Проект Д

Производство артиллерийских тягачей к осени 1941 года почти прекратили — предприятия полностью переключились на выпуск танков. Только на Сталинградском тракторном заводе продолжали выпускать тягач СТЗ-5, но в период Сталинградской битвы летом 1942 года, когда завод оказался в зоне боевых действий, изготовление тягачей прекратили и там. Ранее изготовленных артиллерийских тягачей катастрофически не хватало - в период боевых действий они быстро расходовали ресурс, а также росли и боевые потери. К тому же довоенные тягачи мало соответствовали возросшим требованиям армии, особенно по подвижности и надежности.

Всё это заставило искать пути возобновления производства арттягачей, но уже новых по конструкции, более скоростных и с максимальным использованием освоенных агрегатов. Таковыми были признаны хорошо отработанные и подходящие по параметрам узлы трансмиссии и ходовой части массового лёгкого танка Т-60 с перспективой перехода на Т-70 и автомобильные 4-цилиндровые двигатели ГАЗ-М с возможностью их спаривания.

Работы над проектом лёгкого быстроходного гусеничного тягача "Д" ("двухмоторный") для буксировки 8-тонных артсистем, в первую очередь 152-мм гаубиц-пушек МЛ-20 и 122-мм пушек А-19, возобновились в НАТИ с февраля 1942 года, после эвакуации института. Дополнительным требованием к новому тягачу стало размещение в кузове полного боекомплекта и всего орудийного расчета. Желательна была и тяговая лебедка. За основу взяли проект двухмоторного гусеничного тягача 1940 года с соответствующим внесением изменений. Вначале работой руководил главный конструктор проекта Е.Г. Попов, затем И.И. Дронг. Над созданием тягача "Д" трудились лучшие специалисты НАТИ: И.Ф. Вержбицкий, Б.И. Гостев, А.А. Душкевч, Я.Я. Зенкевич, Б.И. Иванов, М.К. Копылов, Н.И. Коротоношко, В.П. Петров, В. Грозанов, В.Я. Слонимский, П.И. Степин, Б.М. Тихомиров, И.И. Трепененков, В.Н. Фирсаков и С.Б. Чистозвонов.

Машина была выполнена по автомобильной схеме: переднее расположение спаренного силового агрегата, среднее закрытой трёхместной кабины, заднее механизмов поворота, бортовых передач и ведущих звёздочек. В задней части также размещалась и грузовая платформа для перевозки орудийного расчёта и боекомплекта массой 1,5-2 тонн. К сожалению, по-прежнему не предусматривались крайне необходимые лебедка или кабестан - как готовые агрегаты они не выпускались и к тому же не вписывались в предложенную конструктивную схему тягача "Д". Рама тягача достаточно жесткая сварная, шириной 1694 мм., состоявшая из двух продольных лонжеронов, соединенных пятью (по количеству пар кронштейнов балансиров подвески) приклёпанными к ним коробчатыми и замыкаемыми в передней и задней частях траверсами вместе с защитными коробками. К лонжеронам также были приклепаны кронштейны поддерживающих катков, ленивцев, ограничителей-буферов, крепления двигателей, главных и бортовых передач, буксирных приборов и проушин. Дополнительную жёсткость раме придавали приваренные по углам косынки и задние растяжки, идущие от места крепления буксирного прибора. Первая и третья поперечины соединялись продольными боковыми балками, служившими для крепления силового агрегата и кабины. Перетяжеленная в целом конструкция рамы оказалась удачной, работала без поломок, поэтому и перешла без особых изменений на последующие однотипные ярославские тягачи, имевшие большую массу.

