BA-64Z. Prototipo experimental soviético con tracción para la nieve blanda


BA-64Z.

Prototipo experimental soviético con tracción para la nieve blanda


BA-64Z
Fuente: Tanks rarities (el autor)

El BA-64Z fue un vehículo blindado ligero experimental desarrollado en la Unión Soviética entre 1943 y 1944, acondicionado al desplazamiento sobre nieve. Este diseño se desarrolló como una de las variantes del probado vehículo de exploración BA-64, en la que sustituyó la tracción a ruedas por un sistema de atracción semiorugas tipo Nezhdanovsky y un par de patines/esquíes, con función direccional, en el eje delantero. Se llegó a producir un prototipo que fue puesto a prueba pero se desestimó su fabricación por apreciar falta de potencia, un sistema de dirección ineficiente y un elevado consumo de combustible.

La nieve ha sido un elemento atmosférico que ha condicionado significativamente la movilidad y las condiciones del combate en áreas como la Unión Soviética o en regiones con latitud equivalente. 

Estas dificultades se incrementaban cuando la nieve era profunda y reciente, haciendo muy costoso el desplazamiento y control, incluso para camiones y vehículos sobre orugas. Por ese motivo el disponer de medios adaptados a este elemento podían dar una ventaja significativa a su poseedor. 

Primero Rusia y luego la Unión Soviética habían desarrollado medios de transporte mecanizados adaptados a la nieve, especialmente en forma de trineos motorizados o aerosani. Pero también se diseñaron modelos de tracción sobre orugas adaptadas, en este marco hay que situar el trabajo de Sergei Nezhdanovsky.

Nezhdanovsky fue un ingeniero, inventor y diseñador que comenzó su carrera en el campo aeronáutico, aunque también destacó en la creación de vehículos capaces de desplazarse sobre la nieve. 
Primer aeroeslizador fabricado en 1904 por Sergei Nezhdanovsky.
Fuente: ICON: Journal of the International Committee for the History of Technology 25, No 2 (2020): 76-102

Entre 1903-1905 este ingeniero fabricó, el que para muchos ha sido considerado, el primer aerotrinero o aerodeslizador o Aerosani. 

Posteriormente entre 1913-1919 diseñó un vehículo con un sistema de propulsión novedoso. Se trataba de un "trineo" con un dispositivo de propulsión de "cadena de esquí". El vehículo, en realidad era una moto-nieve que disponía de un tren de rodaje semioruga, combinado con un patín de esquí delantero. En lugar de la tradicional cadena hecha de metal, caucho o tejido, se trataba de una cadena "calada" cuyos eslabones tenían forma de marcos rectangulares. El peso vertical del vehículo no recaía sobre la oruga sino sobre el esquí instalado dentro de la cadena (rodeado por ella. Ver esquema estructural del sistema de tracción Nezhdanovsky). Los estudios exhaustivos de Nezhdanovsky habían determinado el grado idóneo de curvatura de la punta del esquí, así como la proporción más adecuada entre la longitud y la anchura de patín del esquí (8:1), para de esta forma lograr una presión específica sobre la nieve de solo 0,045 - 0,05 Kg/cm2. 

En la demostración que Nezhdanovsky realizó de su "trineo" en 1914 en Moscú, el motor, tipo motocicleta, que tenía una potencia de 1,5 litros pudo desplazar los 265 kg. del ingenio a 12 km/h. 
Sergei Nezhdanovsky junto a la moto de nieve de su invención en 1916.
Fuente: 4x4 club
(https://4x4.media/uploads/posts/2015-01/1420732776_1916-motosani.jpeg)

En 1916 se realizó una nueva presentación. En esta ocasión el Departamento de Inventos del Comité Militar-Industrial de Moscú reconoció la eficacia del este trineo al entregar el primer premio a Nezhdanovsky y el Ministerio de Comercio le emitió un "certificado de protección". Oficialmente se concluyó que era el único trineo a motor capaz de desplazarse holgadamente sobre nieve completamente suelta, alcanzado un nivel de eficiencia no logrado hasta las moto-nieves actuales. 

