Интегральный трактор — пять вопросов для размышления

27.10.2022
552
vk.com-logo

«ГлавПахарь» уже рассказывал историю создания советского трактора ЛТЗ-145/155, компоновочная схема которого получила название интегральной. Несчастливой оказалась судьба передовой разработки липецких конструкторов, и причины вроде бы очевидны – косность советской системы, противодействие конкурентов, а потом и вовсе – распад страны и ликвидация Липецкого тракторного завода. Но отчего же другие производители не стали широко применять концепцию интегрального трактора? Давайте попробуем разобраться.

Это был новый шаг в тракторостроении

Еще в далеком 1983-м году в журнале «Техника-молодежи» вышла статья про уникальный советский трактор ЛТЗ-145. Многие читатели тогда впервые узнали, что есть такой тип трактора –  интегральный. Открытием стал сам факт, что трактор может быть не таким как привычные ДТ и «Беларусы», а еще была гордость, что это наша, советская, разработка. 

Вступление к той самой статье в журнале «Техника-молодежи»
Вступление к той самой статье в журнале «Техника-молодежи»

Это теперь мы знаем, что к тому времени проекту было уже более 20 лет, а серийное производство случится только в 21-м веке, продлится недолго и завершится бесславно. А тогда, в 1980-х, не возникало никаких сомнений, что выпуск этого новейшего, без всяких сомнений лучшего в мире, трактора очень скоро начнется и он станет обычным явлением на наших полях.

Далекое прошлое и недавнее будущее

Главный конструктор Липецкого тракторного завода Александр Дурманов и книга «Далекое прошлое и недавнее будущее...»
Главный конструктор Липецкого тракторного завода Александр Дурманов и книга «Далекое прошлое и недавнее будущее...»

Многим знакома книга «Далекое прошлое и недавнее будущее...», изданная в 2014-м году. Ее автор, главный конструктор Липецкого тракторного завода, Александр Сергеевич Дурманов, очень подробно рассказал всю историю создания советского интегрального трактора. Автор книги ушел из жизни в 2017-м году, но его книга и его трактор останутся для нас свидетельством целой эпохи советского тракторостроения.

Но все же не станем сегодня углубляться в историю липецкой разработки, тем более сведений про нее в интернете более чем достаточно, а рассмотрим саму концепцию интегрального трактора. Предлагаем сделать это в форме вопросов и ответов.

Вопрос первый: русский интегральный трактор — изобретение века или копирование зарубежных образцов?

Так называемый интегральный трактор не был открытием нашей или зарубежной конструкторской школы. Полноприводные тракторы с жесткой рамой и всеми колесами одинакового размера встречались задолго до начала работ в Липецке, а в 1960-х машины похожей компоновки вполне серийно выпускали, например, фирмы International Harvester и Case. Позднее они объединились в единую корпорацию Case IH, но вряд ли это как-то связано с интегральным трактором.

Надо отметить, что никто никого не копировал. Понятно, что даже в те годы наши и зарубежные конструкторы так или иначе наблюдали за достижениями друг друга, но никакой речи о прямом заимствовании не шло. Каждый шел своим путем.

Трактор International Harvester 4300 (источник: tractorzoom.com)
Трактор International Harvester 4300 (источник: tractorzoom.com)
International Harvester 4300. Выпускался с 1961-го по 1965-й годы сделано всего около 40 экземпляров. Трактор оказался слишком большим и мощным для фермеров тех лет, поэтому следующую модель 4100 сделали вдвое менее мощной. Мощность двигателя 300 л.с., механическая КПП 8х4 (либо 6х1) с подвижными шестернями, гидростатическое рулевое управление, все колеса управляемые.
Трактор International Harvester 4100 (источник: tractordata.com)
Трактор International Harvester 4100 (источник: tractordata.com)
International Harvester 4100. Мощность двигателя 145 л.с., механическая КПП 8х4 с подвижными шестернями, гидростатическое рулевое управление со всеми управляемыми колесами. Годы выпуска 1965-1968.
Т-5 — первая модель интегрального трактора ЛТЗ. Фото из книги А.С. Дурманова «Далекое прошлое и недавнее будущее...»
Т-5 — первая модель интегрального трактора ЛТЗ. Фото из книги А.С. Дурманова «Далекое прошлое и недавнее будущее...»
Т-5 — первая модель интегрального трактора ЛТЗ (1961-1966 гг.) Мощность двигателя 50 л.с., КПП механическая: число передач в характеристиках не указано, сообщается, что было сделано также три образца с гидрообъемной трансмиссией. Постоянный привод на передний мост, задний мост подключался автоматически при буксовании передних колес 5-7%. Рулевое управление с гидроусилителем, управляемые все колеса. Трактор имел независимую подвеску всех колес и реверсивный пост управления.

