Я-12

31-я илл.
Тягач Я-12 во время испытаний на полигоне ГБТУ в Кубинке. Ноябрь 1943 года

Чтобы рассказать как на ЯГАЗе решили вопрос с силовым агрегатом для своего легкого гусеничного тягача, придется вернуться на три года назад. Тогда никак не удавалось справиться с проблемой дизелизации ярославских тяжелых грузовых автомобилей. Созданные в 1930-е годы в НАТИ дизельные двигатели М-6, МД-23 ("Коджу-НАТИ"), МД-25, МД-6 не удавалось довести - их надежность, долговечность, удельный расход топлива оставляли желать лучшего. Нередко были и поломки. Существовала проблема и с производством высококачественной топливной аппаратуры - на всех опытных образцах дизелей на тот момент устанавливалась импортная (в основном фирмы "Бош"). Все это было объяснимо - дизельные двигатели требуют долгой, очень квалифицированной, порой мучительной доводки, которая нередко растягивается на многие годы, а их изготовление - высококачественного станочного оборудования. Что уж говорить о массовом выпуске этих "сырых" двигателей - Уфимский моторный завод, первоначально строившийся под их производство, в 1940 году передали в ведение авиационной промышленности. Начавшееся возведение моторного корпуса на ЯГАЗе было далеко от завершения.

Поэтому такой большой интерес и у нас, да и во всем мире вызвало появление в 1938 году на рынке США двухтактных высокофорсированных дизельных двигателей с прямоточно-щелевой продувкой и приводными нагнетателями "Руте" концерна "GMC" серии "71", то есть с рабочим объемом одного цилиндра 71 куб. дюйм (1,1635 л), с цилиндровой мощностью 23-35 л.с. (номинально - 28 л.с.). Двигатели имели очень высокую для дизелей литровую мощность (до 30 л.с./л) и отличались в связи с этим компактностью, быстроходностью, хорошей приемистостью, хотя и обладали повышенными удельными массой и расходом топлива (ввиду отбора части мощности на привод нагнетателя). Но главное - при надлежащем уходе они были безотказны, выносливы и отрабатывали не менее 3,5-5 тыс. часов до первого ремонта с высокой наработкой на отказ. Безусловно, привлекательным моментом стали и их изящные конструктивные решения. Кроме возможности производства с разным числом цилиндров, двигатели серии "71" отличались широкой унификацией по наиболее изнашиваемым деталям: шатунно-поршневой группе, клапанной системе, насос-форсункам, топливным насосам, фильтрам, водяным насосам и др. Их нагнетатели и маслонасосы были конструктивно подобными и отличались только линейными размерами. Ввиду наличия симметричных (по торцам и по бокам) блоков цилиндров GMC-71 имели универсальное применение и удобно конвертировались во множество (не менее 12) вариантов исполнения - допускали монтаж вспомогательных и навесных агрегатов с разных сторон, а также могли иметь различное направление вращения. Независимо от числа цилиндров все двигатели были хорошо уравновешены.

Правда, на волне эйфории от тогдашнего всеобщего увлечения двухтактными дизельными двигателями GMC как бы отошли на задний план их недостатки, в первую очередь - очень высокая трудоемкость изготовления (отсюда и стоимость), требующая специализированного оборудования, особенно при производстве уникальных насос-форсунок с немыслимой (для нашей автопромышленности) точностью. Обслуживать такое оборудование могли лишь рабочие весьма высокой квалификации, которых тогда остро не хватало. Из-за термодинамической и механической перенапряженности нормальная работа этих двигателей была возможна только с применением дорогостоящих высококачественных масел с присадками и бессернистых малозольных сортов топлива с высокой степенью очистки. В эксплуатации и ремонте они требовали квалифицированного обслуживания и были очень чувствительны к малейшим отклонениям от фирменных рекомендаций. К тому же дизели GMC легко "ходили" в разнос (с последующим обрывом шатунов) и не любили длительной работы на пониженных оборотах, особенно холостых - закоксовывались и прогорали поршни (не хватало подачи масла для их охлаждения), обрывались распылители насос-форсунок и др.

