеничных Г-50 в Харькове на паровозостроительном заводе (ныне «Завод имени Малышева»). Создание на этом этапе специальной научной организации, занимающейся исключительно тракторостроением, было, как принято говорить, «велением времени».

Хотя первые отечественные тракторы по сути дела копировали зарубежные образцы, но из всего разнообразия прототипов требовалось на научной основе выбрать типы машин, наиболее полно отвечающие нашим условиям производства и эксплуатации. В результате еще только строившиеся тракторные заводы своевременно и даже с некоторым упреждением получили объекты для своего будущего производства.

«Вездеход» — танк Пороховщикова

В 1937 году была поставлена на производство оригинальная гусеничная машина с эластичной подвеской катков, металлической гусеницей с литыми звеньями, полузакрытой кабиной и рядом других новшеств. А в следующем году на Всемирной промышленной выставке в Париже трактор НАТИ-СТЗ получил Большую Золотую медаль и диплом Гран-При.

В военные годы институт работал, разумеется, на нужды фронта. В первый же год были созданы военные модификации гусеничного трактора, а группа конструкторов НАТИ участвовала в работах по установке реактивных систем БМ-13 — знаменитых «Катюш» — на тракторные шасси. Но уже в 1943 году, после побед под Сталинградом и Курском, в которые НА- ТИ внес свой вклад, институт возобновил исследования по сельскохозяйственным машинам.

По выполняемым функциям и тематике научных и инженерных работ НАТИ стал примерно соответствовать научно-техническим центрам крупнейших зарубежных транснациональных тракторостроительных компаний — с той, правда, существенной разницей, что наш институт развивался в условиях плановой экономики и работал в интересах всей тракторной промышленности страны, а не отдельных компаний, конкурирующих между собой. Поэтому мы больше внимания обращали на тщательную отработку конструкций для массового производства тракторов, их узлов и деталей и практически не занимались вопросами маркетинга, изучением конкурентоспособности машин с учетом их цены и технического уровня.

Политические и экономические преобразования, начавшиеся в период перестройки, в корне изменили условия деятельности НАТИ. С распадом СССР и образованием на его территории независимых государств тракторостроение перестало существовать как единый комплекс. Из-за резкого снижения платежеспособности сельскохозяйственных предприятий тракторные заводы России в течение длительного периода работали с загрузкой в десять, а то и в двадцать раз меньшей, чем прежде. Естественно, объемы работ по новой технике упали почти до нулевой отметки. Приватизация предприятий тракторостроения в условиях кризиса сопровождалась чередой банкротств, частой сменой собственников, а потому снижением производственного и кадрового потенциала. Вдобавок появление на отечественном рынке сельскохозяйственной техники крупных зарубежных компаний дополнительно усложнило ситуацию. В сложившейся обстановке главными задачами НАТИ стали оценка перспектив отечественного тракторостроения в рыночных условиях, определение основных направлений деятельности предприятий и отрасли в целом, совместная работа с предприятиями по достижению намеченных целей — созданию современных, надежных, экономичных сельскохозяйственных машин в стране, которая очень в них нуждается.

— Но ведь все эти машины по преимуществу колесные, а Вы занимались в НАТИ главным образом гусеничными ходовыми системами. Не лежали ли эти работы на периферии интересов института?

— Первый гусеничный трактор, в разработке которого принимал участие НАТИ, названный С-65, появился на свет практически одновременно с его колесным собратом нАтИ-СТЗ: он сошел с конвейера Челябинского тракторного завода в июне 1937 года. С тех пор интерес к гусеничным машинам никогда не исчезал в институте, но недостатки металлических гусениц, — а других тогда не было даже в проекте, — по сравнению с колесным движителем были слишком велики.

«Завиток».

Гравюра Маурица Эшера

Природа, которая во всем мудра и предусмотрительна, отчего-то не придумала колеса. Между тем, без этого древнейшего чисто человеческого изобретения наша жизнь немыслима.

