![](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/00.jpg)
Механическая кирка для вечной мерзлоты
Полярные машины разработки Аркадия Николаева и бюро "РАЛСНЕМГ"
Они были первыми взломщиками мерзлоты Советского Союза: до их появления вечный лед знал только динамит и кирку. Разработка первых отечественных полярных машин началась в Горьком в конце 1940-х годов под руководством Аркадия Николаева. Он работал водителем-испытателем на ГАЗе, занимался автоспортом, испытывал гоночную машину «ГЛ-1». На ней он поставил в 1938 году первый Всесоюзный рекорд скорости – 161 км/ч. Когда началось активное освоение Северного полюса и Антарктиды, кандидат технических наук Аркадий Федорович Николаев организовал при Горьковском политехническом институте им. Жданова исследовательскую группу с опытно-конструкторским бюро, располагавшую производственной базой. Бюро называлось «РАЛСНЕМГ» – разработка льда, снега и мерзлого грунта.
С начала мастерские размещались в учебном корпусе института. Опытный образец малогабаритного снегоболотохода, созданный под руководством Николаева, выехал на улицу по деревянным сходням прямо из окна аудитории. Позже бюро переехало в старинные конюшни – архитектурный памятник XIX века, расположенный в центре города, рядом с политехническим институтом. Здесь на основе расчетов было создано несколько опытных образцов машин, которые были пущены в серию.
![ГАЗ-67 с буровой установкой](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/01.jpg)
Джип-бурилка
Это была первая советская машина для бурения мерзлого грунта на базе джипа ГАЗ-67, разработанная по заказу Министерства обороны. Ее официальное название – бурильно-крановая гидравлическая машина БКГМ-АН. Несмотря на малый вес установка за полторы минуты бурила ямы в мерзлом грунте глубиной 1,7 м, диаметром 0,5 м, с ее помощью устанавливали опоры линий связи высотой 11 м. До ее появления ямы рыли вручную или с помощью серийных бурильных машин типа БИ-9. Но БИ-9, имеющие механическую подачу штанги с буром, могли справиться лишь с талым грунтом. А машина Николаева с гидравлической бесступенчатой подачей штанги брала любые промерзшие твердыни. БКГМ-АН успешно выдержала государственные испытания и была запущена в промышленное производство. Она позволила в 200 раз повысить производительность работ по сравнению с ручным трудом. За создание этого автомобиля Аркадий Фёдорович Николаев получил Сталинскую премию. В период разоблачения культа личности Сталинскую премию заменили Государственной.
![Бурильно-крановая гидравлическая машина БКГМ-АН-63](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/02.jpg)
Когда в 1954 году Горьковский автозавод прекратил выпуск ГАЗ-67, проект БКГМ-АН был переработан. Новую установку аналогичной конструкции смонтировали на полноприводном грузовике ГАЗ-63. Машина БКГМ-АН-63 стала серийной. В год она давала более 200 тыс. рублей экономии. В 1955 году был разработан опытный образец мощной бурильно-крановой машины БКГМ-АН-М2 на базе гусеничного трактора М2. Она тоже выдержала приемные испытания и была рекомендована в серию.
Первая советская фреза
Машину для разрезания мерзлого грунта Аркадий Николаев разрабатывал по заказу Министерства связи. Такая техника была необходима для прокладки кабелей и трубопроводов.
В 1954 году Аркадий Фёдорович провел исследования резания мерзлого грунта дисковыми фрезами, и под его руководством были созданы опытные образцы дисковых фрезерных машин на базе тракторов С-80 и С-100, они назывались ДФМ-ГПИ-1, ДФМ-ГПИ-1А. Машины были оснащены дисковыми фрезами разных размеров. Например, у ДФМ-ГПИ-1 были две дисковые фрезы диаметром до 1,5 м, позволяющие со скоростью 300 м/ч прорезать в мерзлом грунте одновременно две щели шириной по 30 мм, глубиной 0,5 м на расстоянии 240 мм одна от другой. В качестве дополнения к этой машине была разработана еще и плужная установка ПУ-1. Она ехала на буксире за трактором С-80 и удаляла вырезанный брус со скоростью 2,25 км/ч.
Машина оказалась универсальной: ее можно было использовать не только для укладки кабелей, но и для различных строительных целей. Она могла нарезать промерзшую землю идеально ровными кубиками, которые потом удаляли экскаватором. Получалось намного быстрее, экономичнее и проще, чем разрушать мерзлоту клин-бабой или каким-то другим тяжелым снарядом.
