ЗИС-42

Зимняя война 1939—1940 годов показала, что РККА не имеет работоспособных и надёжных вездеходов. Состоявшие на вооружении полугусеничные тягачи ЗИС-22 продемонстрировали целый «букет» недостатков. Применявшиеся на них резинотканевые гусеничные ленты быстро вытягивались, часто спадали на поворотах и рвались. При обрыве цепей, приводивших ведущие колёса, машина оставалась практически без тормозов (передние тормоза не держали, а наиболее эффективный ручной тормоз действовал на карданный вал) — особенно опасно это было на спусках. Машина очень плохо маневрировала: особенно трудно приходилось при необходимости выйти из колеи — передние не ведущие управляемые колёса просто шли юзом. Из-за больших механических потерь в гусеничном движителе, мощности двигателя оказалось недостаточно — основным режимом движения оказались 1-я и 2-я передачи. Редко удавалось выйти на 3-ю передачу, а 4-я практически не использовалась.

Но самым неприятным оказалось то, что машина не показала ожидавшейся от неё проходимости по снегу и слабым грунтам. Снег и грязь набивались в гусеничную тележку и увеличивали сопротивление движению. При этом ведущие колёса начинали буксовать внутри обледенелых гусеничных лент. Этот дефект ещё больше усиливался за счёт дифференциалов, стоявших между передним и задним ведущими колёсами в каждой из гусеничных тележек (их поставили, опасаясь циркуляции мощности внутри гусеничного обвода) — в результате, стоило забуксовать одному из четырёх ведущему колесу, и машина останавливалась. В полной мере это было продемонстрировано на показе, который проводился в конце января 1940-го года на опытном поле НАТИ в присутствии начальника ГАБТУ РККА командарма II ранга Д. Г. Павлова. В показе участвовали полноприводные автомобили ЗИС-К-1 (6×6), ЗИС-К-2 (4×4), полугусеничные ГАЗ-60, НАТИ-ВЗ и ЗИС-22. Все они увязли в снегу.

После такого фиаско конструкторы НАТИ под руководством создателя ЗИС-22 Г. А. Сонкина основательно переработали машину — прежде всего, введя принудительное зацепление ведущих колёс с гусеничной лентой.

Весной 1940 года был построен опытный образец ЗИС-22-Н («новый»). Он также имел по два ведущих колеса на борт с дифференциалом между ними, но его ведущие колёса вместо сдвоенных пневматических шин получили по паре сплошных грузошин (резиновых бандажей), между которыми устанавливались звёздочки для принудительного зацепления с гусеницей. Слабую резинокордную гусеницу заменили на металлическую с импортными резино-металлическими шарнирами «Джонсон». Каждый трак получил по два наружных резиновых башмака. Была усилена рамка движителя, повышена её жесткость. В результате этих усовершенствований снаряжённая масса машины выросла на 545 кг и составила 5205 кг. Практически весь рост массы пришёлся на гусеничные тележки, которые теперь весили 1973 кг — 38 % от массы всей машины.

На следующем образце машины, получившем обозначение ЗИС-22-50, конструкцию гусеничного движителя существенно упростили — в каждой гусеничной тележке оставили только одно ведущее колесо (переднее). Это позволило не только отказаться от бортовых дифференциалов в тележке, но и упростить натяжение гусениц — эксцентриковые опоры поддерживающих роликов устранили и натяжение осуществлялось за счёт продольного перемещения ленивца, в который превратилось теперь заднее (бывшее ведущее) колесо. Кроме того, ведущие колёса оснастили колодочными тормозами действующими (совместно с передними тормозами) от педалей. При этом на выходе из КПП сохранялся центральный дисковый тормоз (от ЗИС-6) с ручным управлением. Безопасность и надёжность машины возросли, но с ними возросла и масса тележек — теперь они весили 2070 кг. Кроме того, на 160 литров увеличили ёмкость бензобаков. Вместо двигателя ЗИС-5 (73 л. с.) на машину установили более мощный мотор ЗИС-16 (85-88 л. с.), благодаря чему в цепной передаче (от заднего моста к ведущим колёсам) стало возможным понизить передаточное число на 10,6 % — теперь оно равнялось 1,6. Чтобы устранить перегрев двигателя, на машину поставили увеличенный радиатор, заимствованный от ЗИС-6. Всё это позволило поднять максимальную скорость машины до 38 км/ч, но снаряжённая масса достигла 5845 кг (без груза).

С целью снижения массы на следующем варианте машины, получившем обозначение ЗИС-22-52, металлические гусеничные ленты заменили на более лёгкие, каждая из которых состояла из двух резинотканевых лент, соединённых между собой кованными накладками (траками), расположенными с шагом 100 мм. С этими накладками зацеплялись зубья ведущего колеса, а от соскакивания ленты удерживались штампованными плицами, которые крепились к лентам с внутренней стороны. С наружной стороны на лентах закреплялись резиновые башмаки, привулканизированные к стальным основаниям. Для движения по гололёду на гусеницу устанавливалось по 5 шпор. Общая ширина такой сдвоенной гусеничной ленты составляла 400 мм. При этом среднее удельное давление на грунт равнялось 0,433 кг/см². ЗИС-22-52 построили в двух экземплярах и в сентябре 1940 года и в феврале-марте 1941 года испытывали в Кубинке совместно с полугусеничным тягачом «Краусс-Маффей». По итогам испытаний ЗИС-22-52 рекомендовалось усилить гусеничные тележки (в особенности опорные катки), снизить массу и предотвратить спадание гусениц. Однако, в целом ЗИС-22-52 был признан удовлетворяющим требованиям Красной Армии. Было принято решение внедрить ЗИС-22-52 в производство на московском автозаводе ЗИС с выпуском 2000 машин в 1941 году.

При внедрении конструкции ЗИС-22-52 на заводе, машина получила заводское обозначение ЗИС-22М. В её конструкцию были внесены следующие изменения: ширину гусениц увеличили с 400 до 414 мм, связывающие их накладки усилили и стали выполнять прецизионной ковкой. Увеличили прочность штампованных плиц, ввели в них рёбра жёсткости. Чтобы снизить вероятность спадания гусениц в повороте — расстояние между плицами сократили до 35 мм. Для повышения проходимости по снегу и слабым грунтам опустили оси ведущих и направляющих колёс — при этом длина опорной поверхности увеличилась до 2100 мм (при погружении движителя на 100 мм), но несколько ухудшилась маневренность. Дефицитный и недостаточно надёжный двигатель ЗИС-16 был заменён на серийный ЗИС-5 мощностью 73 л. с.

Учитывая большое количество конструктивных изменений, накопившихся по сравнению с исходным ЗИС-22, ЗИС-22М был перемаркирован в ЗИС-42. До лета 1941 года успели изготовить три машины в качестве эталонов для серии. Одна из них получила укороченную базу с целью улучшения манёвренности (впрочем, опыт оказался неудачным). В июле 1941 года эти машины проходили полигонные испытания, которые были признаны успешными. Машина готовилась к производству, но планы по её выпуску были сорваны в октябре 1941 года, когда началась эвакуация завода[1].