Амфибийные машины Соединенных Штатов Америки

Продолжение. Начало в "ТиВ" №№ 10/2000 и 1,3/2001 г.

Амфибия LARC-15 и ее компоновочная схема

Амфибия LARC-15, как и LARC-5, конструировалась и изготавливались в виде опытных образцов в отделении Ingersoll Kalamazoo of Borg-Warner, а мелкосерийное производство было организовано на заводах корпорации Freuhauf.

Всесторонние испытания амфибии, проходившие с 1959 г., успешно завершились в конце 1967 г. в г. Форт-Стори. Результаты испытаний получили высокую оценку, и амфибию рекомендовали к поставке в вооруженные силы. Одной важной конструктивной особенностью LARC-I5 была высокая степень унификации по многим узлам и агрегатам с LARC-5, что во многом облегчало ремонт, снабжение запасными частями и несколько уменьшало стоимость обеих амфибий.

На амфибии установлены два дизельных двигателя фирмы Cummins мощностью 220,8 кВт, такие же как на амфибии LARC-5. Оба двигателя со своими независимыми системами охлаждения, смазки, пуска и другими размещены под кабиной амфибии. Мощность двигателей подводится карданными передачами через гидротрансформаторы к коробкам реверса, предназначенных для изменения направления движения (вперед или назад) как при движении амфибии по суше, так и по воде. Далее мощность карданными передачами подводится к двухступенчатой дифференциальной раздаточной коробке, имеющей коробку отбора мощности на гребной винт. Мощность в раздаточной коробке распределяется по бортам амфибии и подводится к бортовым редукторам с межколесными дифференциалами и тормозными механизмами. От бортовых редукторов мощность карданными передачами направляется к коническим бортовым редукторам каждого колеса и от них на полуоси колес. Мощность к гребному винту суммируется от двух двигателей в раздаточной коробке и через коробку отбора мощности и карданные передачи подводится к водоходному движителю.

Водоходный движитель – один 4-х лопастный гребной винт диаметром 914 мм имеет направляющую насадку типа сопла Korta. Тяга гребного винта в насадке на швартовах 34,3 кН.

Амфибия оборудована двумя независимыми гидравлическими системами. Одна из них – главная система – замкнутая и служит для подачи масла под давлением к механизмам силового управления, механизмам привода водооткачивающих насосов и к силовым цилиндрам носовой аппарели. Другая система обслуживает различные сервомеханизмы амфибии, в том числе механизмы тормозной системы.

Корпус амфибии сварной из листов алюминиевого сплава. Имеет четыре колесных ниши, носовые обводы типа ложка, в которых выполнена подъемная с гидравлическим приводом аппарель шириной 2,75 м для погрузки и выгрузки самоходных колесных и гусеничных машин и других грузов. В кормовой части корпуса образовано углубление для размещения гребного винта в направляющей насадке.

В кормовой части корпуса располагается закрытая кабина управления. Панели приборов установлены таким образом, что чтение их показаний и управление амфибией может осуществляться с любой стороны. По суше амфибия движется кормой вперед, поэтому регулируемое сидение, рулевое колесо и рычаг тормозов расположены так, чтобы обеспечить удобство управления машиной на суше. Для управления машиной на воде в кабине имеется второе сидение с регулируемым штурвалом, обращенным к носу корпуса. Для лучшего кругового обзора и наблюдения при движении по воде имеется возможность управлять амфибией стоя, для чего над рабочим местом монтируется необходимых размеров полусферический фонарь из органического стекла.

Все четыре колеса жестко связаны с корпусом, так как упругих элементов в подвеске нет. Шины размером 24.00-29 бескамерные, низкого давления, до некоторой степени смягчают передачу ударов и толчков от грунта на корпус амфибии.

Изменение направления движения на суше может осуществляться по трем схемам, как на LARC-60. По первой схеме для управления машиной используются только передние управляемые колеса. При управлении по второй схеме поворачиваются все четыре колеса. При использовании третьей схемы поворачиваются все колеса в одном направлении и на равные углы. Радиус поворота на суше составляет 16,8 м.

Управление амфибией на воде осуществляется совместно поворотом колес и трехлопастного водяного руля, размещенного за гребным винтом. Радиус циркуляции на воде равен 23,5 м.

