Интересную страницу истории отечественных военных автомобилей вписали оригинальные секретные машины смелых поисковых конструкций, созданные в единичных экземплярах для проверки принципиально новых концепций и изыскания дальнейших нетрадиционных путей развития армейской автотехники. Идеи большинства таких конструкций были навеяны передовыми иностранными работами, отрывочные сведения о которых поступали как по внутренним каналам, так и публиковались в советских массовых научно-популярных изданиях. Перспективными разработками этой техники по заказам Министерства обороны СССР занимались только специальные КБ при крупных автомобильных предприятиях, военные институты и спецотделы гражданских научно-исследовательских учреждений. Вся их деятельность была строго засекречена, а ее результатами становились уникальные и наиболее прогрессивные технические решения, негласно выводившие советский военно-автомобильный комплекс на мировой уровень. Только через много лет, когда с большинства такой техники был снят гриф секретности, стала вырисовываться реальная картина изнурительно трудных и подчас интуитивных поисков нетрадиционных схем, неумелого копирования и воплощения ряда собственных смелых и оригинальных идей, многие из которых по нынешним представлениям были заранее обречены на неудачу. Действительно, практически ни одна из представленных ниже машин, какой бы прогрессивной и совершенной она не казалась своим создателям, так никогда и не поступила в производство. Главным продуктом той сумасшедшей работы, на которую уходили десятилетия отчаянного труда и тратились гигантские народные деньги, стали проходные машины-неудачники уникальных систем, оставшиеся забавными игрушками своих изобретателей и весьма своеобразным, но бесполезным балластом для Вооруженных Сил страны. И лишь малая толика той бурной деятельности пригодилась в разработке новой многоцелевой и специальной автотехники, массово поступавшей в Советскую Армию.

К достижениям советской научно-технической мысли мирового уровня, выразившихся в прототипах и макетных образцах опытной вездеходной автотехники, можно отнести весьма прогрессивные на момент их создания машины с равномерным расположением ведущих мостов, бортовой трансмиссией и трубчатой хребтовой рамой, с электрическим приводом и реактивными двигателями, с шинами сверхнизкого давления и ведущими пневматическими катками.

Главную роль в создании различных видов экспериментальных полноприводных автомобилей военного назначения играл Московский завод имени И. А. Лихачева (ЗИЛ). Их разработками активно занималось СКБ под руководством известного автоконструктора В. А. Грачева, которое параллельно проектировало сразу несколько опытных машин разных поисковых концепций и различных схем с тремя и четырьмя ведущими мостами, чтобы путем сравнительных испытаний найти самые оптимальные компоновочные и конструктивные решения для будущей серийной военной техники. Лидерство среди них удерживали многоосные автомобили, тягачи и шасси для ракетного вооружения, а «легкие» трехосные машины играли вспомогательную роль и служили для проверки новых агрегатов и испытания ряда узлов. Самая активная фаза творческого проектирования, сборки и испытания образцов уникальных вездеходов с колесной формулой 6x6 началась зимой 1956 года, когда завод еще носил имя Сталина. Отсутствие собственного опыта и основ теории транспортных средств высокой проходимости привело к появлению целого ряда нетрадиционных конструкций, отражавших долгие и трудные самостоятельные интуитивно-научные разработки вездеходных машин.

Характерным примером первых попыток создания принципиально новой автотехники являлся уникальный макетный образец на пробном шасси будущего грузовика ЗИЛ-157, построенный зимой 1956 года. Невероятно, но именно эта простая и предельно облегченная трехосная машина без кузова стояла во главе всего будущего четырехосного семейства, которое в то время возглавляли вездеходы ЗИС-Э134, а их предшественник с пустым передним моторным отсеком получил обозначение ЗИС-Э134 Макет № 0 (нулевой макет). В опытном порядке его силовой агрегат с традиционного места под капотом перенесли на задний свес рамы, чтобы максимально разгрузить передний мост, сократив нагрузку на передние колеса, и на деле проверить теорию влияния на проходимость предельно низкого удельного давления шин на опорную поверхность. Несмотря на то что на машине уже стояли все односкатные колеса с внешним подводом воздуха к системе регулирования давления в шинах, первый блин вышел комом, и результат получился обратным. Автомобиль не мог уверенно двигаться по снегу, потерял управляемость, передние колеса образовывали перед собой снежный барьер и создавали дополнительное сопротивление качению, а иногда просто приподнимались над поверхностью трассы.

Пробный образец ЗИС-Э134 Макет ¹ 0 с двигателем на заднем свесе рамы. 1956 год

Первая специальная трехосная полноприводная машина была построена в июле 1956 года в рамках создания прототипов перспективного четырехосного автомобиля ЗИС-Э134. Это была простая макетная тележка третьего образца с открытым несущим одноместным клиновидным корпусом, которая получила обозначение ЗИС-Э134 Макет № 3 (в военной документации – ЗИС-134Э3 или ЗИЛ-134Э3). Ее главной конструктивной особенностью являлись три ведущих моста с единой колеей, установленные на раме без какой-либо подвески и расположенные один за другим с одинаковым расстоянием между центрами соседних колес. Эта схема с равномерным расположением мостов по длине автомобиля на долгое время стала главным концептуальным направлением развития всех последующих опытных трехосных машин ЗИЛ. Она не являлась новинкой мирового уровня. Еще во время Второй мировой войны ее использовали в США для бронемашин, но на вездеходных автомобилях она почти не применялась. На макете № 3 использовался бензиновый двигатель ГАЗ-51 мощностью 78 л.с., раздаточная коробка от грузовика ГАЗ-63, мосты и главные передачи – от амфибии ЗИС-485. Вездеходная тележка снабжалась межколесными дифференциалами с обгонными муфтами и системой подкачки шин размером 14,00 – 18 или 16,00 – 20, способных работать с пониженным внутренним давлением (до 0,05 кгс/см²). Машина имела полную массу 2860 кг, дорожный просвет под мостами – 290 мм и развивала скорость 65 км/ч. Сам по себе этот макет не являлся основой будущих автомобилей, а служил лишь для изучения проходимости по заснеженной и болотистой местности. На испытаниях он принес неоднозначные практические и теоретические результаты, подвигнув своих создателей к новым изысканиям.

Макетный вездеход ЗИС-Э134 Макет ¹ 3 с равномерным расположением мостов. 1956 год

Полная неопределенность в теории, общей концепции и детальной конструкции будущих советских армейских вездеходов стала поводом долгих дальнейших разработок и испытаний целого семейства трехосных машин с равномерно разнесенными (равнорасположенными) по базе ведущими мостами. Такая схема позволяла равномерно перераспределить массу автомобиля и тяговые усилия по мостам и колесам и соответственно повысить геометрическую проходимость, но требовала установки двух пар управляемых колес, что так и не привело к существенному повышению маневренности. Вторым важным достижением на трехосных вездеходах ЗИЛ являлось использование принципиально новой бортовой трансмиссии, которая стала традиционной для всех видов опытных автомобилей и специальных шасси Московского завода. Замена в этой конструкции обычных неразрезных мостов на индивидуальный привод и собственную подвеску каждого колеса не смогли изменить устоявшуюся техническую терминологию, по которой каждую пару независимых друг от друга колес по-прежнему называли мостами или осями, а сближенные пары таких «мостов» – тележками.