32-я илл.
Двигатель GMC-4-71 (вид с правой стороны): 1 - рычаг переключения передач; 2 - топливный фильтр вторичной очистки; 3 - воздухоочистители; 4 - крышка головки блока; 5 - регулятор оборотов; 6 - корпус термостата; 7 - передний рым; 8 - вентилятор; 9 - приводной ремень вентилятора; 10 - крышка противовесов; 11 - торцевая плита блок-картера; 12 - приводной ремень генератора; 13 - шкив вентилятора; 14 - цапфа; 15 - водяной насос; 16 - водомасляный радиатор; 17 - трубка сапуна; 18 - первичный масляный фильтр; 19 - нижняя половина картера; 20 - нагнетательный насос; 21 - стартер; 22 - коробка перемены передач; 23 - топливоподкачивающая помпа; 24 - воздухоподводящий коллектор; 25 - топливный фильтр первичной очистки; 26 - тяга "Стоп" для срочной остановки двигателя; 27 - тяга "Стоп" для выключения подачи топлива

33-я илл.
Двигатель GMC-4-71 (вид с левой стороны): 1 - выхлопной коллектор; 2 - водяной коллектор; 3 - рычаг тяги к воздушной заслонке; 4 - задний рым; 5 - картер маховика; 6 - блок-картер; 7 - крышка пускового подогревателя; 8 - крышка люка; 9 - генератор; 10 - натяжное приспособление

Тем не менее, чтобы разом решить проблему дизелизации грузового автостроения в СССР, в 1940 году было принято постановление об организации у нас производства 3-, 4- и 6-цилиндровых двигателей GMC: 3-71 (83л.с.), 4-71 (112 л.с.) и 6-71 (168 л.с.) для 5-, 7- и 10-тонных автомобилей ЯГАЗ. В первую очередь требовался дизель-аналог "4-71" для установки на будущие грузовые автомобили ЯГ-9, Я-14, Я-17. Разобраться в его тонкостях, скопировать (лицензия не приобреталась), выпустить рабочие чертежи и по ним изготовить образцы поручили НАТИ. И такая работа там была проведена в 1940-1941 годах в бюро двигателей под руководством С.Б.Чистозвонова. Первоначально на будущий двигатель ЯАЗ-НАТИ (М-22) предполагалось устанавливать ряд импортных комплектующих, быстро освоить которые у нас было очень трудно: поршни, кольца, вкладыши, насос-форсунки и прочее. Для этого проводилась условная метризация. Летом 1941 года один двигатель был изготовлен в НАТИ. Одновременно под руководством А.А.Сеславина выпускались рабочие чертежи отечественных аналогов однодисковой муфты сцепления (с центральной пружиной) "Браун-Лайп Лонг-32" и 5-ступенчатой синхронизированной (на II-V передачах) КП "Спайсер-5553" с силовым диапазоном 7,92. В этой работе как будущие производители большое участие принимали конструкторы и технологи ЯГАЗ, по крайней мере, к началу войны они знали о двухтактном дизеле практически все главное: точки крепления, габариты, параметры, вспомогательные системы, методы регулировок и обслуживания.

Для ускорения освоения производства новых грузовых автомобилей в США решили заказать 1500 силовых агрегатов GMC-4-71. С такой просьбой к И.В.Сталину обратился в декабре 1941 года директор ЯГАЗ А.А.Никаноров. Сталин решил вопрос положительно. В связи с освоением новых видов военной продукции и трудностями их производства, ярославцы о заказе забыли. Вспомнили только в начале июля 1943-го, когда на ЯГАЗ начали поступать вагоны с силовыми агрегатами GMC-4-71 и запчастями к ним. До этого как невоенный груз они задерживались во Владивостоке. И тут выяснилось, что силовой агрегат GMC (дизель 4-71, главный фрикцион "Лонг-32", 5-ступенчатая КП "Спайсер-5553") по своим энергетическим и массо-габаритным показателям как нельзя лучше подходит под установку на тягач Я-11. Быстро, в течение двух недель, сделали компоновку тягача с новым двигателем и выпустили основные рабочие чертежи по его установке, оборудованию вспомогательными системами и по неизбежным переделкам трансмиссии.

34-я илл.
Сборка тягачей Я-12

35-я илл.
Тягач Я-12 на испытаниях

36-я илл.
Шасси тягача Я-12: 1 - двигатель; 2 - главный фрикцион; 3 - коробка передач; 4 - карданная передача; 5 - главная передача; 6 - бортовой фрикцион; 7 - ведущее колесо; 8 - буксирное приспособление; 9 - опорный каток; 10 - рычаг переключения передач; 11 - рычаг управления бортовым фрикционом; 12 - педаль главного фрикциона; 13 - ленивец; 14 - рама

Силовой агрегат GMC удачно разместили со сдвигом от центра вправо на 100 мм и с наклоном назад на 4°. Впереди смонтировали новый большой радиатор пластинчатого типа с диффузором (подобный ставился на грузовики ЯГ-6), а водомаслорадиатор уже входил в состав двигателя, что было тогда большой редкостью. На щитке приборов появился отсутствовавший ранее аэротермометр. Питание двигателя теперь происходило из двух баков: основного (124 л) и резервного (176 л). Топливо подвергалось двойной фильтрации (и еще сверхтонкой - в насос-форсунках) - иначе двигатель GMC не мог работать. Вместе с ним поставлялись и два более эффективных пылеемких воздушных фильтра, обеспечивающих почти 100% очистку.