Полная масса амфибии 34141 кг, грузоподъемность – 13620 кг или 53 человека. Габаритные размеры амфибии: длина – 13725 мм, ширина – 4420 мм, высота – 4168 мм. Минимальный дорожный просвет (под гребным винтом) – 419 мм. Колесная база – 6366 мм, колея – 3812 мм. Размеры грузовой платформы – 7320x4875x991 мм. Борта платформы имеют съемные армированные фальшборта из прорезиненной ткани для защиты от попадания воды на грузовую платформу через низкие надводные борта. Средняя осадка в воде – 1550 мм.

Для удаления забортной воды, попавшей в амфибию через повреждения и неплотности в донной части корпуса размещаются три водооткачивающих насоса с гидравлическими приводами.

Максимальная скорость движения по суше достигает 48 км/ч, запас хода по топливу – 322 км. Максимальная скорость движения по воде – 15,28 км/ч,а запас хода – 193 км. Предельная допустимая высота волны при эксплуатации – 3,5 м. Относительная скорость (число Фруда) 0,753 при удельной мощности амфибии 12,93 кВт/т.

Стоимость амфибии в ценах июня 1968 г. 165000 долларов. Фирма Крайслер по заданию управления снабжения армии США разработала несколько моделей автомобиля высокой проходимости 8x8 ХМ410, отличающихся друг от друга массой и размерами. Основная модель значительно легче и компактнее, чем ранее выпускавшийся 2,5 т автомобиль М53 с колесной формулой 6x6. Собственная масса ХМ410 составляет 4100 кг, а грузоподъемность – 2400 кг, т.е. по массовым показателям она лучше своего предшественника. Это обусловлено удачными конструктивными решениями ряда узлов и широким применением алюминиевых сплавов, из которых изготовлены кузов несущего типа, колеса, картер коробки передач и другие узлы. Общая масса алюминиевых деталей достигает 906 кг.

Кабина смещена вперед, за ней расположен двигатель фирмы Крайслер мощностью 111,9 кВт. От двигателя мощность подводится к трехступенчатой автоматической гидромеханической коробке передач и далее на двухступенчатую раздаточную коробку, расположенную в передней части автомобиля, а затем на передний проходной мост и от него на остальные три моста. Главные передачи всех мостов одинарные гипоидные. Все колеса имеют независимую торсионную подвеску с поперечными рычагами.

Автомобиль может двигаться по воде за счет вращения колес со скоростью 4,8 км/ч, транспортироваться на самолетах и сбрасываться на парашютах.

Параллельно с разработкой автомобиля ХМ410 фирмой Whirpool совместно с Дейтройтским арсеналом так же по заказу армии был создан плавающий четырехосный автомобиль ХМ521, предназначенный для транспортировки 14 человек или грузов массой не более 2400 кг по местности с преодолением ее водных участков. Собственная масса автомобиля составляет 2100 кг. Под кабиной установлен оппозитный 4-х цилиндровый двигатель воздушного охлаждения мощностью 77,3 кВт. Трансмиссия механического типа, включает четырехступенчатую коробку передач, двухступенчатую раздаточную коробку и двойные главные передачи с самоблокирующимися дифференциалами. Привод к двум гребным винтам диаметром 304 мм выполнен от раздаточной коробки. За винтами расположены два водяных руля.

ХМ 521 и его схема

Плавающая машина ХМ437

Трансмиссия механическая. Коробка передач четырехступенчатая с синхронизацией всех передач. Раздаточная коробка двухступенчатая.Главные передачи двойные с самоблокирующимися дифференциалами. Подвеска всех колес независимая с комбинированными упругими элементами в виде спиральных пружин с пневматическими баллонами, что обеспечивает высокую плавность хода и возможность регулирования величины дорожного просвета.

Одной из особенностей конструкции автомобиля является компоновка всех основных агрегатов и узлов трансмиссии в водонепроницаемом отсеке, образованном между днищем и полом грузовой платформы. Это улучшает условия работы агрегатов при движении по грязным участкам местности и повышает проходимость автомобиля благодаря гладкому днищу и возможности увеличивать дорожный просвет до 464 мм. На хороших дорогах просвет можно уменьшать до 336 мм.