Оба силовых агрегата включали в себя двигатели ГАЗ-М, практически сохранившие свою автомобильную комплектацию. Однако, учитывая высокую теплонапряженность системы охлаждения гусеничной машины, установили более производительные 6-лопастные вентиляторы, отчего максимальная свободная мощность (на маховике) каждого двигателя снизилась до 43 л.с. Оба радиатора систем охлаждения - тоже усиленные, 6-рядные, от ГАЗ-ААА. Питание двигателей (автобензин II сорта) осуществлялось штатными бензонасосами М-9350 (от автомобиля ГАЗ-М1) из общего бензобака ёмкостью 280 л., расположенного под сиденьями кабины. В системе установили дополнительные бензофильтры (от Т-60). Управление карбюраторами обоих двигателей осуществлялось от общей педали акселератора. Заранее были известны трудности полной синхронизации работы двигателей. Отсюда и недобор их суммарной мощности (удвоение её до величины 86 л.с. - это только теоретически). На практике же - не более 72-75 л.с, то есть не намного больше, чем у двигателя ЗИС-5 (66-69 л.с. на маховике). Прерыватели-распределители двигателей не имели ручной регулировки опережения зажигания в зависимости от нагрузки - только автоматическую (центробежную), что несколько снижало тяговые характеристики на малых оборотах, но иначе с управлением трамблерами двух двигателей водителям трудно было разобраться. В целом двигатели ГАЗ-М из-за своей недостаточной надежности (обрыв шпилек головки блока и "пробой" её прокладки, быстрый износ поршневой группы и шатунных подшипников, течь масла, особенно на уклонах, через задний конец коленвала, вызывавшая с высокой степенью вероятности выплавление шатунных подшипников и др.), работая на тягаче постоянно с повышенной нагрузкой, в эксплуатации долго бы не протянули. Это уже было известно по опыту работы тягача Т-20 "Комсомолец". Оба главных фрикциона (ГФ) использовались от "полуторки" ГАЗ-АА с установкой в них более сильных нажимных пружин - с целью увеличения требуемого для тягача запаса по моменту. Из-за возросшего усилия на педали до недопустимой величины (свыше 42 кгс) в приводе устанавливалась сервопружина, что, признаться, мало помогало. Четырехступенчатые коробки передач (КП) также заимствовали от ГАЗ-АА. Для предотвращения самовыключения передач вводилась их блокировка с приводом от педали главных фрикционов (по типу танков Т-40 и Т-60). Одновременное переключение обеих КП кулисой с одним рычагом без пружинных компенсаторов затруднялось отсутствием у них синхронизаторов (имелись только надвижные шестерни), что особенно сказывалось при движении по тяжёлому бездорожью при отсутствии наката. Общим недостатком автомобильных КП была их низкая долговечность при длительной работе на промежуточных передачах (обычно на рабочих - II и III).

Агрегаты жёстко устанавливались на общем трубчатом подрамнике, который, в свою очередь, крепился к раме в трёх точках на резиновых подушках. Расстояние между осями двигателей составляло 550 мм. Для удобства управления ось всего силового агрегата смещалась вправо от водителя на 159 мм. При выходе из строя одного из двигателей тягач теоретически мог продолжать движение и на втором.

Оба силовых агрегата были связаны с главными передачами (ГП), установленными в задней части тягача, двумя комплектами карданных передач, полностью заимствованных от автомобиля ГАЗ-ММ. Каждый комплект включал два карданных вала, два карданных шарнира "Спайсер", защитные кожухи, задний из которых, будучи жёстко соединённым с картером ГП, воспринимал, как и на автомобиле, её реактивный момент. Средняя часть каждого карданного привода со сферическим кожухом и расположенным в нём задним карданом имела опору на дополнительной поперечине рамы. Главные передачи, практически полностью заимствованные от Т-60, состояли из пары конических шестерён со спиральным зубом (передаточное число 1,428) и механизмов поворота - бортовых фрикционов сухого трения (восемь ведущих и семь ведомых дисков) с двойными ленточными остановочными тормозами плавающего типа с накладками "феррадо". Установленные рядом на упругой подвеске, также на расстоянии 550 мм. друг от друга, они были связаны между собой (внутренними концами ведомых валов) с помощью соединительного "грузового" вала, имевшего по краям компенсирующие зубчатые муфты. Внешние концы ведомых валов ГП со штатными механизмами поворота соединялись двумя короткими валами (с зубчатыми муфтами) с бортовыми передачами (БП), представлявшими собой пару прямозубых шестерён, имевших на выходе ведущие 16-зубовые звёздочки со съёмными венцами - все также заимствовано от Т-60. Управление механизмами поворота - двумя рычагами с места водителя. Отдельного от педали привода тормозов не предусматривалось. Радиус поворота на месте составлял 2,1 м. (по крылу - 2,9 м.). С данной трансмиссией расчётная скорость тягача "Д" при движении по шоссе равнялась 35 км/час (практически из-за нехватки мощности двигателей и рассогласования их работы эта величина не была достигнута).