Это странное обстоятельство не давало покоя многим. Знаменитый голландский график Мауриц Корнелис Эшер пытался даже вмешаться в дела Творца, предложив собственную модель живого существа, соединявшего в себе преимущества стремительного колесного качения по ровным дорогам в «сгруппированном виде» и медленного, но уверенного перемещения по пересеченной местности в «развернутом положении» — на обычных лапах. Его «Завиток» — не единственная и далеко не первая конструкция, нацеленная на то, чтобы исправить недоработку Природы. Впрочем, у нас нет достаточно оснований упрекать ее в недомыслии: поначалу не только ровных, но вообще никаких дорог в природе не существовало, а чтобы перемещаться по болотам и топям, в лаборатории эволюционного конструирования была выращена гусеница, которая выстилает себе дорогу своим собственным телом. Совсем не случайно одна из крупнейших фирм производителей гусеничных тракторов выбрала себе имя «Катерпиллер», что по-английски как раз и значит «гусеница».

Ведь трактор — не совсем танк, скорее, он совсем не танк. У этих двух машин разные цели, перед ними стоят разные задачи и потому к ним применяются очень различные требования. Само слово «трактор» происходит от греческого «trahe», что значит «тащить». Танк, в отличие от трактора, ничего тащить за собой не должен, но зато он обязан перемещаться с большой скоростью по сильно пересеченной местности. Трактор, в отличие от танка, обязан служить долго и быть безопасным в работе и обслуживании и не наносить вред людям и окружающей среде, в частности, он не должен своим весом чрезмерно уплотнять землю или разрушать дороги, по которым ездит, или оглушать тракториста шумом своих агрегатов. Лязгающая стальная гусеница часто ломалась, дорожное полотно не выдерживало ее «ласковых» прикосновений, чинить сломавшиеся траки было и трудно и небезопасно. Поэтому гусеничные машины вначале развития тракторостроения уступали колесным.

Но время шло, и ситуация менялась. Появлялись новые материалы, из которых можно было изготовлять гусеницы нового типа, свободные от прежних недостатков. В 1975 году в НАТИ был разработан и изготовлен макетный образец гусеничного трактора, который впитал в себя практически все достижения подразделений института. Но, разумеется, он не был лишен недостатков, и работа над гусеничными машинами продолжилась. Причем была она вовсе не периферийной, второстепенной для института, а, напротив, одной из центральных и перспективных.

— И результатом этой работы стал герой выставки «Золотая осень 2006»?

— Да, это именно так, и я готов рассказать об этой машине и ее особенностях. Но сначала мне хочется взглянуть на гусеничный движитель в историческом разрезе, для чего нужно на сто с лишним лет отодвинуться во времени. Но не в пространстве. Ибо — хотя об этом безусловном и никем не оспариваемом факте не слишком хорошо известно — первая гусеничная самоходная машина задумана, сконструирована, построена и испытана именно здесь, у нас в России, на берегу ее главной реки Волги, недалеко от Саратова — в Балаково.

Изобретатель гусеничной машины Федор Абрамович Блинов родился в деревне Никольской бывшей Черкасской волости (ныне Вольский район Саратовской области) в семье крепостных крестьян дворян Уваровых. В конце 1840-х годов они были переписаны на имя Сергея Семеновича Уварова — президента Российской Академии наук. Граф Уваров, инициатор пресловутой программы «самодержавие — образование — народность», не брезговал побеседовать порой со своими крепостными. В роду Блиновых до сих пор хранится воспоминание о том, что в молодости Федор Блинов встречался со своим барином, который за природную силу и смекалку послал Федора работать в сельскую кузницу, а в период отправки зерна баржами по Волге его же включал в артель грузчиков, чтобы семья смогла оплатить денежные подати. Увлекшись пароходным делом, Федор Блинов стал подрабатывать на Волге в период навигации кочегаром, потом помощником машиниста, а с осени до весны трудился в барской кузнице, занимаясь починкой сельскохозяйственного инвентаря, господских карет, бричек и дрожек.

Трактор НАТИ-04 (с трехугольным обводом)

По манифесту 1861 года крепостные крестьяне на двенадцать лет стали называться «временнообязанными» — им предстояло все эти годы выплачивать бывшим хозяевам за усадьбу и землю. Федор Абрамов с долгами и недоимками расплатился за пять лет. Потом он загорелся идеей изготовления модели вагона с бесконечным цепообразным рельсом. Такая модель была изготовлена им в 1877 году, а спустя два года он получил на свое изобретение привилегию — то есть патент.

