Шнекоходы грязи не боятся: история технической инновации

«Повелитель грязи» — это почти дословный перевод названия единственного серийно выпускаемого шнекохода MudMaster MM6. Его производит австралийская фирма Residue Solutions Pty Ltd, которая, по некоторым данным, поставила около 20 таких машин. Ни один обзор шнекоходов не обходится без упоминания машины этого типа. Мы также начнем с упоминания этой машины в контексте изучения возможностей военного применения шнекоходов, поскольку более близкое знакомство с ней открывает некоторые весьма неожиданные стороны шнекохода. Со шнекоходами в военном применении, казалось бы, все явно и вердикт об их непригодности давно вынесен и особо обжалованию не подлежит. Да, шнекоход весьма хорош на жидкой грязи, но не может передвигаться по твердому грунту, по дорогам с твердым покрытием.

Похожее изображение

Я даже не стану приводить обычного списка контраргументов против шнекоходов, поскольку, если рассматривать именно с военной точки зрения, они очень смехотворны. Реальные причины, почему шнекоходы так и не стали широко распространенным типом машин, состояли, на мой взгляд, в двух моментах.

Момент первый. В момент зарождения бронетанковой техники, и шнек, и гусеница были хорошо известны конструкторам. Есть даже сохранившийся образец «Фордзона» со шнековым двигателем. Компания Форда предлагала своим покупателям дополнительный комплект шнеков, которые устанавливались на серийный трактор. Это техника 1920-х годов.

«Повелитель грязи». Часть 1

Один из немногих сохранившихся до наших дней тракторов со шнеками

Но дело в том, что все части и детали гусеничного движителя могли быть изготовлены относительно простыми и распространенными в машиностроении методами: литьем, ковкой, штамповкой. Колеса и катки обычно отливались, гусеничные траки могли отливаться или штамповаться. А вот для шнека требовалась куда более сложная технология. Основу шнекового движителя составляла труба большого диаметра, на которую наваривался винтовой гребень шнека (по-английский blade – лезвие). Массовое производство труб большого диаметра было освоено только в 1960-е годы, когда появились методы сваривания труб либо из двух стальных полос – штрипсов, либо из одной полосы, сворачиваемой спиралью. До Второй мировой войны таких технологий еще не было, и трубы диаметром более 300 мм почти не выпускались. Даже самые крупные (а, стало быть, редкие и дорогие) трубы не подходили для сколько-нибудь крупной шнекоходной техники.

Второй момент. Как следует из диссертации, защищенной в 2010 году Джоном Т. Фрибергом в Университете Южной Флориды, первое исследование шнекоходов, конструкции и сравнительной эффективности шнеков разного типа было выполнено только в 1961 году доктором Б. Колом (B. Cole) в Великобритании. Он исследовал и испытал различные конструкции шнеков и установил наиболее выгодные соотношения размеров диаметра, длины, высоты и угла гребня.

Это очень интересный момент. По сути дела, ранние попытки создать шнекоход, будь то фордовский Fordson, или проект шнековой снегоходной машины для Армии США M29 Weasel (разрабатывался Джеффри Пайком – Geoffrey Pyke), строились на чисто эмпирических попытках, и эффективность этого типа техники могла получиться лишь случайно. Неизвестность принципов конструирования эффективных шнеков в сочетании с технологическими трудностями изготовления трубы достаточных размеров, сделали шнекоход неконкурентным по сравнению с гусеницей.

Доктор Кол выяснил, что наилучшее соотношение диаметра шнека к длине составляет 1:6, то есть при длине машины в 6 метров, диаметр шнека должен быть 1 метр. Оптимальная высота гребня составляет 0,125 к диаметру шнека, то есть, при диаметре шнека в 1000 мм высота гребня должна составлять 125 мм. Оптимальный угол наклона гребня к оси шнека лежит в пределах 30-40 градусов.

Испытания дали следующие результаты. На твердых и сухих грунтах, шнекоход действительно показал себя неважно. На сухом песке скорость движения составляла 4 км в час, а на сухом и твердом грунте – 8 км в час. Шнекоход ездит и по твердому грунту, но медленно, и при этом на сухом песке подгребает его перед собой, подобно бульдозеру. Добавление воды кардинально меняло все дело, и шнекоход показывал уже хорошие показатели скорости: по грунту с водой — 32 км в час, по снегу – 40 км в час, по воде до 10 км в час.

Советский шнекоход ЗиЛ-29061 продирается через заболоченный лес. Танкам в такой местности делать нечего.

Поздние машины, такие как ЗиЛ-2906, DAF Amphirol и Riverine Utility Craft, созданные с учетом этих достижений, показывали среднюю скорость по заболоченной местности в 30 км в час, а Riverine Utility Craft фирмы Chrysler с алюминиевыми шнеками развивал скорость даже до 46 км в час. Это уже вполне соответствует скорости передвижения танков. Для сравнения, Т-72 развивал по пересеченной местности скорость 35-45 км в час.

Однако, результаты исследований доктора Кола уже мало на что повлияли, хотя и открывали возможность создания эффективных шнекоходов. К 1960-м годам гусеницы боевых машин и танков давно были отработаны, избавились от многих “детских болезней”, стали привычными и распространенными.

Сегодня можно снова вернуться к конструированию шнекоходов, поскольку появились необходимые технологии, позволяющие делать трубы большого диаметра (трубы для газопроводов имеют, к примеру, диаметр 1620 мм, что дало бы оптимальную длину шнека в 9720 мм), появились технологии, позволяющие делать шнеки из алюминия или композитов, что позволило бы облегчить их, а также есть теоретический задел, подсказывающий, как именно их нужно конструировать.