Ходовая часть включала в себя по пять опорных обрезиненных катков диаметром 515 мм. с индивидуальной торсионной подвеской и по три обрезиненных поддерживающих ролика на борт. Передние ленивцы (те же опорные катки) имели возможность регулировки натяжения гусеничной цепи в широких пределах. Все элементы ходовой части использовались от Т-60 практически в неизмененном виде, что обеспечивало столь необходимую в армии взаимозаменяемость по узлам с другими однотипными машинами.

Кабина тягача - закрытая, деревянная была рассчитана на три места: водитель, его помощник, командир расчёта. Однако из-за громоздкой кулисы управления двумя КП в ней нормально размещалось только два человека. Для перевозки расчёта и боекомплекта за кабиной устанавливалась деревянная платформа с металлическими усилениями, имевшая в заднем борту двери, а также брезентовый верх. Внутри размещались две откидные продольные скамейки.

В конце августа 1942 года тягач "Д" был построен на заводе опытных конструкций НАТИ. Осенью он прошёл кратковременные испытания, показавшие, несмотря на ряд серьезных недостатков, его удовлетворительную работоспособность и в целом соответствие предъявленным требованиям. Ввиду острой нужды армии в тягачах Наркомат среднего машиностроения (НКСМ) принял решение о доработке тягача и организации его производства на Ярославском автозаводе (ЯАЗ). Это предприятие имело достаточное количество станочного оборудования, вполне соответствующего технологии и масштабам намечаемого мелкосерийного производства, к тому же менее других автозаводов было загружено выпуском военной продукции, а также на заводе имелось достаточное количество квалифицированных кадров, хорошо знакомых со спецификой транспортного машиностроения.

В конце ноября 1942 года главного инженера ЯАЗа В.В. Осепчугова и главного конструктора Г.М. Кокина вызвали в Москву, в НКСМ. Заместитель наркома П.С. Кучумов поставил перед ними задачу по доработке конструкции тягача "Д" совместно с НАТИ, приведение её в соответствие с технологическими возможностями завода, и организации серийного производства. А начальник артиллерии Красной Армии генерал-полковник Н.Н. Воронов, обеспокоенный катастрофической нехваткой мехтяги, приказал Г.М. Кокину заниматься только быстроходными тягачами. Срок освоения производства дали три месяца. В доработке тягача участвовали Г.М. Кокин, старший инженер-конструктор Н.М. Чистов, конструкторы А.А. Брейтовский, В.А. Ивлиев, В.А. Илларионов, Д.Н. Крашенинников. Кроме того, на ЯАЗ прибыла бригада конструкторов НАТИ: И.И. Дронг, Я.С. Зенкевич, Д.Д. Мельман, В.П. Петров, Е.Г. Попов, Е.И. Тейтельбаум. Общее руководство проектными работами возглавил И.И. Дронг, назначенный ведущим инженером по объекту и заместителем главного конструктора ЯАЗ. За технологическую проработку машины и подготовку её к производству отвечал главный технолог ЯАЗ И.С. Шапиро. Тогда же на завод из НАТИ перегнали и тягач "Д". Здесь он получил новое обозначение "Я-11", в соответствии с очередным номером довоенного модельного ряда опытных машин.