Вот ее подлинный текст:

«При движении вагона колеса катятся по гладкой цепообразной поверхности рельсов. Лежащий же на колесах рельс будет переходить в переднюю направляющую (звездочку), укладывающую путь для дальнейшего движения, между тем как задняя направляющая снимет с дороги и передаст рельсы на следующую впереди направляющую. Таким образом, впереди вагона будет строиться по желаемому направлению постоянный, бесконечный путь».

В 1883 году Федор Абрамович решил создать в Балакове собственный завод. Через пять лет из ворот его сборочного цеха вышел первый в мире опытный образец гусеничного трактора. Поворот его осуществлялся остановкой одной гусеницы-рельса и продолжением движения другой. Это делало машину чрезвычайно маневренной. В 1894 году при строительстве новой модели самохода Блинов вынес в кабину рычаги управления, и капитану, как называл он водителя, оставалось, сидя за котлом, выполнять роль кочегара и тормозить задние колеса. В 1896 году Блинов решился показать специалистам и широкой публике свое изобретение на Нижегородской ярмарке. Но за гусеничный трактор он получил лишь похвальный отзыв, тогда как за пожарную машину, которую выпускал его завод, был удостоен бронзовой медали выставки.

Создатель гусеничного трактора надеялся, что к нему подойдет какой- нибудь толстосум и предложит купить привилегию, чтобы начать выпускать самоходы его марки. Но чуда не произошло, и запустить гусеничный трактор в производство ему не удалось. Долгое время после его смерти в конторе завода хранились чертежи двух вариантов гусеничного трактора. Судя по сохранившимся эскизам, Блинова можно считать автором пионерских изобретений — фрикционной муфты, бортовой передачи, гусеничного штампованного звена с почвозацепами — трака, и полужесткой подвески трактора в виде тележки с пятью парами опорных катков.

— Вы поведали очередную грустную историю о талантливом отечественном изобретателе, не сумевшем найти поддержки у российских богачей, упустивших свою настоящую удачу — сделать нечто важное и нужное для своей страны и тем, быть может, изменить ее и свою собственную судьбу. Представляете себе, Вячеслав Давыдович, что могло случиться, если бы в конце XIXвека Россия наладила массовый выпуск гусеничных машин — не только тракторов, но, скажем, и танков тоже? Как бы тогда сложился баланс сил в Первую мировую войну — и технический и экономический, к каким бы политическим социальным событиям это могло привести? Известно, конечно, что История не смогла бы сдать ЕГЭ — она не знает сослагательного наклонения. В прошлом ничего изменить нельзя — все было так, как оно было и никак иначе. И все-таки уж очень обидно получилось...

— Даже такая малая частность людских дел, как «гусеничная» часть нашей тракторной области научных и инженерных изысканий, в тысячный раз показывает, что пренебрежение интеллектуальными усилиями и находками ведет к неожиданным, всегда досадным, а порой и губительным последствиям. Был упомянут танк — ратный брат нашего трудяги-трактора, и мне трудно удержаться от рассказа об еще одном эпизоде из этого же близкого мне мира тяжелой гусеничной самоходной техники. В нем еще отчетливее видно, насколько история людей и стран зависит от прозорливости и образованности тех, кто принимает решения на государственном уровне.

Не только первый гусеничный трактор, но и первая боевая гусеничная машина была построена у нас в стране. В августе 1914 года, вскоре после начала боевых действий, в ставку Верховного главнокомандования русской армии с предложением построить быстроходную боевую машину для движения по бездорожью обратился человек с по-военному звучавшей фамилией Пороховщиков. Еще гимназистом он построил свой первый самолет, заслуживший одобрение Жуковского, а потом стал одним из главных производителей летательных аппаратов в России. Поэтому, а может быть и потому, что его отцом был известный дворянин, фабрикант, меценат, строитель и владелец «Славянского базара», участник сооружения храма Христа Спасителя в качестве архитектора и вкладчика средств в его строительство, в военном ведомстве проект одобрили. В феврале 1915 года в Риге в казармах Нижегородского пехотного полка приступили к работе, а 18 мая — несколькими месяцами раньше, чем англичане испытали своего «Маленького Вилли» — состоялись испытания «Вездехода» Пороховщикова.