Возможности MudMaster

MudMaster — довольно простая по конструкции машина, основу которой составляет рама из стальных балок, по углам которой крепятся узлы подвески шнеков. На раме установлена площадка, на которой установлен дизель и кабина для водителя.

В русскоязычном Интернете широко разошлись статьи, в которых этот шнекоход изображается некоей универсальной машиной, платформой, на которую можно якобы установить любое оборудование. Трудно сказать, было ли это следствием неверного прочтения материалов или это была такая фантазия автора, написавшего об этом шнекоходе. Дело в том, что в английских материалах ничего такого нет. На сайте Residue Solution вообще нет ни слова об установке на шнекоход какого-либо оборудования.

У него совсем другие задачи. MudMaster укатывает хранилища шламов и хвостов. Собственно само слово residue из названия австралийской компании означает “хвост, отход” — отходы горнодобывающего или металлургического производства. При переработке бокситов на глинозем остается большое количество жидкой грязи — красного шлама, который сливают в специальные водоемы, обнесенные валами. Чтобы подольше не строить новые шламохранилища, был придуман способ утрамбовки шлама шнекоходом. MudMaster неспешно ездит по шламохранилищу туда и сюда, перемешивая шлам и выжимая из него своим весом воду, которая испаряется. За 40 дней такой работы шнекоход превращает жидкую грязь в плотный и твердый грунт. Утрамбованный шлам освобождает место в шламохранилище и в него можно дальше сливать отходы. Необходимая, но весьма малопочтенная работа.

Надо сказать, что это небогатый, но стабильный бизнес. Производителю шнекохода не нужно убеждать алюминиевые компании в полезности своего изделия, поскольку шлам — типовая проблема и повод для постоянных стычек с экологами и местными властями. Жидкий шлам, переполнивший хранилище, может прорвать дамбы и устроить “красный потоп”. В октябре 2010 года в венгерском городе Айка, на хранилище шлама завода Ajkai Timföldgyár Zrt из прорыва плотины вылилось 1,1 млн. кубометров шлама, который затопил город Колонтар и три прилегающих района. Погибло 10 человек, отравления получили еще 140 человек. Для компании, владеющей алюминиевым заводом, эта история кончилась национализацией, а глава компании Золтан Баконьи некоторое время сидел в тюрьме, но потом был отпущен без предъявления обвинений.

Прорыв шламохранилища в Венгрии

Так что утрамбовать шлам, пока он куда-нибудь не вылился — тут даже агитировать не нужно. Австралийская компания, должно быть, даже не продает свои шнекоходы, а, скорее всего, сдает их в аренду или сама выполняет трамбовочные работы.

Из способности MudMaster трамбовать грунт вытекает, пожалуй, одно из наиболее важных военных применений шнекоходов именно такой конструкции — сделать разбитые грунтовые дороги снова проезжими.

Опыт многочисленных войн, и особенно Второй мировой войны, весьма наглядно показывает, до какого состояния колесная и гусеничная техника может разбить грунтовые дороги.

Дивизия СС “Лейбштандарт Адольф Гитлер” слегка увязла под Винницей

До месива из жидкой грязи, в которой тонут грузовики, танки и даже тягачи, призванные всю эту технику вытаскивать из грязи. Живописанию картин распутицы посвящены многие страницы мемуаров участников той войны, причем с обоих сторон. В любой новой войне, хоть локальной, хоть крупномасштабной, подобная же ситуация несомненно повторится, просто в силу природно-климатических условий. К этому надо быть готовым и иметь для этого специальные инженерные машины.

Шнекоход типа MudMaster может с успехом применяться для восстановления разбитых до месива грунтовых дорог. Первая фаза такого восстановления состоит в том, чтобы с помощью нескольких или даже нескольких десятков шнекоходов проехать по такой дороге и пробить утрамбованную колею, по которой может пройти колесная или гусеничная техника. После шнекохода остаются две прекрасные полусферические в разрезе колеи.

Колеи от шнекохода после уплотнения грунта.

Вторая фаза состоит в том, что шнекоходы могут пройти один за другим, уступом, по всей ширине дороги, перемешать и утрамбовать грунт, а также подровнять его отвальными ножами, которые не так трудно навесить на каждый шнекоход. После этого дорога может быть окончательно выровнена грейдером и отсыпана щебнем, если в том есть необходимость. Также трамбовка дороги шнекоходом вполне может сочетаться с подсыпкой, поскольку на платформу шнекохода можно установить кузов с разбрасывающим устройством, заполняемый щебнем.

Подобную операцию можно повторять всякий раз, когда состояние дороги начинает ухудшаться. Также дороги можно улучшать не только летом, но и зимой, поскольку шнекоход прекрасно ездит по снегу и так же утрамбовывает его своим весом. Использование шнекоходов может быть альтернативой очистке дорог от снежных заносов. Помимо этого, шнекоход может пробить и утрамбовать новую дорогу по снежной целине, опционально укрепив ее намораживанием льда, что нетрудно сделать с помощью установленной на нем дождевальной установки, используемой для намораживания ледовых переправ.

Так что даже невооруженный (хотя не так трудно установить на нем крупнокалиберный пулемет) и небронированный шнекоход может быть очень полезен на дорожно-инженерных работах в военное время, когда дорогу надо исправить быстро, срочно и с минимально возможными усилиями.

Источник: https://topwar.ru/
Автор: Дмитрий Верхотуров

Картинки по запросу шнекоход

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!