На ЗИСе в течение весны — лета 1942 года был завершен необходимый технологический цикл подготовки ЗИС-42 к производству применительно к жестким условиям войны. В конце сентября первая промышленная партия — девять упрощенных, по сравнению с эталоном, машин с двигателями ЗИС-5 Миасского автомоторного завода (мощностью фактически не более 69 л.с.) — была отправлена под Сталинград. Для помощи в освоении новой техники, обучении правильной ее эксплуатации, а также для сбора информации о результатах боевого применения сюда же командировали конструктора А.Ф.Андронова. ЗИС-42 в основном использовались как тягачи для 85-мм пушек 52К в отдельных зенитных артиллерийских дивизионах (ОЗАД), решавших задачи противотанковой обороны. В дальнейшем число ОЗАД довели до шести, по 16 ЗИС-42 в каждом. Применение новых машин непрерывно расширялось, росло и производство: до конца года было выпущено уже 752 ЗИС-42 с темпом сборки до 7 — 8 машин в сутки.
В первую очередь их направляли на Западный, Северо-Западный, Волховский и Карельский фронты, где они показали хорошую подвижность по рыхлому снегу глубиной 0,55 — 0,6 м, а по фирну— свыше 1 м, чему, кстати, способствовала и низкая скорость движения машины—снег, будучи уплотненным, успевал смерзаться. Использование ЗИС-42 на этих фронтах в качестве тягача для буксировки 76-мм дивизионных пушек Ф-22УСВ, ЗИС-З, 122-мм гаубиц и других артсистем массой до 3000 кг оказалось достаточно эффективным и поэтому оправданным. Изначально недостаточными были только приемистость и средние скорости движения: по заснеженному проселку — 8—14 км/ч, по снежной целине — 7—12 км/ч, по размытому дождем бездорожью — только 5,2 км/ч (скорость пешехода). Плохая маневренность, особенно в гололед (радиус поворота — более 15 м), объяснялась большой базой гусеничной тележки, неведущими управляемыми колесами и отсутствием подтормаживания бортов при больших поворотах руля. Отмечались также чрезмерный расход топлива на бездорожье (свыше 200 л) и продольная раскачка машины при движении по неровностям (из-за значительной неподрессоренной массы движителей).
С весны 1943 года, при эксплуатации ЗИС-42 на тяжелых грунтах — густой грязи, болотистой луговине, сыпучем песке, на косогорах, канавах, глубококолейных разбитых дорогах начались массовые выходы машин из строя из-за катастрофического износа и серьезных поломок ходовой части и трансмиссии — все стало "сыпаться". Гусеницы намертво забивались грязью, вытягивались, сваливались и просто рвались, сбивался шаг зацепления, что тоже способствовало сходу гусеницы; деформировались и ломались рамы тележек, особенно на поворотах; отслаивались резиновые бандажи катков и лопались их диски. Мало того, обрывались приводные цепи (в войну их качество ухудшилось), ломались полуоси, конические пары и подшипники заднего моста (слабое место и на ЗИС-5), скручивались карданные валы и валы сошек рулевого механизма (то, что никогда не наблюдалось на ЗИС-5), "не держали" тормоза, к тому же совершенно не защищенные от попадания в них грязи.
Автомобили ЗИС-42 перед отправкой на фронт. Зима 1943 года
Разрезная каретка бегунков с дополнительной рессорой (ЗИС-42М)
Явно не хватало крутящего момента силового агрегата: возможная сила тяги по сцеплению с грунтом в целом неплохо рассчитанных гусениц полностью не использовалась и порой превышала таковую по двигателю в 1,7 — 3 раза. Например, установка (в виде опыта) более мощного американского двигателя "Уайт" (147 л.с.) повысила тягу на снегу до 3710 кгс, то есть на 65%, а преодолеваемый подъем—до 30°. При этом коэффициент сцепления со снегом достигал рекордной величины 0,63, непревзойденной другими полугусеничными автомобилями ("Уник", "Уайт", "Ганза- Ллойд", "Бомбардир"), проходившими в декабре 1943 — феврале 1944 года вместе с ЗИС-42 сравнительные испытания. Но, в отличие от них, из-за чрезвычайно низкой живучести многие неисправные и сломанные ЗИС-42 приходилось просто бросать на путях передвижения к переднему краю артиллерийских частей. Как это, в частности, произошло в одном артиллерийском дивизионе (в/ч 48601) 2-го Белорусского фронта — из полученных 84 ЗИС-42 через месяц "на ходу" осталось только 11 машин. Остальные, полностью вышедшие из строя, стояли на участке длиной до 500 км. От трибунала (за едва не сорванную операцию) командира части спасло ответственное свидетельство знавшего цену творениям Г.А.Сонкина главного конструктора завода Б.М.Фиттермана (к которому догадались обратиться за разъяснениями) о закономерности таких поломок на ЗИС-42 ввиду крайне низкой его надежности. Конечно, сказывалась и неумелая эксплуатация этой необычной машины: с особенностями ее конструкции и правильного обслуживания в войсках были знакомы плохо и не очень-то стремились их постичь. Да и выполнить все обязательные ежедневные профилактические работы (проверка натяжения гусениц и приводных цепей, очистка их от грязи, смазка многочисленных подшипников, восстановление вышедших из строя деталей и др.) во фронтовых условиях было практически невозможно.