Другой особенностью автомобиля является заполнение боковых отсеков корпуса пенопластом для повышения живучести автомобиля на плаву.

Максимальная скорость движения по дорогам 88 км/ч, по воде – 8,3 км/ч. Габаритные размеры автомобиля: длина – 5770 мм, ширина – 2280 мм, высота – 2440 мм. Грузовая платформа с размерами 3660 х 2050 мм. Удельная мощность -17,17 кВт/т.

Автомобилей, подобных ХМ521, было спроектировано несколько, но кроме них были созданы машины большой грузоподъемности с необычными компоновочными схемами, разработанные различными фирмами, входящими в корпорацию Le Tourneau Westinghouse и другими.

Представляет практический интерес компоновочная схема колесных плавающих и неплавающих машин типа «Гоуэр». Отметим двухосный плавающий автомобиль ХМ437, состоящий из двух частей, каждая из которых имет одну ось. Передняя часть представляет собой тягач, а задняя – полуприцеп. В передней части размещается 8-ми цилиндровый V-образный дизель мощностью 201,6 кВт. Его мощность распределяется между генератором с максимальным напряжением 518 в при частоте 200 гц, работающим на электродвигатели полуприцепа, и механической трансмиссией тягача, которая состоит из пятиступенчатой коробки передач и двухступенчатой раздаточной коробки. При движении по хорошим дорогам ведущими колесами являются колеса тягача. При движении в тяжелых дорожных условиях, а также при движении задним ходом включаются колеса полуприцепа с приводом от электродвигателей моста полуприцепа. Шины 16-ти слойные, низкого давления, диаметром 1,8 м. Упругих элементов подвески нет. Маневренность автомобиля создается поворотом тягача относительно полуприцепа в обе стороны на 90°. Плавучесть автомобиля обеспечивается объемами водоизмещающего кузова и колес, которые выполняют также роль водоходного движителя.

Собственная масса тягача – 10,95 т, полуприцепа – 4,73 т. Грузоподъемность автомобиля – 13,6 т. Габаритные размеры: длина – 11000 мм, ширина – 3000 мм, высота по кабине – 3000 мм. Дорожный просвет – 760 мм. Максимальная скорость движения на суше – 51 км/ч при запасе хода около 500 км, по спокойной воде – 5,8 км/ч. Удельная мощность 6,88 кВт/т.

Среди колесных плавающих бронированных машин следует отметить бронетранспортер М706 «Коммандо», рассчитанный на перевозку 12 человек, включая двух членов экипажа. Бронетранспортер принят на вооружение в 1966 г. и является легкой, авиатранспортабельной, плавающей машиной повышенной проходимости многоцелевого назначения с колесной формулой 4x4. Масса машины 7 т, мощность установленного в кормовой части корпуса карбюраторного двигателя «Крайслер» 162 кВт. Трансмиссия механическая с пятиступенчатой коробкой передач. В передней части корпуса смонтирована лебедка с гидростатическим приводом и тяговым усилием на тросе 44,2 кН. Размер пулестойких шин регулируемого давления воздуха 14.00-20. Корпус сварной, герметизированный. Для наблюдения и ведения огня из оружия имеет 10 амбразур. В установленной на крыше корпуса вращающейся башне могут монтироваться спаренные пулеметы калибра 12,7 мм и 7,62 мм либо 20-мм пушка с боекомплектом в 100 выстрелов. Габаритные размеры: длина – 5500 мм, ширина – 2200 мм, высота по башне – 2160 мм, по корпусу – 1800 мм. Дорожный просвет под днищем корпуса – 580 мм, под картерами главных передач – 390 мм.

Максимальная скорость движения по суше составляет 96 км/ч с запасом хода по топливу 900 км. Максимальная скорость движения по воде за счет вращения колес – 6,4 км/ч. Удельная мощность бронетранспортера высокая – 23,14 кВт/т.

На вооружении корпуса морской пехоты США и сухопутных частей вооруженных сил находится также колесный бронетранспортер LAV-25, разработанный швейцарской фирмой Моваг в содружестве с фирмами других стран,а затем с правом модификации и серийного производства переданный по лицензии ряду зарубежных фирм (Австралии,Канады,США).