Vista de la moto-nieve de "cadena de esquí" de Nezhdanovsky.
Fuente: ICON: Journal of the International Committee for the History of Technology 25, No 2 (2020): 76-102


Grabado de la moto-nieve de "cadena de esquí" de Nezhdanovsky.
Fuente: https://www.zr.ru
(https://st4.zr.ru/_ah/img/xEIv1qIcM5INIG1ZwqVbOg=s800)

El sistema de tracción de Nezhdanovsky se patento en 1925 y el trineo se mejoró en 1926. Se perfeccionó la capacidad de giro al emplear el frenado de las cadenas. Aunque también se encontraron problemas para desplazarse sobre suelo duro (hielo o nieve compactada) que trataron de ser subsanadas con el añadido de varias ruedas de diámetro ligeramente superior al de las ruedas motrices.
Esquema estructural del sistema de tracción de Nezhdanovsky.
Fuente: modelist-konstruktor.com
(https://modelist-konstruktor.com/img/3424/2.jpg)

Pero este novedoso sistema de tracción quedó relegado hasta que se produjo la invasión alemana de la Unión Soviética en 1941. La necesidad de continuar operando en todas las condiciones llevó a desempolvar el concepto de tracción diseñado por Nezhdanovsky.

Mototrineo experimental MS-1
Fuente: dic.academic.ru
(https://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/52/400px-Motosani_MS-1.jpg)

En el invierno de 1941/42, el ingeniero del NAMI (NATI), Boris Shishkin diseñó una moto de nieve experimental destinada a funcionar como ambulancia, denominada MS-1. Este ingenio utilizó el motor de la motocicleta M-72 y el sistema de tracción Nezhdanovsky. Finalmente fue desestimada por continuar los problemas de agarre sobre superficies duras. 

Mototrineo NATI-MS-1 Boris Shishkin
Fuente: 4x4 club
(https://4x4.media/uploads/posts/2015-01/1420732765_1942-motosani.jpeg)

Paralelamente se trató de utilizar esta tracción en camiones por la gran necesidad de mantener en funcionamiento el flujo invernal de suministros. Partiendo del chasis de un camión GAZ-AA (era el modelo de camión más común en el Ejército Rojo al inicio del conflicto) se construyó una variante denominada GAZ-SKh Stroeva (ГАЗ СХ Строева), donde SKh es el acrónimo de "moto de nieve" y Stroeva hace referencia a su creador.


GAZ-AA
Fuente: truck-encyclopedia.com
(https://truck-encyclopedia.com/ww2/ussr/GAZ-AA.png)

El proyecto estuvo al cago del diseñador jefe de la Planta de Automóviles de Gorky, Sergey Sergeevich Stroev. Las modificaciones consistieron en añadir un par de patines fijados con cadenas a las ruedas directrices delanteras (similares a los utilizados por el GAZ-60 antes de la guerra) y sendos trenes de rodaje Nezhdanovsky de tracción a orugas sobre el eje trasero. Stroev había utilizado y modificado el sistema de Nezhdanovsky dándole una configuración "triangular" con ruedas dentadas de transmisión superiores en lugar de las traseras. La transmisión y la suspensión se mantuvieron estándar. El proyecto se inició en 1942 y en el invierno de 1943 fue puesto a prueba. 

Aunque demostró excelentes cualidades en el desplazamiento campo a través sobre nieve virgen, también demostró una insuficiente potencia de motor para alcanzar una velocidad aceptable, que se reducida a cero cuando trataba de desplazarse sobre tierra, así como una pésima maniobrabilidad. El prototipo era interesante, pero se desestimó por la urgente necesidad de producir diseños de inmediata disponibilidad para su fabricación. 


GAZ-SKh
Fuente: Tanks rarities (el autor)

A la vista de las posibilidades que mostraba la conversión del GAZ-Skh, el mismo ingeniero Stroev sugirió la instalación de la unidad de tracción con el sistema Nezhdanovsky sobre un blindado ligero BA-64. Este vehículo era un blindado de exploración de cuatro ruedas producido en la propia planta de GAZ, sobre el chasis del GAZ-64 o GAZ-67. Su diseño había adoptado características del Sd.Kfz.221 germano. Barato y fiable, sustituyó a blindados anteriores como el BA-20 y llegó a convertirse en el blindado a ruedas más común en el Ejército Soviético durante la Segunda Guerra Mundial (más de 9.000 ejemplares fabricados).
Coche blindado BA-64, 1º Frente bielorruso, primavera de 1944.
Fuente: BA-64 soviet armored car (Tank Power vol. LXX / Militaria 303)

Los trabajos de este nuevo desarrollo comenzaron en julio de 1943, en ese momento se le adjudicó la nomenclatura de la empresa Izdeliye 175 (producto o artículo 175) y el primer prototipo estuvo finalizado en enero de 1944, momento en el que recibió la denominación BA-64Z (БА-64З) (Bronirovaniy Avtomovbil - literalmente "Vehículo Blindado", Z es indicativo de Zimniy, Invierno).