Неудивительно, что ЗИС-42 не пользовался популярностью у артиллеристов. Впрочем, большого выбора по средствам мехтяги у них в то время и не было: приходилось брать то, что дают. Этим и можно объяснить широко развернутое производство ЗИС-42 — в 1943 году выпуск составил уже 2115 машин.
Но начатые ранее работы по их модернизации не прекращались. Осенью 1943 года удалось спроектировать и построить усовершенствованный вариант машины, условно названный ЗИС-42М ("модернизированный"), хотя к тому времени на заводе над новыми автомобилями повышенной проходимости работало всего два конструктора и четыре техника. На ЗИС-42М сделали очередную попытку улучшить гусеничный движитель. Для стабилизации длины гусеничных лент их перед монтажом ведущих накладок и плиц стали подвергать многодневной предварительной вытяжке в вертикальном положении усилием около 2000 кгс на каждую. В результате уменьшилась эксплуатационная вытяжка гусениц и стал более стабильным шаг их зацепления. Обрыв лент резко сократился, хотя совсем не исчез. Были введены разрезные каретки бегунков с добавочной рессорой для обоих балансиров в каждой. Это позволило сохранять постоянное удлинение контура гусеницы (уменьшило вероятность ее сброса) и независимое перемещение одной пары бегунков по отношению к другой для лучшей приспособляемости гусениц к неровностям дороги. Несколько увеличился и клиренс под задним мостом. Ресурс колес и катков движителя повысили за счет расширения их резиновых ободов и усиления дисков. Более мощный двигатель ЗИС-5М (76 — 77 л.с.) с карбюратором МКЗ-10 и ограничителем максимальных оборотов (предотвращал частые поломки от "перекрутки" двигателя) несколько улучшил динамику машины.
ЗИС-42М 1944 г.
Вид спереди (задний мост условно не показан)
Вид сзади (передний мост условно не показан)
Для снижения нагрузок в трансмиссии, а также расхода топлива уменьшили передаточное число в цепном приводе до 1,583. Ввиду возросшего крутящего момента двигателя тяговые свойства практически не ухудшились (динамический фактор упал с 0,628 до 0,591), но их по-прежнему не хватало при хорошем сцеплении с грунтом.
В коробке передач была введена блокировка включения 3-й, наиболее употребительной передачи, что прекратило ее "выскакивание" на ходу. Требовалась, конечно, промежуточная передача (между 2-й и 3-й) с передаточным числом около 2,5, но это означало бы создание новой коробки, освоение которой в условиях военного времени выглядело нереальным. Для защиты радиатора и фар перед ними установили решетку. Отныне кузова всех машин закрывались тентом и снабжались боковыми скамейками на 12 — 16 человек, и даже на 24. Собственная масса ЗИС-42М возросла на 227 кг, что практически не отразилось на его проходимости, а из-за новой тележки он даже лучше стал брать вертикальные препятствия (0,47 м вместо 0,32).
Недостаточную мощность двигателя по-прежнему восполнить было нечем. Производство применявшегося ранее на опытных образцах автобусного двигателя ЗИС-16 не возобновили ни в Миассе, ни на московском заводе. Несколько остававшихся там двигателей ЗИС-16 погоды не делали, хотя и породили легенды о более мощном двигателе ЗИС-42 (84 л.с.), которым якобы с 1944 года комплектовались тягачи ЗИС-42М, развивавшие при этом максимальную скорость до 45 км/ч. С трудом на воинском складе № 511 нашли пару новых моторов ЗИС-16, но испытания, проведенные в феврале 1944 года, показали их некондиционные сборку и регулировку и как результат — большой недобор мощности (не более 58 л.с.), которую так и не удалось повысить перерегулировкой карбюратора МКЗ-6. Новый миасский двигатель ЗИС-МФ (95 — 99 л.с.), предназначавшийся в первую очередь для арттягача Я-13Ф и других более важных гусеничных объектов, осваивался с трудом, и рассчитывать на него создателям малоудачного полугусеничного автомобиля не приходилось. Собственно, машине для полной реализации своих неплохих сцепных возможностей не хватало не столько мощности, сколько крутящего момента на ведущих звездочках, то есть достаточного силового диапазона трансмиссии (за счет коробки передач— всего 6,59). Расширение этого диапазона до 14,83 (путем установки на одном из ЗИС-42М демультипликатора от "Студебекера") увеличило силу тяги по грунту до 4425 кгс, но привело, как и следовало ожидать, к недопустимой перегрузке стандартных силовых агрегатов от ЗИС-5, не говоря уже о цепной передаче и гусенице.
