ЗИС-21

ЗИС-21 — газогенераторный вариант трёхтонки ЗИС-5: на обычном шасси с базой 3810 мм за кабиной стоит вертикальный генератор, в который засыпают деревянные чурки, а двигатель работает на газе, получаемом из них прямо на борту. Машину подготовили в 1938 году на смену ЗИС-13, в Москве её делали до 1941 года, а после войны миасский УралЗИС выпускал модернизированный ЗИС-21А до 1952 года. В статье — и сам ЗИС-13, и упрощённые ЗИС-62 и ЗИС-41, и родственные ЗИС-30 и ЗИС-31, работавшие на сжатом газе и на древесном угле.

История создания

Газогенераторные машины задумывали как замену бензиновым там, где древесина и уголь были дешевле и доступнее нефтепродуктов, — в первую очередь в Сибири и на Дальнем Востоке (Д. Дашко, с. 164–165). Началом кампании он считает решение Совнаркома от 19 января 1935 года о переводе лесовозного парка на древесное топливо и постановление Совета Труда и Обороны от 27 июня 1935 года о внедрении газогенераторных установок; делать их поручили харьковскому заводу «Свет шахтёра» (с. 165).

В конце 1935 года завод взялся за 500 комплектов «Пионер» Д-8А конструкции С. И. Декаленкова для ЗИС-5. Собранный на ЗИСе «ЗИС-Декаленков» стал первым серийным газогенераторным автомобилем страны, но был сырым: проволочные щётки очистителя ломались и попадали в цилиндры, вентилятора для розжига не было, а трансмиссию и электрооборудование оставили как у бензиновой машины. Из 500 установок на грузовики поставили 125 (с. 170–171).

По Л. Б. Кащееву и В. А. Реминскому, 16 февраля 1936 года заводу поставили задачу спроектировать газогенераторный автомобиль, к началу июня он собрал машину на шасси автобуса ЗИС-8, а с 10 июня по 2 июля её испытали в Загорском леспромхозе вместе с газогенераторным ГАЗ-АА Научного автотракторного института (НАТИ), ГАЗ-АА с установкой Ленинградской лесотехнической академии и ЗИС-5 с установкой Декаленкова. По итогам рекомендовали принять в производство заводскую установку, у НАТИ отметили недоработанную очистку газа, а установку Декаленкова признали устаревшей. Заводу заказали 900 автомобилей, и они пошли в серию как ЗИС-13 (с. 39). Работой руководил А. И. Скерджиев, использовали генератор А. И. Пельтцера.

У ЗИС-13, по Дашко (с. 178–179), двигатель с самого начала делали под газ: степень сжатия 7,0, магнето, двойная батарея на 12 В, как на автобусе ЗИС-8. Щёточные очистители сменили перфорированные диски и вертикальный очиститель с кольцами Рашига, и износ цилиндров снизился до нормы бензинового мотора; камеру сгорания сделали из жаропрочной хромоникелевой стали. Агрегат стоял за кабиной, а раму взяли длиннобазную, как у ЗИС-8, чтобы сохранить площадь платформы. Установка с четырьмя грубыми очистителями утяжелила машину до 3850 кг: она брала 2500 кг, шла до 45 км/ч, расходовала 80–85 кг чурок на 100 км, запаса хватало на 90 км, а розжиг занимал 7–9 минут.

Замену ЗИС-13 завод подготовил в 1938 году — на обычном шасси ЗИС-5. Переделали вентилятор розжига, крепления и трубопроводы, а камеру сгорания стали делать из дешёвой малоуглеродистой стали с алитированием; установка весила 440 кг (Дашко, с. 179). Кащеев и Реминский помещают в рассказ о 1938 годе сравнительный пробег с 1 июля по 30 августа длиной 10 892 км: в нём шли четыре ЗИС-21 (завод предлагал выпускать их вместо ЗИС-13), четыре ГАЗа с установкой НАТИ Г-14 и машины с установками Декаленкова ДГ-13, НАТИ Г-21 и Г-23. Надёжными признали установки ЗИСа и НАТИ, а ДГ-13 часто ломалась (с. 40). Выпуск требовали срочно: освоение ЗИС-21, автобуса ЗИС-16 и вездехода ЗИС-22 тормозило работу над семейством ЗИС-15 (Дашко, с. 201).