В маслосистеме также применялась двойная очистка (двигатель ГАЗ-М вообще не имел маслофильтров). К сожалению, у нового двигателя отсутствовал дублирующий запуск - только электростартером при наличии хорошо заряженной аккумуляторной батареи емкостью не менее 128 А ч. Вручную, как это можно было делать на Я-11, он не заводился. Для облегчения запуска при температуре до -6°С мог применяться смонтированный на двигателе факельный подогреватель всасываемого воздуха с запальной свечой, но при более низкой температуре он был неэффективен. Доступ к двигателю обеспечивали подъемный капот аллигаторного типа и съемные боковины.

Управлять тягачом стало легче, в частности, усилие на педали выключения ГФ уменьшилось до вполне приемлемой величины 28 кгс. В задней части шасси установили одну главную передачу с двумя механизмами поворота и тормозами, теперь полностью унифицированную с Т-70М и СУ-76М, кроме передаточного числа. Его пришлось уменьшить до 1,000 - по сравнению с Я-11, частота вращения коленчатого вала двигателя GMC также уменьшилась на 40%, зато момент на выходе из КП возрос на 36%. Главная передача жестко крепилась к раме в четырех точках, как это и было принято на всех гусеничных машинах такого класса. Специальная реактивная труба, как на Я-11, уже не требовалась. Все три карданных вала были открытыми, трубчатыми, с шестью упругими трехлапыми шарнирами "Харди", заимствованными от ЯГ-6. Они хорошо сглаживали повышенные крутильные колебания, свойственные дизелю. Ходовую часть оставили практически без изменений. Количество траков на борт увеличилось (в номинале) до 87-88.

Однако из-за возросшей полной массы нового тягача (более, чем на тонну) клиренс его уменьшился на 53 мм. Заднее буксирное приспособление было поднято на 25 мм для приведения его в соответствие с новыми прицепными системами. Размеры деревянной с металлической окантовкой грузовой платформы пришлось уменьшить - площадь пола теперь составляла 3,37 м2, а объем кузова - 2,02 м3. Ящики для ЗИПа вынесли наружу за пределы платформы, что и заставило значительно уменьшить ее внутреннюю ширину. На количестве перевозимого груза и численности орудийного расчета это не отразилось - те же ящики с боекомплектом и 8-10 бойцов. Пришлось добавить и постоянно возимый запасной каток - поставленный вертикально, он много места не занимал, но был нелишним. Соответственно уменьшили (до 1694 мм) и ширину кабины. Удобно в ней теперь могли размещаться только два человека. Передние крылья укоротили, и при преодолении вертикальной стенки тягач мог упираться ими в преграду. На передней фаре появилась защитная решетка.

Ввиду значительно возросшей мощности двигателя (и удельной мощности - на 13%) максимальная скорость движения (на пятой передаче) без прицепа на дорогах с твердым покрытием увеличилась до 37 м/ч, но максимальное расчетное тяговое усилие уменьшилось на 12%. Так как на Я-11 тяговое усилие было излишним и не реализовывалось полностью по сцеплению с грунтом, то и на новой машине его оказалось достаточно для буксирования 8-тонных артсистем.

37-я илл.
Интерьер кабины: 1 - рычаги управления бортовыми фрикционами; 2 - педаль главного фрикциона; 3 - кнопка стартера; 4 - педаль подачи топлива; 5 - рычаг переключения передач; 6 - рычаг ручного управления подачей топлива; 7 - щиток приборов

38-я илл.
Тягач Я-12 с орудием на марше

В начале августа 1943 года были изготовлены три новых дизельных тягача, получивших марку Я-12. На одном из них снова съездили в Москву, в ГАУ. Этот пробег засчитали за заводские испытания, и машина была принята на вооружение. Внешних препятствий для ее быстрого освоения уже не оставалось, что и позволило выпустить в сентябре первую партию Я-12 для проведения фронтовых испытаний, по сути совмещенных с государственными. Кроме того, осенью 1943 года один тягач проходил испытания в Кубинке. Здесь, как и в войсках, все Я-12 продемонстрировали вполне удовлетворительную надежность, хорошую динамику, достаточную плавность хода, высокую максимальную скорость, удобство управления. Неплохая для машин такого весового класса тяга по грунту позволяла уверенно буксировать 85-мм зенитные пушки 52К, 122-мм корпусные орудия А-19, 152-мм гаубицы-пушки МЛ-20 и даже 203-мм тяжелые гаубицы Б-4. Впоследствии высокая подвижность частей корпусной артиллерии, оснащенных быстроходными тягачами Я-12, давала возможность при проведении наступательных операций 1944 года вводить их в прорыв вместе с танками и мотопехотой.