Основные технические характеристики LAV-25 следующие: полная боевая масса – 12,8 т, экипаж – 1 человек, десант – 8 человек, вооружение во вращающейся башне: одна автоматическая пушка калибра 25 мм и спаренный с ней пулемет калибра 7,62 мм, мощность двигателя – 202,4 кВт, трансмиссия автоматическая типа Allison, бронирование корпуса противопульное.

При движении по воде за счет вращения всех колес скорость движения составляет около 4 км/ч. При установке на бортовых листах корпуса кормы двух гребных винтов небольшого диаметра скорость движения по воде может достигать 10 км/ч.

Габаритные размеры: длина – 5968 мм, ширина – 2500 мм, высота – 2200 мм при дорожном просвете – 500 мм. Максимальная скорость движения по суше 100 км/ч при запасе хода по топливу 500 км. Удельная мощность бронетранспортера – 16,86 кВт/т.

Для перевозки людей, мелких партий грузов и монтажа различного технологического оборудования и вооружения и для других целей могут использоваться малогабаритные амфибийные транспортеры.Такие небольшие амфибии создаются во многих странах (Германии, Великобритании, Швейцарии и др.). Из американских машин подобного рода получили известность несколько.

Одна их них – MACV – имеет колесную формулу 8x8. Полная масса – 890 кг, грузоподъемность – 450 кг. Мощность двигателя 15,2 кВт.Трансмиссия бесступенчатая гидростатическая. Габаритные размеры : длина – 2340 мм, ширина -1270 мм, высота – 810 мм. Колеса размером 9.50-10. Упругих элементов подвески нет. Давление на грунт 32 кПа. При установке легкосъемных гусеничных лент давление уменьшается до 13 кПа. Максимальная скорость движения по суше – 40 км/ч, по воде за счет вращения всех колес – 3,2 км/ч. Запас хода по суше -160 км. Удельная мощность -17,1 кВт/т.

Другая машина – Pac-star – отличается от первой колесной формулой – 12x12 – и более мощным 25,4 кВт карбюраторным 2-цилиндровым оппозитным двигателем воздушного охлаждения.

Транспортер Pac-star выполнен по схеме сочлененных машин и его шарнирно-сцепное устройство обеспечивает возможность перемещения секций относительно друг друга в горизонтальной плоскости для изменения направления движения, в вертикальной и повороты вокруг продольной оси секций для повышения проходимости.В передней секции размещены сидение водителя, двигатель, агрегаты трансмиссии,топливный бак и другое вспомогательное оборудование. Задняя секция используется как грузовая платформа и для размещения одной раздаточной коробки и клиноременных передач.

Плавающий бронетранспортер LAV-25

Амфибия "Гама-Гоут"

Схема амфибии "Сихорс"

Габаритные размеры транспортера: длина – 4500 мм, ширина – 1372 мм, высота – 1650 мм. Грузоподъемность машины – 450 кг при полной массе – 904 кг. Скорость движения по суше – 40 км/ч при запасе хода 240 км, по воде за счет вращения колес – 4 км/ч. Удельная мощность машины – 28,1 кВт/т.

Получил так же известность небольшой 6x6 плавающий автопоезд «Гама-Гоут», состоящий из двухосного тягача и одноосного активного прицепа. Сцепное устройство тягача позволяет прицепу поворачиваться относительно тягача в горизонтальной и вертикальной плоскостях, что в сочетании с равнорасположенными осями, большим дорожным просветом, блокирующимися дифференциалами и независимой подвеской колес обеспечивают этому транспортеру высокую проходимость по пересеченной и болотистой местности. На тягаче установлен двигатель воздушного охлаждения мощностью 58,9 кВт. Трансмиссия механическая с четырехступенчатой коробкой передач. Шины низкого давления. Собственная масса машины 1,4 т. Максимальная скорость движения по суше – 80 км/ч, по воде – 8 км/ч за счет работы гребного винта.