Прародитель танка представлял собой машину весом в 4 тонны, включая 8-миллиметровую броню и пулемет, и с экипажем из двух человек. Под днищем машины располагалась одна широкая гусеница, а в носовой части — два колеса. Эти колеса позволяли «Вездеходу» поворачиваться. По дорогам машина двигалась со скоростью 25 километров в час на колесах и заднем барабане гусеницы. Когда на пути встречалось препятствие, «Вездеход» ложился на гусеницу и «переползал» через него. На испытаниях «Вездеход» показал прекрасные ходовые качества. И, тем не менее, высокое военное начальство из Главного управления вооружений посчитало, что российской армии такие боевые машины не нужны. Сам Пороховщиков стал военным летчиком, позже — крупным авиаконструктором. В 1941 году арестован по стандартному обвинению в шпионаже и расстрелян, спустя 15 лет полностью реабилитирован.

Сохранились чертежи «Вездехода», а в последнее время появилась надежда увидеть и его самого. В опубликованной недавно беседе с известным актером, режиссером и педагогом Александром Пороховщиковым он рассказывает о доме на Арбате, который построил его прадед и который он теперь взял в аренду у московских властей. «Мы хотим поставить здесь первый танк в мире, который в 1915 году был изобретен моим дедом и построен в Риге», — сказал внук конструктора.

Хотя в этой новой «гусеничной» истории действует уже не бедный крепостной крестьянин, а богатый дворянин, конец у нее роковым образом точно такой же, как и в случае с гусеничным трактором Блинова: Россия вновь растеряла свои приоритеты.

Имея реальные шансы первой ввести в бой бронированные боевые машины, она уступила эту возможность англичанам, применившим «Маленького Вилли» на Западном фронте осенью 1916 года. Если бы танки Пороховщикова вошли в Брусиловский прорыв летом того года, события вполне могли развиваться по совсем иному сценарию: не было бы тогда ни революции, ни ее последствий...

— Вячеслав Давыдович, нам, наверное, стоит вернуться в наше время, в котором тоже случаются разного рода истории. Я имею в виду историю создания трактора на резиновом гусеничном ходу, получившего золотую медаль выставки.

— Я уже говорил, что прогресс техники привел к появлению новых материалов для гусениц тракторов. Как только они стали легкими, эластичными, не уродующими ни почву, ни дороги, весь тракторный мир стал отказываться от колес в пользу гусениц. Мы, как водится, поначалу оказались в хвосте этого процесса, поскольку внимание, которое уделялось сельскохозяйственному машиностроению, ни в какое сравнение не шло с тем, сколько сил и средств тратилось, например, на космические программы. Но именно из космоса, вернее, от тех, кто его осваивал, мы получили необходимую поддержку.

ВТ-200Д — трактор с РАГ (с овальным обводом).

Фото с выставки «Золотая осень 2006»

Две главные исконные российские беды тесно связаны между собой. И не только из-за того, что для строительства хороших дорог нужен ум, но и потому, что глупость служит их разрушению. Мощные трактора на стальных гусеницах, которые перегоняют с одного поля на другое, превращают разделяющие эти поля пути сообщения в непроходимые полосы препятствий. Трактор с РАГ — очень нужная для России машина и в том смысле, что в процессе ее создания число умных людей в стране возросло, и в том, что она не портит дорог.

