"Наземка" С.Александров КОРАБЛИ... СУШИ или Оправдывая название.

    НА ПЫЛЬНЫХ ТРОПИНКАХ ДАЛЕКИХ ПЛАНЕТ. Как уже сказано, "Мальчик" не был первым описанным в литературе экспедиционным планетоходом, и тем более не стал последним, только со страниц фантастики и научно-популярных статей планетоходы перекочевали на чертежные кульманы, испытательные стенды, и наконец - на Луну и Марс. Однако многоколесные роботы и "лунное багги" - далеко не то же самое, что вездеход, рассчитанный на длительные дальние рейды с экипажем исследователей.
    В 1960 г. группой проектантов королевского ОКБ-1 прорабатывался марсианскй исследовательский комплекс. Корабль орбитальной сборки планировался с электроракетным двигателями и ядерным энергоблоком - таких потом было много. А вот то, что предполагалось доставить на поверхность Марса, было абсолютно уникальным!
    По пустыням красной планеты в течении года (земного) должен был двигаться, ни много ни мало, колесный автопоезд из 5 звеньев. На одной должны были размещаться кабина экипажа и исследовательское оборудование с манипуляторами и буровой установкой. На другой -атомный энергоблок. А три оставшихся представляли собой настоящий подвижной космо- и аэродром: две (одна запасная) ракеты для возвращения на корабль, остающийся на околомарсианской орбите, и конвертоплан (кто забыл - винтовой самолет вертикального взлета и посадки) для полетов над Марсом...
    Практически все элементы комплекса предстояло создавать заново, никто не мог предсказать, сколько это займет времени, поэтому проект в работу не пошел.
    В конце 1980-х - начале 1990-х гг. большой многоцелевой планетоход, строго говоря - луноход, точнее - Лунное универсальное (или многоцелевое) транспортное средство, проектировался в студенческом КБ "Галактика" Куйбышевского Авиационного института им.С.П.Королева. Мы (автор этих строк делал общую компоновку) тогда не знали очень многого, сейчас "возилка" (термин руководителя работ С.В.Андреева) выглядела бы иначе, но два базовых принципа, заложенных в конструкцию, непременно будут воплощены в реальных машинах, а третий можно обсуждать.
    Во-первых, масса и, главное, размеры таких машин должны определяться не возможностям космических транспортных систем, а решаемыми на поверхности задачами. Планетоходы должны быть модульными, собираемыми на месте, а вот уже модули нужно подгонять под зоны полезного груза (в конкретном проекте - "Энергии").
    Во-вторых, энергетика планетоходов должна базироваться на чем-то принципиально новом, что еще предстоит если не создать "с нуля", то отработать до уровня массового применения. Солнечные батареи применимы крайне ограниченно, только на ранних этапах освоения планет, да и то немногих (Луна - да, а вот Марс - уже под вопросом). Атомные реакторы по прежнему недостаточно компактны, а главное - не решен вопрос защиты мобильных установок. Аккумуляторы? Топливные элементы? Активно пропагандировавшиеся в то время и забытые потом реакторы на каталитическом разложении высокомодульных алюмосиликатов (на последние рассчитывали мы)? Конверторы, концентрирующие рассеянную энергию вопреки II-му началу термодинамики? Вопрос открыт...
    В третьих, хотя с этим многие будут спорить, большой планетоход ОБЯЗАТЕЛЬНО должен иметь гермокабину, достаточную для работы без скафандра, отдельную шлюзовую камеру и стыковочный узел для перехода в помещения базы опять же без скафандра. Возражения, в первую очередь экономическго и весового порядка, понятны, но... оденьте перчатку нашего вакуумного "Орлана" или десантного "Кречета" и попробуйте, даже без наддува, сжать кисть руки. Спорить с 3-м пунктом вы больше не будете. А кому не повезет попасть на экскурсию в Звездный городок, поверьте лекции по курсу конструкции космических аппаратов: еще ни один космонавт в скафандре не соединил обычный штекерный разъем - только специальные, на это рассчитанные...
    Ну и - есть веские основание думать, что ЛУНОход все-таки будет колесным.

Доставленная на поверхность "Мобильная лунная база" съезжает с транспортной ракеты. Ректенна уложена сверху.