Опыт эксплуатации гусеничных и колесных амфибий в боевых условиях и после окончания Второй мировой войны выявил несколько недостатков конструкций машин,среди которых главным считалось небольшие скорости движения по воде. В связи с этим в период 1958-1963 гг. были проведены поисковые научно-исследовательские и экспериментальные работы по проектированию амфибийных машин с высокими значениями максимальных скоростей движения по воде. Выяснялись возможности создания таких машин и особенности их конструкций и эксплуатации, но главным в этих исследованиях и разработках был поиск путей уменьшения сопротивления воды движению машин, используя достижения судостроения и других отраслей знаний. К этому времени судостроительные предприятия многих стран создали, испытали и эксплуатировали несколько новых транспортных средств – суда на воздушной подушке, глиссирующие суда различного класса и суда на подводных крыльях, которые обладали высокими скоростями хода по воде. Но решение многих технических вопросов при использовании подходов судостроительной практики неизменно наталкивалось на специфические особенности (конструктивные и эксплуатационные) транспортных средств, призванных работать на воде и на суше и быстро переходить без всяких задержек от одной среды к другой и обратно.

Глиссирующий плавающий автомобиль «Сихорс» грузоподъемностью 5 т был разработан в 1959 г. в Дейтройтском арсенале. Автомобиль был выполнен с колесной формулой 4x4 и несущим корпусом глиссирующего типа с V-образным днищем. Длина автомобиля – 12000 мм, ширина – 3500 мм. В кормовой части автомобиля были скомпонованы два газотурбинных двигателя мощностью 736 и 184 кВт, отбор мощности от которых осуществлялся через поперечный редуктор и коробку передач на гребной винт и колеса. При движении по воде использовалась суммарная мощность обоих двигателей с подводом ее к гребному винту, а при движении по суше мощность к колесам подводилась только от малого 184 кВт двигателя.

Колеса при движении по воде убираются в специальные изолированные и экранируемые колесные ниши для уменьшения сопротивления воды. Упругие элементы подвески имеют только задние колеса, функции упругих элементов передних колес выполняют шины низкого давления. При движении по суше гребной винт и водяной руль убираются в кормовой туннель. Максимальная скорость движения по суше – 56 км/ч, по спокойной воде – 48 км/ч. порядка 5 т и существенный запас хода по воде (около 300 км) позволяли использовать ее при разгрузке судов, находившихся от берега на расстоянии 40-80 км. Длина автомобиля составляла 11000 мм, ширина – 3555 мм и высота – 3300 мм. Полная масса автомобиля с грузом была равна 14 т.

Гписсирующая амфибия LVW и ее компоновочная схема

Другой глиссирующий автомобиль LVW был разработан и построен отделением фирмы Borg-Warner «Ingersoll- Kalamazoo» в 1962 г. Автомобиль имел одинаковые максимальные скорости движения по суше и по воде – 56 км/ч. Большая грузоподъемность этой глиссирующей амфибии

На автомобиле непосредственно за кабиной водителя был смонтирован газотурбинный двигатель «Лайкоминг» TF-20 мощностью 1104 кВт и обслуживающие его системы, который представлял собой морской вариант авиационного двигателя Т55. От двигателя мощность передавалась последовательно к коробке передач и раздаточной коробке, от которой карданными передачами на оба ведущих моста и на два вращающихся в противоположные стороны гребных винта диаметром 610 мм.

Корпусу автомобиля, изготовленного из высокопрочных алюминиевых листов, были приданы в нижней его части глиссирующие формы. По бортам корпуса были выполнены ниши сложной формы, в которые при движении по воде для уменьшения сопротивления с помощью гидропривода убирались все четыре колеса, поворачиваясь при этом на 180°. После поворота колес на воде их ниши закрывались снизу с помощью гидропривода створками. Подвеска колес не имела упругих элементов, а шины колес размером 18.00-25 были связаны с централизованной системой регулирования давления воздуха в них.

Управление автомобилем при движении по воде обеспечивается двумя водяными рулями, расположенными за гребными винтами для содания поворачивающих моментов необходимой величины. Для движения по суше гребные винты и рули убираются в корпус, а колеса возвращаются в нижнее положение.

Глиссирование начинается при числах Фруда по водоизмещению более 3, у этого автомобиля число Фруда равно 3,19 при удельной мощности 78,85 кВт/т.

(Окончание следует)