К тому времени (после апреля 1940 года) выпуск совершенно не оправдавших себя ЗИС-22 был прекращен. Завод, намучившись с ними (машины сдавались с трудом и далеко не с первого предъявления) не захотел заниматься их модернизацией. Да и дальновидные, технически грамотные военные все больше склонялись к использованию в качестве тягачей и армейских транспортеров более перспективных полноприводных грузовых автомобилей ЗИС-32 (4x4, грузоподъемность по грунту 2,5 т) и ЗИС-36 (6x6, грузоподъемность по грунту 3 т), над которыми в тот момент трудились конструкторы и испытатели автозавода. Но решение по возобновлению выпуска полугусеничных автомобилей было принято. Для конструкторского сопровождения производства вездехода ЗИС-22-52, получившего сначала заводской индекс ЗИС-22М, а затем ввиду значительных изменений в конструкции новый модельный номер "42", на завод из НАТИ перевели группу основных его создателей: A. Ф.Андронов, Г.Б.Арманд, Ю.К.Головин, А Н.Макаренко, Д.Д.Мельман, Г.Праль и B. Ф.Родионов. Здесь к ним присоединился С.М.Рубинштейн (потом он занимался переделками кабины, оперения, кузова). Общее руководство конструкторскими работами по ЗИС-42 оставалось за Г.А.Сонкиным.
Цепная передача движителя автомобиля ЗИС-22-52
ЗИС-22-52 преодолевает на испытаниях канаву шириной 4,6 м и глубиной 0,9 м. Сентябрь 1940 года
Доработку машины начали с того, что увеличили общую ширину гусениц до 414 мм, применив в них две резинокордных ленты стандартной шириной по 178 мм и толщиной 21 мм. Усилили связывающие их ведущие накладки, к тому же выполнили последние прецизионной ковкой. Штампованные плицы сделали более прочными, с ребрами жесткости. Расстояние между ними сократили до 35 мм, что несколько уменьшило вероятность спадания гусениц на повороте, хотя полностью и не предотвращало его. Наружные резиновые башмаки гусениц (размерами 175x98 и высотой 49 мм) производства Ярославского шинного завода выполнялись открытыми наружу, что обеспечивало формирование спрессованных выступов в деформируемом грунте и особенно в снегу. Как известно, последний в этот момент быстро смерзается и выступы, обладая высокой несущей способностью, хорошо работают на срез и резко повышают тяговые возможности гусениц.
Это была удачная конструкторская находка, до которой не додумались немцы на своих полугусеничных тягачах, также имевших резиновые башмаки. На ЗИС-42 резиновые башмаки ограничивали и обратный прогиб гусениц, что несколько "выправляло" эпюру нагрузок на них от опорных катков и также повышало проходимость по снегу, одновременно снижая потери на самопередвижение. Надо отметить, что в целом неплохо задуманная и грамотно спроектированная гусеница ЗИС-42 по силе сцепления на снегу имела значительные преимущества перед резино-тросовой со сравнительно неглубокими формованными грунтозацепами у популярного американского полугусеничного транспортера М2, появившегося в тот же период. Для дальнейшего повышения проходимости по снегу (это был "конек" ЗИС-42) несколько опустили оси ведущих и направляющих колес, что увеличило длину опорной поверхности движителя до 2100 мм (при погружении на 100 мм) и тем самым снизило среднее удельное давление под тележкой приблизительно до 0,3 кгс/см2. Но, как известно, за все надо платить: маневренность машины при этом несколько ухудшилась.
Применение большого количества точных поковок и штампованных деталей вместо сварных незначительно снизило массу тележки, а использование подшипников, сальников и нормалей действующего производства уменьшило и стоимость гусеничного движителя, хотя она и оставалась высокой (ЗИС-42 в 1942 году обходился в 36 361 руб. по сравнению с 12 474 руб. ЗИС-5В). Из-за острого дефицита и недостаточной надежности двигателя ЗИС-16, к тому же требовавшего для своей нормальной работы дорогого высокооктанового крекинг-бензина, пришлось вернуться к использованию обычного двигателя ЗИС-5, что ухудшило и без того плохую динамику ЗИС-42. В частности, предельный преодолеваемый подъем уменьшился до 22°. До лета 1941 года изготовили три промышленных образца ЗИС-42 в качестве эталонов для серии. Один из них, с укороченной базой (для улучшения маневренности, которая от этого, кстати, только ухудшилась), рассматривался как вариант специализированного арттягача для противотанковой, полковой и зенитной артиллерии.