El proyecto fue llevado a cabo en la Planta de automóviles de Gorky (GAZ) por Stroev bajo la dirección de V.A. Grachev.
El prototipo se construyó sobre el chasis de un blindado BA-64 de serie. Las primeras modificaciones fueron el desmontaje de la transmisión, la caja de distribución, los cardanes, los ejes de tracción traseros y delanteros, los resortes delanteros, los amortiguadores, el sistema de frenos, la rueda de repuesto y los guardabarros.

Las ruedas delantera fueron sustituidas por dos grandes patines (similares a los utilizados por el GAZ-SKh). Estos se situaron en un nuevo eje oscilante, con un resorte transversal y una horquilla espaciadora (proveniente de GAZ-AA) y las traseras lo fueron por un conjunto de tracción semioruga según el sistema Nezhdanovsky. El eje motriz trasero, también se tomó prestado del camión GAZ-AA. Se modificó la transmisión del eje cardan abierto con cojinetes articulados en cojinetes de agujas (como en el GAZ-64) y se instalaron nuevos cojinetes / almohadillas de resorte.


La longitud total del vehículo aumentó a 4,56 m, su anchura era de 2,28 m la altura alcanzó los 2,02 m y el peso se incrementó hasta los 2.980 kg debido a la mayor carga de los elementos añadidos.

El prototipo conservó la carrocería del diseño original del BA-64. El blindaje estaba dispuesto en paneles de acero con distinto grado de inclinación y grosor que aportaban una protección simple. Generalizando se puede resumir indicando que su blindaje era de 9 mm en el frontal, 6 mm en los costados, techo y espalda y 4 mm en el fondo. El armamento principal no estaba claramente definido,  pero en todo caso iba alojado en la torreta poligonal que estaba instalada sobre el techo de vehículo. Aunque el tipo de armamento podía variar, la dotación habitual era una ametralladora DT 29 de 7,62 mm. 

También se mantuvo el sistema de suministro de energía, el equipo eléctrico, el casco y la dirección
La unidad de tracción según el sistema Nezhdanovsky consistió en un esquí de sección transversal (de 375 mm de ancho) inserto en una estructura rodeada por la cadena, articulada a través de cuatro rodillos de apoyo, que también servían como ruedas guía y estaban equipados con mecanismos de tensión. Dicha estructura estaba conectada al eje motriz y a la rueda motriz superior, dotada de once dientes. La oruga compuesta por eslabones calados. Estos contaban con una placa transversal de 57 mm de ancho dispuesta verticalmente como una cuchilla de agarre. La oruga rodeaba el esquí desde abajo y pasaba por los rodillos inferiores hasta terminar de envolver la estructura pasando por la rueda motriz superior.
Nodo de unidad propulsora Nezhdanovsky empleada en el BA-64Z
Fuente: Zr.ru 
(https://st3.zr.ru/_ah/img/_gjqEXJEGKE1075oiAyGHw)

Inmediatamente después de la finalización del prototipo, el vehículo fue puesto a prueba el 9 de enero de 1944. En esta ocasión el blindado se atascó y tuvo que ser remolcado por un camión GAZ-62. El 13 de enero se reanudaron las pruebas. En esa fecha se trató de evaluar su capacidad de arrastre, teniendo que tirar de un "cañón de campaña" (posiblemente un Zis-3 de 76 mm). El BA-64Z se desenvolvió muy bien pero cayó en una zanja y dañó los esquíes.
Vista trasera del prototipo BA-64Z en la que se pueden apreciar los "eslabones calados" de la oruga.
Fuente: DayDayNews
(http://qqpublic.qpic.cn/qq_public/0/0-3953835105-4B93B4E64491A3E8B71D141D24B5943C/0?fmt=jpg&size=94&h=468&w=640&ppv=1)

