А. Кириндас, Р. Данилов
В зимний период речной флот отправляется на зимовку в затоны и на судоремонтные заводы, где затрачивается немало усилий на околку судов, т.е. на освобождение их ото льда. Это делается для предотвращения деформации корпусов судов под давлением льда. Особенно велика энергоемкость таких работ на северных реках нашей страны, где толщина льда иногда превышает 1,5 м. Зачастую операции по околке производятся вручную.
Попытки создания средств механизации разработки льда предпринимались уже в начале XX в. Около ста лет назад применялись машины на канатной тяге с дисковыми пилами для резки льда. Одна из подобных конструкций 1920-х гг. представлена на рисунке. Однако широкого распространения они не получили.
Одна из первых конструкций машин для резки льда. 1922 г.
С 1950 г. в лаборатории по разработке льда, снега и мерзлого грунта (позднее — ОКБ «РАЛСНЕМГ») Горьковского политехнического института (ГПИ им. А.А. Жданова) под руководством лауреата Сталинской премии Аркадия Федоровича Николаева (1914—1987) велось проектирование специальных ледово-фрезерных машин. Одной из первых установок, поступивших в опытную эксплуатацию, стала ГПИ-34 на колесном ходу. Колесный движитель с коэффициентом сцепления 0,25 обеспечивал тяговое усилие 6—7 кН, что позволяло резать лед толщиной до 1 м. Но из-за малой производительности эффективность ГПИ-34 оказалась весьма низкой.
Дальнейшим развитием этого направления стала машина ГПИ-41, или ЛФМ-ГПИ-41. Она представляла собой гусеничный транспортер ГАЗ-47, оборудованный фрезерной пилой. Несмотря на высокие технико-экономические показатели, ГПИ-41 обладала рядом недостатков. В частности, она была неустойчива в процессе фрезерования льда, отличалась недостаточным тяговым усилием для силового резания (осуществлялось с большими подачами и небольшими скоростями вращения фрезы, обрабатывающей лед), не могла самостоятельно выйти из воды на лед в случае его проламывания.
Для устранения перечисленных недостатков в ОКБ «РАЛСНЕМГ» проделали большую теоретическую и исследовательскую работу. Выход нашли во внедрении в конструкцию новых ледово-фрезерных машин роторно-винтовых движителей. В 1964 г. изготовили модель машины на роторно-винтовых движителях, которая приводилась в движение от серийного электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Мощность двигателя составляла 600 Вт при частоте вращения 16000 об/мин. Электродвигатель был запитан от аккумуляторной батареи с рабочим напряжением 24 В.
Гусеничный вездеход ГАЗ-47, послуживший основой для ледово-фрезерных машин конструкции ОКБ «РАЛСНЕМГ».
На удлиненном валу электродвигателя была закреплена цилиндрическая шестерня, которая соединялась со второй такой же шестерней, свободно вращающейся на валу. Через кулачковые муфты вращение передавалось на конические шестерни главной передачи, а затем на конические шестерни бортовых редукторов. Конические шестерни бортовых редукторов были жестко связаны с роторно-винтовыми движителями. Для поворота модели служили кулачковые муфты. При отключении одной из муфт соответствующий движитель прекращал вращение, и модель поворачивалась в сторону невращаю-щегося движителя. Передаточное число трансмиссии модели составляло 11,56. Общая масса модели достигала 14,5 кг.
На испытаниях модель развила тягу на снегу 10,2 кг при погружении движителей в снег на глубину 36 мм. Коэффициент сопротивления движению составил 0,22, а коэффициент сцепления — 0,92. Модель показала хорошие тяговые и сцепные качества, плавучесть, способность самостоятельно выходить из полыньи на лед.