![Дисковая фрезерная машина, смонтированная на тракторе С-100](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/05.jpg)
В 1956 году по заказу Министерства связи под руководством Николаева была создана фрезерная машина ДФМ-ГПИ-1Б. От предыдущих машин она отличалась тем, что могла пропиливать в мерзлом грунте щель шириной 100 мм и 1100 мм глубиной. Благодаря экспериментам по изысканию режимов работы, углов резания, расстановки и формы резцов удалось добиться автоматической укладки грунта в бруствер. Это было удобно для прокладки кабеля и засыпки траншей.
Две такие машины, изготовленные мастерскими Горьковского политехнического института, в 1956 году прокладывали кабель в районе города Курган, прошли замерзшую пойму длиной 20 км в районе города Батайска в Ростовской области, работали в Саратове, Красноярске и Иркутске. Такую же машину по чертежам института Горьковский автозавод изготовил для строительных работ. Работа этих установок оказалась в 22 раза экономичнее ручного труда.
«Козлик» для аэродромов
До появления автомобиля для строительства аэродромов на многолетних льдах люди вручную выравнивали ледяные поля и убирали торосы едва ли не в человеческий рост. Первая ледово-фрезерная машина для строительства ледовых аэродромов называлась ЛФМ-ГПИ-1. Она была разработана А.Ф. Николаевым в 1952–1956 годах на базе автомобиля ГАЗ-69.
![ЛФМ-ГПИ-29 для строительства аэродромов в работе](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/03.jpg)
Компактная машина разрушала ледовые неровности в виде торосов до 1,5 м при взаимно перпендикулярном расположении спиральных лопастных фрез диаметром 0,5 м. Расположение привода вертикальной фрезы в мертвой зоне за горизонтальной фрезой обеспечивало разработку льда при ширине захвата 2 м. Скорость рабочего хода при переработке льда равнялась 90–120–250 м/ч. За один час машина могла выровнять 120 м2 и отбросить ледяную крошку за пределы аэродрома.
В 1956 году ЛФМ-ГПИ-29 (ЛФМ-1) прошла государственные испытания на дрейфующей станции «Северный полюс-6». Испытания проходили при участии Николаева. После этого машина была принята в серийное производство и долгое время эксплуатировалась в условиях Арктики.
![ЛФМ-ГПИ-29 для строительства аэродромов в работе](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/04.jpg)
Машина для строительства автодорог на снегу
Как построить дорогу в глубоком снегу, особенно там, где он лежит круглый год? Над этой проблемой научно-исследовательские институты работали с 1941 года. К началу 1960-х был выработан общий принцип создания таких дорог: измельчение снега, оплавление его частиц, выкладка полученной снежной массы слоем определенной высоты, его утрамбовка и выдержка при низких температурах.
В 1960–1962 годах Аркадий Николаев взял этот принцип за основу и усовершенствовал его в машине СУМ-ГПИ-39-40. Разработка удалась, потому что к тому времени Николаеву лично удалось преодолеть антарктическое бездорожье: в 1958 году научная экспедиция, которую он возглавлял, впервые в истории достигла Полюса недоступности Антарктиды. Во время экспедиции Николаев испытывал тяжелые тягачи АТ-Т. Для работы в условиях разреженной атмосферы при температуре –67 °С двигатели машин были оборудованы нагнетателями воздуха, а гусеницы для снижения удельного давления на снег были расширены. Испытаниям подверглись и санные 30-тонные прицепы, созданные также при участии Николаева.
![Машина для строительства автодорог на глубоком снегу](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/06.jpg)
Полярные условия были учтены им при создании машины для строительства автодорог на снегу. Снегоуплотняющая машина, которую тянул на буксире трактор, состояла из двух агрегатов – разрыхлительно-подогревающего СУМ-ГПИ-39 и виброуплотнителя СУМГПИ40. Разрыхлительно-подогревающий агрегат имел фрезу для измельчения снега и подачи его в тепловую камеру, в которой с помощью газов, образуемых в тепловом агрегате, поддерживалась температура 600–800°. Слегка оплавленные частицы снега выкладывались слоем определенной высоты. Затем виброуплотнитель с помощью виброплиты трамбовал снежную массу. После выдержки при низких температурах полученное снежно-ледяное покрытие обретало большую плотность и несущую способность.
Тепловой агрегат был оборудован световой сигнализацией на случай нарушения теплового режима камер сгорания. Зажигание, управление и выключение камер горения, контроль за процессом горения осуществлялись дистанционно из кабины оператора. Машина А.Ф. Николаева превзошла зарубежные аналоги.