Москва перестала делать ЗИС-21А в августе 1941 года (журнал «Автолегенды СССР. Грузовики», № 53, с. 3). Эвакуированный в Ульяновск УльЗИС в августе 1942 года получил задание на сборку газогенераторных установок ЗИС-21 (Кащеев и Реминский, с. 40), а цех для них там пустили в 1943-м (№ 53, с. 6; «Автолегенды СССР», № 101, с. 14). В 1946 году УралЗИС в Миассе, получив задание заняться газогенераторными модификациями ЗИС-5В, начал именно с ЗИС-21А (№ 53, с. 14).

Конструкция

Шестицилиндровый мотор ЗИС-5 объёмом 5555 см³ перенастроили на газ: степень сжатия 7,0 вместо 4,6, мощность около 45 л. с. при 2300 об/мин (Дашко, с. 187, 217; Кащеев и Реминский, с. 40). Генератор стоял за кабиной, охладитель и очистители лежали вдоль рамы под платформой (по чертежу Кащеева и Реминского, с. 40). По таблице Дашко (с. 217) бункер цилиндрический, на 0,266 м³, камера сгорания цельнолитая алитированная из малоуглеродистой стали, грубый очиститель из трёх секций, а тонкий набит 34 тысячами колец Рашига — у ГАЗ-42 их 25 тысяч.

Запускали двигатель двумя способами (с. 179–180): десять минут раздували топливо в генераторе и ехали на газе, либо заводили мотор на бензине через пусковой карбюратор и разжигали генератор тягой работающего двигателя — тогда пуск занимал до трёх минут. Розжиг шёл электровентилятором, поэтому поставили более мощный генератор тока и вторую батарею, а у водителя прибавилось рычагов и кнопок: ручной газ, заслонки пускового карбюратора и смесителя, выключатель вентилятора (Кащеев и Реминский, с. 40).

Трансмиссию и ходовую часть оставили как у ЗИС-5, и проходимость по грунтовым и просёлочным дорогам сохранилась. По Дашко (с. 180), машина шла до 50 км/ч и брала 2,5 т; на одной загрузке бункера в 88 кг проходила до 80 км, с возимым запасом чурок в 120 кг — до 200 км, а чистить установку требовалось не чаще чем через 3000 км. Минус — урезанная кабина: генератор занял часть её места. Снаряжённая масса — 3700 кг, полная — 6200 кг (Шугуров, с. 154; Кащеев и Реминский, с. 40).

Модификации и родственные машины

Индекс	Годы	Что это
«ЗИС-Декаленков»	1935–1936	«Пионер» Д-8А на ЗИС-5, 125 машин
ЗИС-13	1936–1938	на длиннобазном шасси; 1730 машин по Дашко, около 900 по Шугурову
ЗИС-18	опытный	установка ЗИС-13 на шасси ЗИС-5: перетяжелён
ЗИС-21	1938–1940	первая серия на шасси ЗИС-5
ЗИС-21А	1939–1941, 1946–1952	в таблице Дашко — отдельная строка
ЗИС-62	1942	на базе ЗИС-5В, установка врезана в борт
ЗИС-41	1943	пять машин с лёгкой радиаторной установкой
ЗИС-31	1939–1940	древесноугольная установка НАТИ Г-23, 43 машины
ЗИС-30	1938–1939	газобаллонный, 15 машин
УралЗИС-352	с 1952	преемник ЗИС-21А

Установку ЗИС-13 пробовали поставить и на короткое шасси ЗИС-5 — получился ЗИС-18, но он оказался перетяжелённым, а полезная площадь кузова сократилась (Дашко, с. 179). В таблице характеристик Дашко (с. 217) ЗИС-21 и ЗИС-21А стоят в одной графе; чем одна модель отличалась от другой, в тексте книги не объяснено.

Чтобы облегчить переоборудование обычных бензиновых машин, в 1942 году сделали ЗИС-62 на базе ЗИС-5В: установку врезали в борт, в передней части платформы поставили ящик для дров, а магнето заменили батарейным зажиганием (с. 180). В 1943 году появилась партия из пяти ЗИС-41 с новой установкой: генератор остался прежним, типа ЗИС-21, а огромные очистители заменил накладной радиатор спереди. Узлов стало четыре вместо семи, деталей — около 150 вместо тысячи, масса установки — 236 кг против 495 у ЗИС-21. УралЗИС должен был освоить ЗИС-41 с 1946 года, но подготовку по невыясненным причинам прекратили, и завод вернулся к ЗИС-21А (с. 181).

Был и газогенераторный автобус на шасси ЗИС-8: НИИГТ-Г1 прошёл более 2000 км по городским и пригородным маршрутам и подтвердил пригодность, но в серию не пошёл (Кащеев и Реминский, с. 39; Шугуров, с. 154).

