Для этих целей в СКБ в 1954-1956 гг. создавались ходовые макеты машин 6x6 и 8x8 с различными ошиновкой и рисунками протекторов, с давлением в них воздуха вплоть до вакуума, удельным давлением на различные грунты (в первую очередь снег и болото, причем выяснилось, что это не является главным показателем проходимости), с разными схемами трансмиссий, с индивидуальной подвеской и вообще без нее и др. Делались многочисленные штампы для определения различных грунтовых зависимостей, параметров сдвига грунта, сопротивления качению и т.д. (разработчики В.М. Андреев, В.Б. Лаврентьев и др.).
В.А. Грачев впервые в мировой практике ввел понятие профильной проходимости (в дополнение к опорной), разработал теорию, методику и практику преодоления профильных препятствий (рвов, ям, окопов, уступов, водных преград, подъемов крутизной до 40°, выход из воды на крутой берег, спуск крутизной до 45°, устойчивое движение с боковым креном до 30° и др.).
Можно отметить множество нетрадиционных технических решений, примененных в СКБ ЗИЛ с целью резкого увеличения проходимости транспортных средств, повышения их средних скоростей движения по бездорожью, улучшения маневренности и возможности преодоления сложных профильных препятствий. Здесь практика опережала науку.
Основные принципы разработки конструкций автомобилей СКБ ЗИЛ были следующими.
• Шины – максимально возможных по компоновке размеров, малослойные, с развитыми грунтозацепами (хотя это увеличивает их износ и уровень шума при движении по шоссе), с регулируемым внутренним давлением (0,4-2,5 кгс/см
• Максимально высокий дорожный просвет (на снегоболотоходе ЗИЛ-Э167 – до 852 мм), абсолютно гладкое плоское дно машины с передним наклонным «въездным» листом.
• Обязательное в связи с этим применение нецентральных (двухвальных) колесных редукторов (передаточные числа от 3,727 до 4,91) с межцентровым расстоянием не менее 156 мм (до 195 мм). Нецентральные колесные редукторы к тому же значительно облегчают подбор передаточных отношений, подвод воздуха к шинам и тормозной жидкости к герметичным тормозным механизмам. По всем этим причинам планетарные колесные редукторы на автомобилях в СКБ ЗИЛ не применялись.
• Бортовой блокированный привод всех колес. На машинах 6x6 с одним двигателем использовался блокируемый вручную межбортовой дифференциал, на машинах 8x8 – бездифференциапьный привод (кроме электрохода ЗИЛ-135Э), когда каждый борт приводил в движение собственный силовой агрегат. Число дифференциалов стремились свести к минимуму или к нулю. К этому побуждала недостаточная эффективность работы межколесных самоблокирующихся дифференциалов на ранних машинах СКБ с мостовым приводом (макетных образцах №1 и №23ИС-Э134, ЗИЛ-134, ЗИЛ-157Р). Тогда применялись червячно-винтовые дифференциалы типа Вальтер (лучшие по своим показателям), с регулируемыми фрикционными муфтами типа Торнтон Пауэр-Лок, дифференциалы свободного хода типа Hoy-Спин (все созданы в ОГК под руководством Е.А. Степановой). Начиная с 1972 г., на всех машинах СКБ ставилась изящная по своей конструкции межбортовая раздаточная коробка с блокируемым цилиндрическим дифференциалом и входящим в тот же блок планетарным 2-ступенчатым демультипликатором с силовым диапазоном 2,876 (конструктор Н.М. Никонов).
• Применялись симметричные колесные схемы 1-1-1 (для машин 6x6) и 1-2-1 (для машин 8x8). При этом поворотными были передние и задние колеса. Это повышало маневренность и сокращало число колей на грунте при повороте, причем передние и задние колеса обычно шли по общим колеям. Управляемые колеса поворачивались на половинный угол (15-17°), при том же радиусе поворота, что облегчало компоновку машины с шинами большого диаметра и повышало надежность работы колесных карданных шарниров. Для повышения устойчивости движения по шоссе было введено запаздывание поворота задних колес (после поворота передних на 5-6°). Была отработана система гидравлической кинематической связи передних и задних управляемых колес с автоматической коррекцией рассогласования.
• Начиная с 1956 г., практически на всех образцах СКБ ЗИЛ устанавливались бесступенчатые коробки передач, обычно гидромеханические (ПИП) со встроенным планетарным демультипликатором. Первую такую ГМП «135Е», рассчитанную на входящие мощность 180-200 л.с. и момент до 50 кгс • м, спроектировали под руководством В.И. Соколовского, С.Ф. Румянцева и Ю.И. Соболева. Модернизацию гидротрансформатора и демультипликатора выполнил А.Н. Нарбут. В доводке ГМП решающую роль сыграла лаборатория гидропередач ОГК ЗИЛ (начальник Ю.И. Чередниченко, ведущий исследователь Н.П. Харитонов).
Данная шестиступенчатая (3x2) ГМП с силовым диапазоном планетарного ряда 6,96 (2,55x2,73) и с гидротрансформатором (коэффициент К = 2,7) в течение более 10 лет серийно выпускалась в 1-м и 3-м инструментальных цехах ЗИЛ. В.А. Грачев считал бесступенчатые трансмиссии с безразрывным подводом мощности к колесам обязательной принадлежностью автомобилей сверхвысокой проходимости.
По инициативе В.А. Грачева велись проработки и были изготовлены опытные образцы планетарной четырехступенчатой коробки передач типа «Вильсон» (ведущий конструктор А.И. Филиппов), пятиступенчатой планетарной коробки передач по новой схеме (ведущие конструкторы А.Н. Нарбут и Е.И. Прочко), коробки типа VSK (ведущий конструктор В.И. Соколовский), двухпоточной ступенчатой с двумя муфтами сцепления (на четном и нечетном потоках) коробки передач (ведущие конструкторы В.И. Соколовский и Ю.С. Шурлапов). Работа велась еще в 1970-е гг., и только сейчас фирма «Фольксваген» начала применять эту схему.
Были испытаны и другие виды бесступенчатых трансмиссий. Для изделия ЭИЛ-135В (ВПУ 9П116) в 1962 г. была создана электротрансмиссия с применением моторколес. Привод генератора осуществлялся от газотурбинного двигателя. В 1965 г. был построен вездеход ЭИЛ-135Э 8x8 полной массой 24 т с электротрансмиссией. Мотор-колеса имели оригинальные двухступенчатые планетарные редукторы и поперечное расположение электродвигателей (компоновку блестяще выполнил В.В. Шестопалов). Все электроагрегаты использовались авиационные, приспособленные к установке на автомобиль. Ведущие конструкторы – А.И. Филиппов и И.И. Сальников.
В 1978 г. был построен и испытан пневмогусеничный вездеход ЗИЛ-3906 с бортовыми гидрообъемными трансмиссиями (ведущий конструктор Е.И. Прочко), аналогов которому до сих пор нет*.
Тем не менее было построено несколько вездеходов (ЗИЛ-132, ЗИЛ-136, ЭИЛ-135Б, ЗИЛ-135Е и длиннобазное шасси ЭИЛ-135К), где отсутствие подвески, учитывая назначение машины, в целом себя оправдало. Длиннобазное шасси-ракетовоз ЗИЛ-135К в течение ряда лет выпускалось на БАЗе и вполне устраивало заказчика по проходимости, плавности хода, максимальной скорости движения (до 60 км/ч) и удельной массе (отношение грузоподъемности к собственной массе равнялось единице). Это уже были не автомобили, а транспортные средства – носители оружия.