Вопрос второй: почему концепцию интегрального трактора не развили другие производители?

Концепция интегрального трактора или, как его еще называют, универсального энергосредства, реализована на современном техническом уровне в таких серийных машинах, как CLAAS Xerion и JCB Fastrac.

Интегральным можно смело назвать и трактор Харьковского тракторного завода. Модель ХТЗ-16131 создана на базе традиционного шарнирно-сочлененного трактора Т-150К и выпускалась серийно в течение нескольких лет.

Можно вспомнить и малогабаритный фермерский трактор «Кировец» К-20, разработанный в 1990-х на Кировском заводе в Петербурге. О нем мало кто знает, но это тоже была машина со всеми атрибутами «интегральности».

Интегральные тракторы: ХТЗ-16131, Claas Xerion, JCB Fastrac, «Кировец» К-20
Интегральные тракторы: ХТЗ-16131, Claas Xerion, JCB Fastrac, «Кировец» К-20
Проект белорусского «Гомсельмаша» — универсальное энергосредство — с каждой новой иттерацией все больше напоминает интегральный трактор.
Универсальное энергосредство от Гомсельмаша (источник: belta.by)
Универсальное энергосредство от Гомсельмаша (источник: belta.by)

Практика показала, что такие машины занимают на рынке свою довольно небольшую нишу, не более того. Не каждый потребитель готов платить за такое совершенство. Не всем нужен и весь набор функций и преимуществ таких универсальных машин. Так, например, крупному холдингу нужен простой трактор, чтобы весь год таскать тележку, а маленькому фермеру достаточно машины, которая простыми агрегатами обработает землю, посеет зерно или посадит картошку, а потом поможет собрать урожай. 

Может быть с этой точки зрения выбор советских чиновников, отдавших в 1980-х предпочтение более простым «классическим» моделям с привычным набором сельхозагрегатов и налаженной технической поддержкой, уже не покажется такой уж бюрократией, нацеленной на удушение всего нового и передового.

Трактор JCB Fastrac (источник: agribumper.com)
Трактор JCB Fastrac (источник: agribumper.com)
JCB Fastrac. Один из редких случаев использования «интегральности» трактора – на передней навеске почвообрабатывающий агрегат, а сзади навесная сеялка. Основная масса фото из полей показывает эксплуатацию этих тракторов с обычными агрегатами. Впрочем, и большинство современных одноклассников «Фастрака» классической компоновки могут использоваться в той же конфигурации, что на этой фотографии.

Вопрос третий: правда ли интегральный трактор является таким выдающимся?

Про интегральный трактор можно написать не один научный труд, но давайте сегодня останемся в рамках популярной статьи и рассмотрим только несколько основных аспектов.

В то время как иностранные аналоги 1960-х были вариантами трактора общего назначения, то есть предназначены в основном для тяговых работ, отечественная разработка задумывалась как мультифункциональная машина. Это и универсально-пропашной сельхозтрактор, и транспортно-технологическое средство, и лесохозяйственный трактор. Первоочередной задачей стало создание универсально-пропашного трактора с более высокой в сравнении с тракторами общепринятой компоновки эффективностью.

Для 1980-х интегральный трактор ЛТЗ-155 смотрелся очень современно
Для 1980-х интегральный трактор ЛТЗ-155 смотрелся очень современно

Как и Генри Форд, конструкторы из Липецка были убеждены, что трактор должен быть легким и компактным. А необходимую тягу должен обеспечить полный привод и правильная развесовка – распределение массы по осям в пропорции примерно 60 на 40. Считается, что когда в статике – 60% веса на приходится на переднюю ось, а 40% – на заднюю, то в динамике, с учетом влияния сельхозагрегата, достигается равномерное распределение 50/50, что способствует увеличению тяги трактора.

Какой бы «идеальной» не была развесовка трактора, практика доказывает, что без ее регулирования с помощью балласта не обойтись. Агрегаты и прицепы могут влиять на продольный баланс трактора совершенно по-разному, в том числе даже и разгружая заднюю ось. На фото мы видим, что современные тракторы с вроде бы оптимальной развесовкой неплохо так догружены передними балластными грузами.