Газобаллонный ЗИС-30 и угольный ЗИС-31

Альтернативой генератору был готовый газ в баллонах. Постановление Совнаркома 1936 года требовало выпустить первые 500 газовых машин в 1937 году, но ни в 1937-м, ни в 1938-м они не появились: нужны были правила техники безопасности и высокая культура обслуживания. В 1937 году НАТИ подготовил комплекты СГ-40 для ГАЗ-АА и СГ-42 для ЗИС-5, и на их основе сделали ЗИС-30 и газобаллонный ГАЗ-44 (о нём — в статье про ГАЗ-42). Давление в баллонах для сжатых газов принимали равным 200 атмосфер; груз на газе был больше, чем на генераторе, — у ЗИС-5 до 2800 кг против 2500 (с. 185).

У ЗИС-30 восемь баллонов лежали поперёк рамы под кузовом, аппаратура — под капотом; снаружи его отличали фальшборта над баллонами и крылья над задними колёсами. Головку блока заменили (степень сжатия 5,3 вместо 4,6), и мощность на газе падала примерно на 10 %. Газовая установка весила 550 кг; без дозаправки машина проходила 120 км на коксовом и светильном газе, 160 км на синтез-газе и 240 км на метане, а бензин оставался запасным топливом (с. 187; Кащеев и Реминский, с. 41). Серии не получилось: пробная партия — 15 машин (по таблице Дашко, с. 223, 9 в 1938 году и 6 в 1939-м), а руководства для водителей, в 1940 году напечатанные большим тиражом, остались невостребованными (с. 187). Схему с двумя большими 45-литровыми баллонами вдоль рамы и двумя редукторами, которую НАТИ предложил в 1938 году, воплотил ГАЗ в модели ГАЗ-45; на ЗИСе по ней сделали единственный опытный образец (с. 187–188). После войны газобаллонные грузовики вернулись на шасси ЗИС-150: ЗИС-156 на сжатом газе — с 1949 года и ЗИС-156А на сжиженном — в 1953–1954 годах (Шугуров, с. 247).

Соседний индекс ЗИС-31 принадлежал не баллонной, а угольной машине: НАТИ разработал угольные установки Г-21 для ГАЗ-43 и Г-23 для ЗИС-31. Они весили 250 и 310 кг, расходовали по массе примерно в полтора раза меньше топлива и разжигались за 3–4 минуты, но очищать их приходилось через каждые 250 км вместо 1000. ЗИС-31 сделали всего 43 — по таблице, 32 в 1939 году и 11 в 1940-м: для массового выпуска, по Дашко, не нашлось производственных площадей (с. 168, 223).

Эксплуатация и наследие

Выпуск по таблице Дашко (с. 223); значения 1947–1952 годов в скане бледные и даны с округлением.

Год	ЗИС-13	ЗИС-21	ЗИС-21А
1936	360	—	—
1937	882	—	—
1938	488	404	—
1939	—	3443	2816
1940	—	53	6659
1941	—	—	5970
1946	—	—	446
1947	—	—	около 800
1948	—	—	около 3000
1949	—	—	около 4000
1950	—	—	около 5000
1951	—	—	около 5000
1952	—	—	около 1500

Всего выходит 1730 ЗИС-13, 3900 ЗИС-21 и около 35 тыс. ЗИС-21А, из них 15 445 довоенных. Вместе ЗИС-21 и ЗИС-21А обогнали ГАЗ-42 (31 956 машин по той же таблице), хотя самым массовым довоенным газогенераторным автомобилем Дашко называет именно горьковскую машину (с. 177).

Армия «газгены» не жаловала: дымящий генератор демаскировал машину, а возить боеприпасы на грузовике с открытым огнём на борту опасно (Дашко, с. 165). Но при жёстком лимите бензина ЗИС-21 служили и в тылу, и на фронтах: по Дашко, половина транспортных автомобилей блокадного Ленинграда и Ленинградского фронта шла на газогенераторных установках (с. 180). Платой была грузоподъёмность — установка отнимала около полутонны (с. 165), — а детали установок и моторы быстро изнашивались, сокращая межремонтный пробег (с. 164).