В июле 1941 года они проходили полигонные испытания. Осенью на ЗИС-42 проектировалась установка реактивных минометов БМ-13 (конструктор Г.И.Праль), а также других артиллерийских систем. К середине октября, до эвакуации завода, машину почти подготовили к производству.
ЗИС-22-52 с лыжами на передних колесах буксирует по снежной целине 122-мм гаубицу М-30 с передком (вверху) и установленную на лыжах 76-мм пушку Ф-22УСВ с передком (внизу). Соответственно, февраль и март 1941 года
На окончательно отработанной конструкции ЗИС-42 образца осени 1941 года рамка каждой гусеничной тележки (полная база — 2165 мм) состояла из двух штампованных из листовой стали боковин с отбортовками, жестко связанных между собой литой опорной ступицей, неподвижными осями колес и несколькими поперечинами. В передней части тележки размещалось ведущее колесо с кованым 22-зубовым венцом, зажатым между двумя опорными колесами со штампованными дисками и обрезиненными ободами (наружный диаметр — 700 мм). С внутренней стороны ведущего колеса размещался открытый барабанный двухколодочный тормоз с механическим приводом от ножной педали.
На внешней стороне колеса находилась большая ведомая звездочка (23 зуба) цепного привода (передаточное число — 1,769) от каждой полуоси заднего моста. В задней части тележки устанавливалось направляющее колесо — ленивец (вместо зубчатого венца — гладкое кольцо, охватываемое плицами гусениц), с помощью которого натягивалась лента. Между боковинами почти посередине рамки тележки была балансирно подвешена каретка с четырьмя двойными опорными обрезиненными катками-бегунками диаметром 240 мм, попарно и тоже балансирно связанными между собой траверсами с каждым рычагом каретки. Это обеспечивало гусенице хорошую приспособляемость к неровностям пути, позволяя на снежной целине реализовать тягу до 2250 кгс, ограниченную только мощностью двигателя. На верхней части рамки движителя жестко устанавливался поддерживающий ролик. Снаружи цепная передача, сильно выступающая за габариты тележки, закрывалась защитным стальным кожухом, который при эксплуатации часто деформировался.
Для уменьшения потерь при движении по глубокому снегу и болоту на передние колеса могли надеваться стальные лыжи коробчатого сечения длиной 1100 мм и шириной 410 мм, закрепляемые на шинах цепями с резьбовыми тендерами. Одновременно для облегчения движения по глубоким колеям и для предварительного уплотнения глубокого снега под передней осью размещался жесткий поддон, закрепленный на первой трубчатой поперечине рамы и на балке переднего моста. От попадания снега наверх он защищался кожухом. На раме было предусмотрено место для установки лебедки, которую спроектировать не успели. Во избежание перегрева двигателя применялся увеличенный радиатор от ЗИС-6.
Кроме штатного бензобака ЗИС-5 (60 л), расположенного под сиденьем, дополнительно под платформой разместили еще три бака — всего на 300 л. Грузовую платформу подняли на 130 мм. Для предохранения от ударов движителей при езде по сильно пересеченной местности с каждой ее стороны по углам устанавливались четыре ограничительных ролика. Предусматривалось оборудование платформы боковыми скамейками и тентом (внедрено позже).
Эвакуация завода на восток прервала все работы над новой автомобильной техникой, в том числе и над ЗИС-42. Однако в связи с решением в начале 1942 года о восстановлении производства автомобилей ЗИС-5 в Москве вернулись и к вопросу об организации на нем выпуска вездеходов, еще более необходимых армии. Артиллеристы, как основные заказчики тягачей, настояли на возобновлении производства именно ЗИС-42, а не более надежного и выносливого полноприводного ЗИС-32, также показавшего хорошие результаты по проходимости (особенно с цепями на шинах), в том числе при буксировке по снегу 122-мм гаубицы. Но специалистам уже тогда было ясно, что на базе малопригодного к работе с перегрузками автомобиля ЗИС-5, не имеющего достаточных запасов прочности и мощности, полноценного армейского тягача для работы в тяжелых фронтовых условиях не получится.