Las pruebas se llevaron a cabo entre 30 de enero y el 10 de febrero, durante las mismas el prototipo de BA-64Z recorrió 280 km. sobre caminos, 70 km. sobre carreteras nevadas y 120 km. sobre nieve profunda a los mandos de los pilotos de prueba L.N. Sokolov y V.M. Kitaev, con unas temperaturas de -20º de media. A ellas asistieron el diseñador principal V.A. Grachev y el teniente técnico superior Novitsky (asistente del representante militar del GBTU KA en GAZ).

Las pruebas también demostraron que el vehículo ejercía una baja presión sobre el suelo de 0,12 kg/cm2 - 0,17 kg/cm2, lo que le permitía una buena movilidad de campo a través sobre nieve blanda de cualquier profundidad. Podía superar pendientes del 18º y tenía una buena elevación sobre el suelo, pero también revelaron varias deficiencias importantes. El prototipo era ostensiblemente lento durante las pruebas, alcanzando los 7,6 km/h sobre nieve y 16 km/h sobre pistas de hielo, muy por debajo de su velocidad teórica esperada por su diseñador de 28 km/h, como consecuencia de disponer de un motor que no era lo suficientemente potente. También tenía dificultades para moverse sobre terreno plano no nevado y esa dificultad se convertía en imposibilidad de cruce cuando se trataba de colinas sin cobertura de nieve. Por último, el BA-64Z también demostró una baja maniobrabilidad que empeoraba fuera de terrenos despejados, especialmente el terreno boscoso.

El consumo de combustible también resultó excesivo (1,2 - 1,5 litros  por km), de modo que el rango operativo fue muy limitado. En consecuencia, aunque el vehículo era interesante como vehículo de reconocimiento de invierno, no era tan efectivo como los vehículos de reconocimiento / asaltantes de invierno existentes como el NKL-26 aerosan. Por lo tanto, no se consideró para la producción en serie.
BA-64Z durante las pruebas de 1944
Fuente: statehistory.ru
(https://th.bing.com/th/id/R.fd190b78120746da0333b2dcb22f4533?rik=JYy19GM9OUCmoQ&riu=http%3a%2f%2fstatehistory.ru%2fbooks%2fM--V--Kolomiets-_Bronya-na-kolesakh%2f1374965455_be91.jpg&ehk=h%2fD2tx40zCYm7JlMAya5lYBCAtMUMJvzD0Kt%2f%2fBNDPk%3d&risl=&pid=ImgRaw&r=0)

A pesar de que el BA-64Z fue rechazado para el servicio con el ejército ruso, la resistencia y la fiabilidad del la estructura en su conjunto se consideraron satisfactorias, por lo que las perspectivas de evolución de las cualidades del vehículo fueron positivas. El trabajo de desarrollo  continuó intermitentemente en la planta de GAZ. 

En el invierno de 1943-44, V.A. Grachev trabajó con N.A. Astrov y S.S. Stroev en el desarrollo de un BA-64Z con cuatro unidades de oruga según el sistema Nezhdanovsky sobre los ejes delanteros y traseros para aumentar la maniobrabilidad. Llegando a plantearse una variante con bogies traseros giratorios. Estos proyectos requerían una importante modificación del bastidor y del eje trasero y no terminaron de llevarse a cabo.

Posteriormente, el sistema de tracción Nezhdanovsky de utilizó en varios modelos experimentales de motos de nieve, hasta mediados de los años 60.


Características:

Dimensiones (LWH): 4,56m x 2,28m x 2,02m 
Peso total, 2.980 kg.
Personal: 2 tripulantes: (conductor y comandante-artillero ) 
Propulsión:  motor  gasolina GAZ-MM refrigerado por líquido de 4 cilindros, 50 HP, 73 kW a 2.800 rpm
Velocidad máxima proyectada: 28 km/h, sobre pistas de hielos 16 km/h, sobre nieve profunda 7,6 km/h.
Armamento: ¿1 x am. DT de 7,62 mm?
Blindaje: 9 mm (frente) x 6 mm (cotados, techo y espalda) x 4 mm (fondo)
Construido: 1 prototipo.

Fuentes:

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