    Наш луноход проектировался многоцелевым, под огромным влиянием земных конструкций. А предложенный в 1995 г. конструктором И.А.Козловым и астрономом В.В.Шевченко из Государственного астрономического института им.Штернберга представлял собою уже чисто экспедицонную машину - мобильную лунную базу, МЛБ. Кстати, В.В.Шевченко возглавлял группу, выбиравшую место для лунной базы КБОМ еще в 1960-х гг.
    Московские разработчики тоже опирались на "Энергию", но собирать МЛБ предлагалось на окороземной орбите, на орбитальной станции, и лишь отдельные блоки ставились уже на лунной поверхности. Основой лунохода были три вертикальных герметичных цилиндра (диаметр 5 м, высота - 7, массса - 9 т), соединенных 5 стыковочно-переходными узлами. Кроме того, в нижней части цилиндров, к первому ярусу, горизонтально стыкуются шлюзовая камера и два модуля для стыковки с другими сооружениями лунной инфраструктуры. В первом ярусе размещаются комната подготовки внекорабельной деятельности, мастерская, технологическая лаборатория, центр управления и связи, медицинская лаборатория и комната психологической разгрузки. Второй ярус занимают 6 одноместных кают, два санитарных узла и столовая. Над одним из ярусов устанавливается небольшой гермоотсек с огромным прозрачным куполом -для наблюдения и управления движением; но основной обзор обеспечивается телекамерами.

План ярусов "Мобильной лунной базы".

    Уникальная особенность - защита от радиации и микрометеоритов, а также стабилизация теплового режима обеспечиваются... метровой толщины обсыпкой из лунного грунта.
    Весь этот "самоходный дзот" монтируется на 3 гусеничных тележках, установенных на концах 3 вертикальных "ног", высота которых может меняться. Этим обеспечивается горизонтальное положение МЛБ при перемещении по неровностям лунной поверхности. Скорость аппарата по горизонтальной поверхности должна соствалять 8 км/ч, по 15-градусному подъему - 4 км/ч.
    Сверхоригинально решается энергообеспечение МЛБ: в 500-800 м от нее движется самоходный ядерный энергоблок, передающий необходимые 100 кВт по микроволновому лучу. Огромная приемная антенна установлена на мачте, проходящей по оси МЛБ.

    ЭТО ЗЕМЛЯ, НО... Местом, где особенно востребовано сочетание проходимости с надежностью и всепогодности с экономичностью, была и остается Антарктида. Там попробовали все, начиная с собак, пони (разве что оленей северных не завозили), кончая тракторами. В конце концов, создали несколько снегоходов разных конструктивных схем, грузоподъемности и дальности хода. В том числе - и специально для трансконтинентальных экспедиций.
    Автомобильная промышленность США в концу 1930-х гг. стала уже государством в государстве. Уже появилась фраза: "Что хорошо для "Дженерал Моторз", то хорошо для Америки". И уже было прекрасно известно, что, несмотря на лучшую проходимость, гусеничный привод имеет катастрофический для дальнего вездехода недостаток - малый ресурс. Это связано с работой элементов гусеницы и с возможным попаданием камней (ледяных глыб) между лентой гусеницы и катком. Поэтому к очередной антарктической экспедиции Бэрда в 1940 г. Научно-исследовательский институт технологии в Чикаго (думается - в Детройте, но так в источнике) создали монстра под названием "Антарктический крейсер".

"Антарктический крейсер" адмирала Бэрда.