Разработчики пришли к компоновочной схеме трактора со всеми одинаковыми колесами, но ее использование поставило целый ряд сложных инженерных задач. Так, увеличение размеров передних управляемых колес ограничивает угол их поворота, отчего снижается маневренность. Для сохранения приемлемого радиуса поворота пришлось изобретать систему рулевого управления для всех четырех колес. Реализованы несколько схем поворота: управление только передними колесами, передними и задними в разные стороны, передними и задними в одну сторону, так называемый «крабовый ход».

Схемы поворота трактора классической компоновки (а) и трактора с колесами одинакового размера на жесткой раме (б)
Схемы поворота трактора классической компоновки (а) и трактора с колесами одинакового размера на жесткой раме (б)
Схемы поворота трактора классической компоновки (а) и трактора с колесами одинакового размера на жесткой раме (б). Угол поворота колес при сохранении общих габаритов кабины и моторно-силовой установки уменьшается, что приводит к необходимости управлять и задними колесам, а это, в свою очередь, диктует необходимость смещения кабины вперёд и ведёт к увеличению общей длины трактора.
Образец интегрального трактора 1969 года Т-80А
Образец интегрального трактора 1969 года Т-80А
Иллюстрацией изложенных выше тезисов отлично служит образец интегрального трактора 1969 года Т-80А, построенный с использованием компонентов классического трактора МТЗ-80. Хорошо видно, что этот трактор раза в полтора длиннее «Беларуса», выше его и имеет большой передний свес, что сильно ограничивает возможности использования переднего навесного устройства.

Поворот задних колес и общее стремление к переносу части веса на передний мост обусловили расположение кабины внутри колесной базы – по центру трактора. Центральное расположение кабины стало одним из преимуществ интегральной схемы – лучше обзор, удобнее вход, больше возможности увеличить кабину.

Сдвиг кабины вперед привел к образованию не занятого участка рамы в задней части трактора. Разработчики сделали вид, что так и было задумано – «это не баг, это фича» — и принялись утверждать, что такой площадки очень не хватает обычным тракторам для размещения некоего «технологического оборудования».

Технологическая площадка для монтажа оборудования за кабиной преимущество довольно спорное. Во-первых, нужно само специализированное оборудование, компоненты от традиционной техники мало подходят. Во-вторых, трактор отчасти лишается своего преимущества в виде мобильности, обеспечиваемой быстротой смены рабочего оборудования. Либо придется тратить время на монтаж-демонтаж, либо возить с собой эту нагрузку постоянно. И, в-третьих, на представленном фото мы видим насколько даже довольно компактные емкости с химикатами перекрыли механизатору обзор через заднее стекло.

Трансмиссия интегрального трактора ЛТЗ с переключением без разрыва потока мощности включала ходоуменьшитель для движения «ползучим» ходом. Переключение, естественно, оставалось полностью механическим безо всякой автоматики. Стоит отметить, что еще на первой серии опытных образцов в 1960-х проводились эксперименты с бесступенчатой гидрообъемной трансмиссией, позволявшей менять скорость в диапазоне от 0,2 до 36 км/ч.

Для снижения давления на почву и увеличения тяги колеса на обеих осях можно сдваивать. Про возможность изменения колеи для работы в междурядьях можно, наверное, и не упоминать, для пропашного трактора это стандартная функция, а вот полностью независимая подвеска всех колес и сегодня является передовым решением.

Реверсивное управление интегрального трактора обеспечило возможность движения в обе стороны. Переднее и заднее навесное устройство, валы отбора мощности на все случаи жизни, гидравлическая система рабочего оборудования дали возможность использования широкого спектра сельхозагрегатов и прочего специального оборудования в различных комбинациях.

Таким в 1980-х видели свой трактор разработчики и уверенно демонстрировали его преимущества в сравнении с зарубежными образцами
Таким в 1980-х видели свой трактор разработчики и уверенно демонстрировали его преимущества в сравнении с зарубежными образцами

Можно смело сделать вывод, что Липецкий интегральный трактор обладал своими уникальными свойствами. При этом он отличался не только своей концепцией, но также собрал в своей конструкции целый набор интересных технических решений.

В то же время делать из этой разработки икону тоже незачем. Есть преимущества, а есть и недостатки как у всякого продукта.