Средняя скорость движения по грунту с прицепом и грузом доходила до 13 км/ч, по шоссе - до 17 км/ч. Подъем с прицепом и грузом на сухом дерновом грунте достигал 18°, без прицепа - 30° (кратковременно - 36°), крен - до 20° (далее - боковое сползание без опрокидывания). Преодолеваемые препятствия: ров - 1,8 м, брод - 0,7 м. Минимальный радиус поворота с артсистемой на крюке - 6 м, без нее - 2,9 м (по внешнему крылу). Обслуживание тягача было сравнительно простым, в том числе и в полевых условиях. Гарантийный моторесурс двигателя - 700 моточасов и километраж по трансмиссии и ходовой части - 3000 км при работе в средних условиях в целом выдерживались.

Однако при постоянной работе на бездорожье в тяжелом тяговом режиме из-за перегрузок и динамических ударов ходовая часть и трансмиссия Я-12, естественно, не имели требуемого запаса прочности. Это нередко приводило к разрывам гусениц, поломкам зубьев ведущих колес и спиц опорных катков (на Т-70М в небоевых условиях - крайне редко), выходу из строя их подшипников, кронштейнов ленивцев (обычно от лобовых ударов при движении по пересеченной местности). Особенно часто страдали торсионы - их долговечность особенно зависела от качества материала (особая сталь "селект"), его правильной термообработки и строгого соблюдения довольно сложной технологии мехобработки, с чем в то время были затруднения на ЯАЗе (так с середины 1943-го стал называться ЯГАЗ). В дальнейшем это заставило увеличить диаметр стержня торсиона с 37 до 39 мм (как на СУ-76М) - прочность увеличилась, но плавность хода ухудшилась. Обладая малым "танковым" ресурсом (для Т-70М его хватало), выходили из строя ведущие шестерни (даже изготовленные из лучшей тогда стали 18ХНВА) и их подшипники в ГП, быстро изнашивались ведущие 9-зубовые шестерни в БП и ломались их картеры. Иногда скручивались карданные валы, в первую очередь - центральный. Отсутствие блокировки передач в КП приводило при износе муфт к их самовыключению под нагрузкой, а сама КП, выполненная по "автомобильной" схеме, не обладала достаточной долговечностью при постоянной работе на промежуточных передачах, не рассчитанных на такие режимы, прежде всего на III, рабочей передаче (движение по грунту со скоростью до 16 км/ч).

При ремонте Я-12, особенно полевом, положение облегчала высокая степень унификации агрегатов трансмиссии (БФ, тормоза, важнейшие элементы ГП и БП) и ходовой части (практически полностью) с соответствующими агрегатами и деталями танков Т-70М и особенно самоходных установок СУ-76М, к тому времени массово выпускавшихся на трех заводах, технологически лучше оснащенных, чем ЯАЗ. Например, вместо ГП Я-12 можно было поставить ГП СУ-76М с уменьшением при этом максимальной скорости до 29,5 км/ч. Поэтому при выходе Я-12 из строя их обычно восстанавливали достаточно быстро и безвозвратные потери были невелики.

Хроническим недостатком Я-12, заранее обусловленным и перешедшим на него с Я-11, являлось применение танковых траков с недостаточно развитыми грунтозацепами и, соответственно, с плохими сцепными свойствами при движении по густой грязи и при гололеде. Правда, на каждый девятый трак могли одеваться шпоры, но они редко бывали в наличии, да и помогали мало. Машина, обладая даже на тяжелом бездорожье избыточной силой тяги по двигателю, но недостаточной по сцеплению, порой буксовала на обледенелом подъеме с 5-тонным прицепом, который совершенно свободно мог вытягивать гусеничный трактор ЧТЗ-С-65. Нередко для этих целей использовали сцеп из трех тягачей Я-12. В числе недостатков отмечались малый клиренс, отсутствие лебедки, трудный холодный запуск двигателя - при температуре ниже -6°С он занимал 1-2 ч. Попытки оставлять на ночь двигатель, работающий на малых оборотах, нередко приводили к прогару поршней и закоксовыванию форсунок.