    Для повышения проходимости по специфическим антарктическим ландшафтам конструкторы использовали два принципиальных решения. Во-первых, "крейсер" поставили на 4 громадных колеса диаметром 3 м. Во-вторых, корпус машины имел длину 17 м и лыжеподобное днище. Через трещины шириной до 4.5 м, коими изобилует антарктический ледник, снегоход должен был "переползать" как лыжа, отталкиваясь колесами; так же должен был преодолеваться и фирн - специфический "грунт", образующийся из свежевыпавшего снега на высотах 6-го континента при тамошних морозах.
    В нормальных условиях выпавшие снежинки чуть подтаивают и смерзаются в пластичный, но довольно прочный льдовоздушный "пенопласт", именуемый снежным покровом. Но при очень низких температурах и низкой влажности, характерной для горного воздуха, подтаивания и смерзания не происходит, и вместо снега образуется масса крохотных но очень ветвистых ледяных кристалликов, называемая фирном. Прочности и, соответственно, несущей способности - никакой, зато трение - как по наждачной бумаге. Наряду с низкими температурами фирн остается главной головной болью разработчиков антарктической техники.
    Автомобиль имел два дизель-генератора, по 200 л.с. каждый, электротрансмиссию (и, соответственно, мотор-колеса). Огромные скаты не представлялось возможным повернуть, поэтому поворот - бортовой. Предполагалось, что экипаж (видимо, 5 человек) преодолеет на "Антарктическом крейсере" на одной заправке до 8000 км со скоростью 16-48 км/ч.
    Весной 1940 г. "крейсер" своим ходом дошел от Чикаго до атлантического побережья США - это известно достоверно. А вот насколько успешной была его полярная "одиссея" - данные противоречивы. Так, согласно одному источнику, по Антарктиде он прошел не более одной мили. Если так, то разработчики все-таки не учли, что антарктический ледник - далеко не гладкое поле, скорее - горная страна. А большие колеса сами по себе "закрывают" только один аспект проходимости.
    Проходимость имеет строго научное определение, но нам достаточно принять ее как способность, во-первых, не проваливаться в грунт с низкой несущей способностью, а во-вторых - преодолевать препятствия (стенка заданной высоты, подъем, спуск и боковой уклон заданной крутизны, ров или трещина заданной ширины, отдельный камень). Так вот, "Антарктический крейсер" только не проваливался в глубокий мягкий снег и фирн - лишь это обеспечивали его трехметровые колеса и плоское днище. Плоское днище на минимальной высоте от грунта... и 5-метровые передний и задний свесы, исключающие преодоление хоть сколько-нибудь крутого подъема.
    Для преодоления же препятствий, обеспечения так называемой "профильной" проходимости, нужна специфическая компоновка машины. Большой дорожный просвет, минимальное выступание частей корпуса за колею и обводы передних и задних колес, оптимальное соотношение многих размеров - диаметра колес и их ширины, колеи, базы (межосевых расстояний, если осей много)...
    Во всяком случае, колесные машины в Антарктиде не прижились. Сначала в дело пошли обычные (в морозоустойчивом исполнении) трактора и гусеничные вездеходы, каких немало появилось перед, во время и после Второй Мировой войны. Кстати, именно война позволила, вернее -заставила довести до нормального уровня надежности и ресурса гусеничный движитель. Этого потребовали танки и те же вездеходы -артиллерийские тягачи, бронетранспортеры... На основе военного опыта был создан танк ПТ-76, на его базе - бронетранспортер БТР-50, а тот уже стал прототипом снегохода "Пингвин". Но для трансконтинентальных переходов он был слаб. Объем советских исследований 6-го континента возрастал, и в конце 1950-х в КБ Харьковского завода транспортного машиностроения - колыбели лучших танков планеты - родилась "Харьковчанка".
    Основой послужил тягач АТ-Т (в котором, в свою очередь, были использованы многие агрегаты танка Т-54). Шасси "изделия 404С" было удлинено (7 опорных катков на каждую гусеницу), ширина самих гусениц доведена до метра, на траках установлены грунтозацепы (точнее -снегозацепы) большой площади - все для уверенного двидения по фирну. Мощность дизеля с приводным нагнетателем была поднята почти до 1000 (совсем строго - до 995) л.с. на высоте 3000 м. Это позволяло 35-тонному снегоходу по антарктическому щиту тащить еще 70-тонные сани. 2.5 тыс. л. солярки обеспечивали запас хода в 1500 км.
    Монументальное сооружение (длина - 8.5, ширина - 3.5, высота - 4 м) могло разгоняться до 30 км/ч, преодолевать подъемы до 30о. Особой потребности в амфибийности в Антарктиде нет, однако "Харьковчанка" могла и плавать, причем погружаясь достаточно неглубоко - только по пол кабины. Кстати, кабина заслуживает отдельного разговора.
    Она имеет объем 50 м3 (площадь - 28 м2, высота - 2.1 м). Стены выполнены из дюралюминия и теплоизолированы 8 слоями капроновой ваты, производительность отопителей - 200 м3/ч. Компоновка же в автомобильных терминах "вагонная": двигатель в передней части, слева от него - пост водителя, справа - штурмана. Важным достоинством создатели "снежного крейсера" (так окрестили "404С" журналисты) считали возможность ремонта многих агрегатов изнутри машины, что должно было облегчить ее эксплуатацию при температурах до -70...

"Техничка" на базе ДТ-30П меняет двигатель "Харьковчанке-2"

    Кстати, сами полярники с танкостроителями не согласились. Ремонт в тепле - вещь, конечно, хорошая, но дизель в жилом помещении - все же плохо. Оказалось невозможным полностью герметизировать капот, и пассажиры снегохода "обоняли" выхлоп, главное же - теплоизоляция оказалась недостаточной. Поэтому через 10 лет появилась "Харьковчанка-2", больше похожая на исходный тягач: капот двигателя и кабина водителя имели традиционную форму, а жилой балок занимал удлиненную грузовую платформу.
    "Харьковчанки" были на ходу еще в конце 1990-х, возможно, работают и сейчас. И по сей день некоторые полярники, например - Владимир Евгеньевич Ширшов, в 1997-м - начальник отдела инженерно-технической подготовки РАЭ, считают, что ничего лучшего и не создано. К словам Ширшова стоит прислушаться: в 1967 г. он дошел и последним ушел с Южного полюса относительной недоступности именно на "Харьковчанках" и АТ-Т. После него в этой точке планеты не был больше никто! Но сегодня основа нашего (и не только нашего) антарктического транспорта другая.

1, 2, 3