ЗИС-151 - король бездорожья

Многочисленные версии модели ЗИЛ-157 можно было встретить и на Крайнем Севере, и на стройках Сибири, и на прокладке трубо-проводов в Средней Азии, и, конечно, в армиях многих стран мира. Бесспорно, это была одна из достойных отечественных разработок, и она заслуживает, чтобы о ней помнили.

В конце 1930 годов, когда неизбежность Второй мировой войны не вызывала сомнений, конструкторы европейских заводов, выпускающих армейские машины, ломали голову над тем, как повысить проходимость автомобилей. Их старания не остались незамеченными и в СССР, ведь вопросам повышения обороноспособности уделяли серьезное внимание. Наибольшие успехи в этом деле были достигнуты на Горьковском автозаводе, где впервые были освоены в производстве шарниры равных угловых скоростей, превращавшие передний мост автомобиля в ведущий.

Заслуга коллектива конструкторов под руководством Андрея Александровича Липгарта состоит и в том, что, испытав различные двухосные и трехосные грузовики, они доказали, что полноприводные машины должны иметь односкатную ошиновку, шины со специальным протектором для различных условий движения по местности, особую развесовку по осям и т. д. Жаль, что война помешала реализации планов по выпуску семейства вездеходов, а после войны страна получила лишь один двухосный полноприводный грузовик ГАЗ-63, правда, обладавший уникальной проходимостью.

На Московском автозаводе им. Сталина до войны успели выпустить небольшую партию двухосных грузовиков повышенной проходимости ЗИС-32. В конце 1940 годов конструкторы стремились создать советский "Студебеккер US 6х6", взяв за основу его технические особенности и базируясь на агрегатах нового 4-тонного грузовика ЗИС-150. Как известно, эти легендарные вездеходы с двускатными задними колесами отлично зарекомендовали себя в боях с фашистами, в том числе и в качестве носителя знаменитых пусковых установок "Катюша".

Трехосный ЗИС-151, к великому огорчению его создателей, оказался много хуже "Студебеккера". Поставленный на производство в апреле 1948-го он через год во время длительного пробега по весеннему бездорожью значительно уступал по проходимости и ленд-лизовскому прототипу, и вездеходам ГАЗ-63, которым не раз приходилось вытаскивать ЗИСы из грязи и снежного плена.

Тяжелые машины (масса ЗИС-151 превышала массу "Студебеккера" на тонну) с небольшими по размеру колесами и недостаточным дорожным просветом, маломощными двигателями и задними мостами с двускатной ошиновкой в среде испытателей получили прозвище "утюгов", заставлявших водителей снимать вторые скаты и толкать застрявшую машину другим автомобилем, благо конструкция специальных задних бамперов это позволяла. В воспоминаниях испытателей можно прочесть, что густая жидкая грязь легко залепляла задние колеса, превращая их в четыре бочки, беспомощно вращавшиеся в грязевой массе.

Ошибки необходимо было исправить в кратчайшее время, тем более что грузовики ЗИС-151 поступали в армию, а пути решения проблем не выглядели туманными. В 1950 г. началось производство бронетранспортера БТР-152 на базе модифицированных агрегатов ЗИС-151, но уже с односкатной ошиновкой всех колес с шинами большей размерности. На заводе были созданы экспериментальные образцы грузовиков ЗИС-151 с односкатными колесами и единой колеей мостов, развернулась работа по повышению мощности двигателя, увеличению надежности других агрегатов, конструированию лебедок.

Но основные надежды, связанные с кардинальным повышением проходимости, возлагались на создаваемую (впервые в мировой практике) систему централизованного регулирования давления воздуха в шинах. Шинникам было поручено разработать конструкцию и освоить выпуск специальных шин, допускающих движение автомобиля при временно сниженном давлении воздуха в них. В итоге была разработана шина размером 12.00-18 (диапазон давления воздуха 3,0...0,5 кгс/см2), допускающая возможность работы при переменной величине радиальной деформации до 35% высоты профиля, тогда как у обычных шин радиальная деформация составляет не более 13%. Шина отличалась повышенной эластичностью, достигнутой за счет увеличения на 25% ширины профиля, сниженным до восьми слоев корда в каркасе и применением специальных прослоек из очень мягкой резины.