Космическое машиностроение построено в известном смысле противоположным образом по отношению к обычному: материалы для аппаратов и конструкций не выбирают из списка имеющихся в наличии, а заказывают исходя из возникающих технических потребностей. Промышленность получает задание изготовить материалы, обладающие набором самых невероятных и трудно сочетаемых свойств — скажем, почти невесомых, но в то же время необычайно прочных. Одно из мест, где создавались такие материалы и конструкции из них, — Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения в подмосковном Хотьково. Нам удалось убедить руководство этого института обратить взгляд на земные проблемы, а накопленный им опыт и технические возможности позволили создать легкие, эластичные, стойкие к истиранию и разрыву гусеницы для наших тракторов. В рекламном ролике ЦНИИСМ с гордостью говорится, что при каждом космическом старте с помощью ракеты «Протон М» достигается экономия в 2 000 000 долларов благодаря конструкциям, сделанным в институте, поскольку они намного легче прежних и потому удается доставить на орбиту большую нагрузку. Если же посчитать, какую экономию даст переход всех тракторов со стальными гусеницами на резиноармированные — РАГи, то цифра получится никак не менее внушительная. А если к тому добавить переоборудование колесных тракторов на гусеничный резиновый ход...

— А такое возможно — не только технически, но и экономически?

— Отчего же нет? Замена металлических гусениц на резиновые принципиальных технических сложностей не вызывает. «Переобувать» колесные трактора лишь немногим труднее — надо вместо колес поставить ведущие звездочки для гусениц и, конечно, внести еще кое-какие конструктивные изменения. Все это нами разработано в деталях, можно начинать хоть завтра.

Что же касается экономической стороны дела, то тут все зависит от позиции. Если вы владелец трактора, которого нанимают выполнить ту или иную сельскохозяйственную работу — вспахать, окучить, проредить посевы, убрать урожай, то стоимость переоборудования вашего железного коня покроется экономией топлива, поскольку гусеница тяговитее колеса из-за лучшего сцепления с землей, а РАГ служит в четыре-пять раз дольше, чем стальная гусеница. Кроме того, лязг металла не сравнить с шуршаньем резины — работать станет намного приятнее и легче, а это тоже чего-то стоит. Если же вы фермер, которому надо работать на своей земле и сегодня, и через год и через десять лет, то в ваших расчетах появится новый фактор — забота о плодородии почвы. РАГ снижает давление на землю по сравнению с колесными тракторами от 2,5 до 5 раз и на 15-30 % со стальной гусеницей. А когда в сферу ваших интересов попадает территория, где живут люди, то способность трактора с РАГ не уродовать хорошие дороги — его «асфальтоходность», как говорят специалисты, сразу же ложится на ту чашку весов, где написано слово «экономия». А в случае, если необходимо пробираться через непроходимые болота или грязь, чтобы помочь попавшим в беду людям, об экономии вообще забывают и любой ценой готовы ставить трактора на широкие резиновые гусеницы.

Но, конечно, намного лучше не переделывать уже готовые машины, а сразу проектировать и строить их с расчетом на использование в качестве движителя РАГ. Трактор ВТ-200Д, с которого начался наш разговор, — еще одно тому подтверждение. Он сразу задумывался с резиноармированным гусеничным движителем. А у нашей новой разработки НАТИ-04 уже другая, принципиально новая компоновка с так называемым «треугольным гусеничным обводом» вместо обычного, овального. Она обеспечивает, в сравнении с традиционной, уменьшение вредного воздействия на почву, оптимальное расположение центра масс и возможность использовать трактор с тяжелыми навесными машинами и орудиями. Двигатель с большим запасом крутящего момента, трансмиссия с переключением всех передач на ходу, бесступенчатый механизм поворота и комфортабельная одноместная герметизированная кабина, оборудованная каркасом безопасности и кондиционером — все эти конструктивные особенности были заложены уже на стадии проектирования. А потом, когда был построен макетный образец, в него вносились улучшающие изменения после испытаний на институтский стендах, где можно было имитировать работу трактора с разными нагрузками, на разных типах почвы, при широком разбросе температур, влажности и других параметров. Далее следовали полевые испытания с помощью радиотелеметрической аппаратуры — все основные узлы машины, в первую очередь его эластичные гусеницы, изучались в работе, в реальных эксплуатационных условиях.

Так что наш трактор просто не мог не получиться современным сельскохозяйственным орудием — слишком много сил, знаний и умений было вложено в него сотрудниками НАТИ — ведущего института в тракторостроительной области, Волгоградского тракторного завода, ЦНИИСМ и других отечественных организаций.

Беседу вел Василий Левитин.

Олег Грибков