В 1946 году Уральский автозавод признали головным в отрасли по газогенераторным автомобилям (журнал, № 25, с. 13). ЗИС-21А он выпустил 446 в 1946 году, около 3 тыс. в 1948-м и порядка 5 тыс. в год с 1950-го; грузоподъёмность составляла 2,5 т, мощность — не более 45 л. с. Выпуск продолжался до мая 1952 года, а УралЗИС-352 — с более мощными вентилятором и подогревателем для быстрого розжига, подвижной колосниковой решёткой и способностью работать на более влажных чурках — завод освоил в марте 1952-го (журнал № 53, с. 14). Эти грузовики, по Шугурову, работали главным образом на лесоразработках; в 1952 году НАМИ испытал опытный лесовозный ЗИС-151Г повышенной проходимости, но в серию он не пошёл (с. 247). В 1955–1957 годах при модернизации УралЗИС-355М задумали газогенераторный УралЗИС-354 с грузоподъёмностью 3 т, но дело ограничилось опытными образцами: к концу пятидесятых жидкое топливо стало дёшево и доступно даже в самых дальних местах (журнал № 25, с. 13).

Расхождения в источниках

Выпуск ЗИС-13 Д. Дашко считает в 1730 машин за 1936–1938 годы (с. 179, 217, 223), хотя начало серии относит к 1937 году, а его таблица показывает 360 машин уже в 1936-м. Шугуров и Кащеев с Реминским называют около 900 — столько заказали заводу по итогам испытаний (Шугуров, с. 153–154; Кащеев и Реминский, с. 39), русская Википедия в статье «ЗИС-5» — 2592 за 1936–1939 годы. Шасси Шугуров и Кащеев с Реминским называют ЗИС-11, Дашко — длиннобазной рамой типа ЗИС-8, Википедия — ЗИС-14. Дашко выводит ЗИС-13 из переработанной конструкции Декаленкова, Кащеев с Реминским — из генератора Пельтцера, а установку Декаленкова называют устаревшей.

Начало ЗИС-21 Шугуров относит к концу 1938 года, Дашко — к 1938-му (404 машины в таблице), Кащеев с Реминским и Википедия — к 1939-му. Те 15 445 машин, которые Википедия приписывает ЗИС-21, совпадают с суммой довоенной строки ЗИС-21А у Дашко; сам ЗИС-21 в его таблице — 3900. За 1938–1951 годы Дашко называет 37 641 машину (с. 217): это почти равно сумме строк таблицы выпуска за те же годы (около 37,65 тыс. по нашему чтению скана), а ещё около 1,5 тыс. машин таблица относит к 1952-му. Поэтому и конец выпуска двоится: в тексте и графе «Годы выпуска» у Дашко 1951-й (с. 181, 217), а в таблице выпуска, у Шугурова (с. 154) и в журнале (№ 53, с. 14) — 1952-й. Последним серийным «газгеном» страны Дашко называет ЗИС-21А (с. 181), но журнал и Шугуров знают и УралЗИС-352.

Скорость ЗИС-21 Дашко даёт до 50 км/ч (с. 180), Шугуров и Кащеев с Реминским — 45; грузоподъёмность у всех 2,5 т, только Википедия называет 2,4 т. Массу установки Дашко приводит то как 440 кг (с. 179), то как 495 кг (с. 181); у Шугурова — 440 кг для ЗИС-21 и 460 для УралЗИС-21А (с. 154, 247). Ульяновск Томпсон описывает как место выпуска газогенераторной модификации ЗИС-21 (с. 38), тогда как журнал и Кащеев с Реминским говорят об установках.

Пробную партию газобаллонного ЗИС-30 Дашко оценивает в 15 машин, а в статье «ЗИС-5» русской Википедии партия в 43 машины за 1940–1941 годы записана на ЗИС-30 — у Дашко эти 43 относятся к угольному ЗИС-31. Груз газобаллонного ЗИС-5 он называет 2800 кг (с. 185), по таблице Кащеева и Реминского (с. 41) выходит 2500 кг (полная масса 6100 кг, собственная 3600), как и у Википедии. ЗИС-41 у Дашко — пять машин 1943 года (с. 181), по его таблице — по пять в 1943-м и 1944-м, у Википедии — десять, начиная с 1940 года.

Интересные факты

• Индексы ЗИС-30, ЗИС-31 и ЗИС-41 повторились у других машин: так в 1941–1942 годах назвали опытные самоходные артиллерийские установки горьковского завода № 92, который тоже носил имя Сталина (по Википедии, статьи «ЗИС-30», «ЗИС-41» и «ЗИС-5»).
• Довоенную инструкцию по эксплуатации ЗИС-21, как замечают Кащеев и Реминский, печатало издательство Главного управления лагерей — авторы намекают на то, где в стране в изобилии были древесное сырьё и лесоразработки (с. 41).