39-я илл.
Щиток приборов: 1 - лампочка освещения щитка; 2 - включатель воздухоподогрева; 3 - выключатель освещения; 4 - спидометр; 5 - кнопка сигнала; 6 - амперметр; 7 - аэротермометр; 8 - штепсельная розетка; 9 - манометр; 10 - кнопка "Стоп" выключения подачи топлива; 11 - кнопка "Стоп" экстренной остановки; 12 - инструкция по воздухоподогреву; 13 - ручной насос подачи топлива к подогревателю; 14 - бачок

40-я илл.
Тягач Я-12 одной из артиллерийских частей Красной Армии. Чехословакия, 1945 год

И все же поступление в Красную Армию значительного количества легких быстроходных артиллерийских тягачей Я-12 нового поколения сыграло большую роль в повышении подвижности и маневренности артиллерийских частей с орудиями калибров 122-мм и 152-мм, буксировка которых до этого представляла серьезные проблемы. Новая машина, выполненная на более высоком техническом уровне, по сравнению с довоенными тягачами, получила признание и у артиллеристов, и у водителей-эксплуатационников, а также у ремонтников - обслуживать Я-12 оказалось несравненно проще, а запчастей к ним вполне хватало (в том числе к дизелю GMC-4-71). В августе 1944 года Указом Президиума Верховного Совета СССР за разработку и освоение в производстве быстроходного тягача Иван Иванович Дронг получил орден Красной Звезды. Были награждены и другие участники работ по Я-11 и Я-12.

Производство Я-12 в течение войны непрерывно нарастало и достигло суточного выпуска 2-3 машины (для ЯАЗа - немало). С августа 1943 года сделали 218 тягачей (с учетом опытных), в 1944-м - 965, по 9 мая 1945-го - 1046; всего в 1945 году - 1666, в 1946-м - 67 (при плане 70). Всего же по декабрь 1946 года, когда производство Я-12 на Ярославском автозаводе было прекращено, изготовили 2296 единиц.

Учитывая в целом положительные результаты фронтовой эксплуатации этих машин и большую в них потребность, предпринималась попытка организации производства в Москве, на территории бывшего обозного завода. Потом это решение было пересмотрено в пользу более подходящего предприятия - завода № 40 (г.Мытищи). Интересно, что сейчас на этой территории находится НАТИ, так или иначе после войны продолживший заниматься гусеничными машинами.

К концу войны в частях Красной Армии находилось 1270 ярославских тягачей всех модификаций. Встречались они и в частях Войска Польского, и в Чехословацком корпусе. Я-12 принимали участие в параде Победы. Так как их эксплуатация активно продолжалась и после войны, в 1946 году один Я-12 прошел на Кубинкском полигоне повторные, как бы контрольные испытания. Заодно они подтвердили эффективность внесенных в конструкцию изменений. В артиллерийских частях и как буксировщики в ВВС служили тягачи Я-12 достаточно долго. По крайней мере, в Гороховецких лагерях они встречались еще в 1954 году. В те годы там еще успешно работали двигатели GMC-3-71 на армейских электростанциях. Обращала на себя внимание чистота и ухоженность дизелей, на них не встречалось ни одного масляного потека]. В основном оттого, что трудностей с запчастями к ним не было, а силовой агрегат GMC-4-71 всегда можно было заменить на ЯАЗ-204 - его метризованную копию. В памяти артиллеристов Я-12 остался не идеальным, но вполне надежным тягачом, который может работать практически в любых дорожных и погодных условиях, и способным если не в одиночку, то в паре обеспечить доставку тяжелого орудия на огневую позицию.

Еще в октябре 1945 года один Я-12 направили на хранение в будущий музей Бронницкого испытательного полигона, где, к сожалению, он был уничтожен в 1967 году при ликвидации музея. В то время, видимо, единственный уцелевший Я-12 с двигателем ЯАЗ-204 еще продолжал работать в автотранспортном цехе ЯМЗа. Этот экземпляр тягача сохранился и впоследствии был установлен на пьедестал в качестве памятника у ЯМЗа.

41-я илл.
Тягач Я-12 из состава Чехословацкого корпуса. 1945 год

42-я илл.
Ведущее колесо: 1 - ступица; 2 - диск; 3 - зубчатый венец; 4 - вал ведомой шестерни бортовой передачи; 5 - болты; 6 - специальный винт; 7 - корончатая гайка; 8 - трак; 9 - палец; 10 - ребро; 11 - отверстие в траке

Бронеколлекция, №2, 2005, Е. И. Прочко - Артиллерийские тягачи Красной Армии. Часть 2