Вопрос четвертый: Что было бы если…?

Представим себе, что Липецкий тракторный завод преодолел в далекие 1980-е все препятствия и запустил в массовое производство свой интегральный трактор. Каким путем могла пойти конструкторская школа, обладавшая таким богатым опытом, получив доступ к последним достижениям технологий и средствам проектирования?

Пожалуй, основным недостатком можно считать наличие системы управления колес задней оси. Она уже сама по себе сложная и дорогая. Задним колесам нужно пространство для поворота – надо делать раму длиннее, а это лишний металл и габариты. Конструкция привода управляемых колес сложнее и дороже, чем у колес неповоротных – как ни посчитай, а на двух управляемых осях вдвое больше сочленений, приводов, рулевых тяг, уплотнений, чем на одной.

Вполне логично, что разработчикам хотелось бы избавиться от этой системы в первую очередь. Это, кстати, косвенно подтверждается и тем фактом, что когда интегральный трактор стали выпускать на «Уралвагонзаводе», то продавалась преимущественно модель РТМ-160У, в которой управляемыми были только передние колеса.

Современные агрегаты и методы проектирования дают возможность поворачивать большие колеса на нужный угол. Отказ от поворотных задних колес дает повод задуматься об увеличении их размера. Да, когда-то в основу концепции легла идея сделать трактор полноприводным со всеми большими колесами и это было правильно. Ну, а если в процессе развития у нас появилась возможность задние колеса сделать еще больше, то это ведь пойдет только на пользу, не правда ли?

Итак, мы видим следующую логическую схему эволюции «интегральника».

Схема эволюции «интегральника»
Схема эволюции «интегральника»

А в результате у нас получается… не может быть?! – так это же просто портрет современного трактора классической компоновки!

Трактор Fendt Vario 828
Фото: agriline24.de
Трактор Fendt Vario 828

Оцените сами:

  • полный привод;
  • большие колеса спереди и сзади;
  • возможность сдваивания всех колес;
  • короткая колесная база;
  • минимальный передний свес;
  • развесовка по осям около 50/50 с широким диапазоном регулировки балластированием;
  • сдвинутая к центру колесной базы кабина;
  • высокий агротехнический просвет и изменяемая колея;
  • задняя навеска и ВОМ;
  • передняя навеска и ВОМ (может быть опцией);
  • реверсивное управление (может быть опцией).

Итак, мы только что доказали, что современный классический трактор —  это улучшенная версия интегрального трактора. Или нет? Делитесь с нами своим мнением, может выйти интересная дискуссия.

Вопрос пятый: Что дальше?

Россия – ведущая аграрная страна, обладающая огромным потенциалом для развития сельскохозяйственной отрасли. Мы обладаем и всеми компетенциями в машиностроении, можно найти ресурсы для создания и развития производства.

Собственная линейка современных универсально-пропашных тракторов нам более чем необходима. Будет новый трактор интегральным или классическим или каким-то еще не так важно на самом деле. Главное сделать так, чтобы он у нас появился.

Техника и технологии ушли далеко вперед, передовая когда-то концепция сегодня должна быть проанализирована и переосмыслена. Конечно, сам трактор, созданный группой выдающихся энтузиастов из Липецкого конструкторского бюро, возвращать на конвейер вряд ли целесообразно. Но мы все еще можем и должны опереться на их опыт, чтобы буквально по крупицам возродить научную школу тракторостроения России.

Что-то вроде эпилога

Много лет назад разработчикам интегрального трактора не удалось пробить монолитную стену, построенную министерствами в содружестве с Минским тракторным заводом. Как ни странно, но прошла половина столетия, а ситуация изменилась мало.

В конкурентах все тот же МТЗ-82 и его модификации, чиновники «рыночной формации» противятся новому не меньше чиновников «социалистических», вот только таких железных людей как Дурманов и его соратники почти не осталось.

Кажется, нам всем пора задуматься о новых шагах в нашем тракторостроении.

Трактор ЛТЗ-145: могли стать первыми, а вышло как всегда

МТЗ-2 — первый массовый советский колесный трактор

Узнавайте первыми актуальные новости России и мира о сельхозтехнике на наших страницах

© 2019 - 2022, ООО «ГлавАграр»

Контакты отдела рекламы:

reklama@glavagrar.ru

Контакты редакции:

redakcyja@glavagrar.ru
Разработка сайтаFast&Curious