При уменьшении давления воздуха в шинах увеличивается деформация и снижается удельное давление на грунт. Вследствие этого уменьшается глубина колеи и соответственно снижаются затраты энергии на образование колеи или снижается сопротивление грунта качению колес. Правда, двигаться при давлении воздуха 0,5 кгс/см2 можно было только на скорости не более 10 км/ч.

Изменение давления в шинах осуществлялось водителем с помощью централизованной системы, позволявшей регулировать и доводить при необходимости давление до нормы во всех шинах во время движения машины. Применение подобной системы особенно понравилось военным. Дело в том, что с этой системой живучесть автомобиля была выше. Движение грузовика можно было продолжить и в случае повреждения отдельной шины, так как система подкачки компенсировала падение в ней давления воздуха.

Опыт эксплуатации автомобилей ЗИС-151 выявил их низкие тягово-динамические качества, особенно при буксировке прицепа, моторы часто перегревались, грузовик расходовал много топлива, имел низкие средние скорости движения на дорогах с твердым покрытием, при этом надежность работы узлов совершенно не устраивала эксплуатационников.

Все это необходимо было исправить при создании ЗИЛ-157. Использование алюминиевой головки блока на рядном нижнеклапанном 6-цилиндровом двигателе рабочим объемом 5,55 л позволило повысить степень сжатия с 6,0 до 6,2, что вместе с установкой нового карбюратора дало повышение мощности с 92 до 104 л.с. при 2600 об/мин и максимального крутящего момента с 304 до 334 Н•м. Значительному изменению подверглась и система охлаждения, которая получила шестилопастный вентилятор и новый радиатор.
В конструкцию мотора были внедрены новый масляный насос, новые уплотнения коленвала, уплотнения водяного насоса, замкнутая система вентиляции картера, была модернизирована подвеска силового агрегата и др., что повысило его эксплуатационные свойства. Конструктивные мероприятия привели к снижению расхода топлива автомобиля ЗИЛ-157 на 7...22% в зависимости от дорожных условий.

В процессе производства двигатель автомобиля подвергался модернизации еще дважды. В 1961 г. его мощность увеличили до 109 л.с. (модель ЗИЛ-157К), заменили двухдисковое сцепление на однодисковое, а с 1978 г. грузовик начали выпускать с двигателем, в котором ряд узлов был унифицирован с мотором автомобиля ЗИЛ-130 (эту версию называли ЗИЛ-157КД). Коробка передач с 5 передачами вперед и одной назад была также усилена, причем до 1961 г. выпускалась с пятой, повышающей передачей, от которой в дальнейшем отказались.

Среди замечаний по модели ЗИС-151 были и претензии к кабине: неудобство посадки водителя на нерегулируемом сиденье, отсутствие отопителя, плохая ее пылезащищенность, неудовлетворительная вентиляция воздуха, а также неэффективная работа амортизаторов и большие силы, передаваемые на руки водителя от колес. Все перечисленное затрудняло работу шофера, превращая ее, особенно в зимнее время, в откровенную муку. Оказалось, что устранить недостатки было не так уж и трудно.

Грузоподъемность вездехода на дорогах с твердым покрытием ограничивалась 4,5 т (с 1978 г. – 5,0 т), на грунтовых дорогах – 2,5 т. Грузовик преодолевал брод глубиной 0,85 м, развивал с полной нагрузкой на шоссе скорость до 65 км/ч, расходовал 42 л топлива на 100 км. При нормальном давлении в шинах (3,0...3,5 кгс/см2) ЗИЛ-157 выполнял транспортную работу по дорогам с твердым неусовершенствованным покрытием.

При снижении давления до 1,5...2,0 кгс/см2 легко передвигался по мягкому и рыхлому грунту, а при 0,75...1,0 кгс/см2 преодолевал песок, размокший грунт и размытые после ливня грунтовые дороги. Давление в шинах 0,5...0,7 кгс/см2 давало возможность свободно передвигаться по сырому лугу, заболоченной местности, а также успешно преодолевать глубокий снежный покров. Общая масса буксируемого прицепа при движении по шоссе составляла 3,6 т.