![ЛФМ ГПИ-66 во время испытаний](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/07.jpg)
Вездеход на «архимедовых винтах»
Это одна из самых интересных разработок Аркадия Николаева. Работать над ней он начал в 1960-х годах по заказу Министерства речного флота РСФСР. Необходимо было сделать вездеход с непотопляемым кузовом, который бы уверенно двигался по льду различной толщины, в том числе и самому тонкому, мог плавать, преодолевать большие расстояния по болотам и самостоятельно выбираться из воды на лед и сушу.
Под руководством Николаева были разработаны две машины с роторно-винтовыми движителями. Первым в 1968 году стал шнекороторный вездеход ЛФМ-РФД-ГПИ-66 на базе серийного гусеничного транспортера ГАЗ-47 с форсированным 6-цилиндровым двигателем семейства ГАЗ-51. В мастерской Горьковского политехнического института его поставили на шнеки из нержавеющей стали – такие изделия иногда называют «архимедовыми винтами». Это древнее изобретение, известное и в России, и за границей, Николаев называл их просто «роторами».
![Вездеход ОКБ РАЛСНЕМГ, разработанный под руководством Николаева](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/08.jpg)
Роторно-винтовой движитель состоит из ведущего вала и роторов, соединенных с втулкой с возможностью свободного вращения относительно осей симметрии роторов, радиально расположенных относительно ведущего вала. При помощи зубчатых колес роторы связаны с зубчатым ободом, который прикрепляется к раме установки.
Роторы были самостоятельно сделаны руками сотрудников КБ Николаева. По словам Андрея Николаева, сына Аркадия Фёдоровича, он умел находить очень хороших жестянщиков и механиков, один из которых, Яков Моничев, в прошлом работал механиком у Валерия Чкалова. Изнутри самодельные роторы были набиты обычным пенопластом – создатели машины стремились к снижению веса.
![Аркадий Николаев – испытатель первой советской гоночной машины «ГЛ-1»](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/13.jpg)
![Аркадий Николаев в Антарктиде](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/09.jpg)
Однако у вездехода была очень плохая курсовая устойчивость – его периодически заносило в сторону. Поэтому на базе узлов и агрегатов ГАЗ-66 в 1971 году разработана новая версия вездехода – ЛФМ-РФД-ГПИ-72. Кабина грузовика осталась без изменений. Мощность 8-цилиндрового двигателя ЗМЗ-66 оказалась достаточной, и он не потребовал усовершенствований. А вот правый и левый роторы, в отличие от предыдущей модели, были разделены на два сектора, вращающиеся в разные стороны. Именно это позволило машине во время движения не уклоняться от заданной траектории.
![ЛФМ ГПИ-72 у заболоченных берегов](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/10.jpg)
![ЛФМ ГПИ-72 перед испытаниями](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/11.jpg)
Автомобиль очень хорошо показал себя во время испытаний, которые проходили прямо под стенами Нижегородского кремля и в окрестностях Горького. Вездеход бороздил волжский лед, берега и окрестные болота, развивая скорость от 5 до 25 км/ч. Максимальная скорость на снегу достигала 20 км/ч. На воде – 5,4 узла (10 км/ч). Правда, вездеход оказался неприспособленным для движения по асфальту. Издавая скрежет, он с большим трудом преодолел малый участок Московского шоссе – единственной в то время в Горьком хорошей дороги. В мастерской института было сделано несколько таких машин.
![ЛФМ ГПИ-72 во время испытаний у речного вокзала в Горьком](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/12.jpg)
Невелика вероятность, что отдельные экземпляры автомобилей, разработанных под руководством А.Ф. Николаева, сохранились до наших дней. Опытных разработок были единицы. Нет никакой информации об уцелевших машинах серийных моделей: они выпускались на разных заводах слишком малыми партиями.
Но дело, начатое Николаевым, не умерло. В 1972 году на базе ОКБ РАЛСНЕМГ была образована кафедра «Строительные и дорожные машины», которую Аркадий Николаев, ставший доктором технических наук и профессором, возглавлял до 1984 года. До сих пор там ведутся разработки специальных машин. За время существования кафедры там было создано более 30 образцов новой техники.
![ЛФМ ГПИ-72 уверенно движется по тонкому льду](/article/3402-polyarnye-mashiny-razrabotki-arkadiya-nikolaeva-i-byuro-ralsnemg-mehanicheskaya-kirka-dlya-vechnoy-merzloty/Images/14.jpg)