О преимуществах обрезиненных гусениц для танков на асфальте
Не секрет, что в западном танкостроении уже многие десятилетия применяются гусеницы с обрезиненными грунтозацепами, в то время как танки советской школы в массе своей этой «обувки» не имели и не имеют. Развивать полемику о том, какой из подходов правильный, мы не будем, но факт остаётся фактом: сцепные свойства обрезиненных гусениц при движении по таким поверхностям, как асфальт или бетон, куда выше, чем у металлических.
Подробнее об этом, основываясь на испытаниях, проведённых в Советском Союзе в 1970-х годах, мы и поговорим в данном материале.
Вместо введения
Прежде всего хотелось бы ответить на вопрос, который наверняка может возникнуть у многих читателей: зачем исследовать и вообще обращать внимание на показатели сцепления гусеничных движителей при движении по твёрдым покрытиям по типу асфальта или того же бетона?
Да, с первого взгляда может показаться, что совершенно незачем, ведь куда более серьёзным параметром является проходимость танка, напрямую влияющая на его боевую эффективность в самых тяжёлых условиях. Однако это только с первого взгляда — на деле же танки не только месят грязь или ездят по грунтам со слабой несущей способностью, но и совершают марши по асфальтовым дорогам и шоссе, а также ведут боевые действия в населённых пунктах, где эти самые дороги присутствуют.
И вот тут-то выявляется один нюанс, который заключается в следующем: из-за невысокой силы трения «поверхность-металл» и неэффективной работы грунтозацепов металлической гусеницы (погружаются в покрытие неглубоко, либо не погружаются вовсе) на больших скоростях движения многотонная махина значительно теряет в управляемости — и хорошо, если дело кончится небольшим юзом, а не крутым заносом.
Также положение значительно усугубляется в том случае, если вышеупомянутые асфальт или бетон хорошо смочены дождём. За примерами далеко ходить не нужно — достаточно вспомнить инцидент, произошедший несколько лет назад в Белоруссии на репетиции парада, когда «семьдесятдвойку» буквально на ровном месте занесло настолько сильно, что она снесла фонарный столб.
Всё это серьёзно ограничивает скорость движения танков как в колоннах, так и по отдельности, а также увеличивает риск аварийных ситуаций. Так что проблема не такая уж и эфемерная, что подтверждали и сами авторы исследования:
Обеспечение управляемости танков при движении с высокими скоростями, особенно на дорогах, имеющих твёрдое покрытие, является весьма актуальной проблемой.
При этом важно понимать, что сцепные свойства даже обрезиненных гусениц у разных танков могут значительно отличаться из-за особенностей конструкции. Поэтому результаты исследований, представленные ниже, обрисовывают лишь общую картину, но картину весьма ясную — с наличием резиновых грунтозацепов сцепление улучшается кардинально.
Эксперимент
В рамках экспериментов были взяты известные коэффициенты сцепления советских гусениц на различных поверхностях, а вот с обрезиненными гусеницами были проблемы, поскольку в распоряжении авторов современных западных образцов этих изделий не было. Из сложившегося положения вышли довольно просто, взяв траки от танка «Шерман» с нарезанными на фрезерном станке грунтозацепами по типу танка М60А1.
Коэффициент сцепления этих гусениц измерялся следующим образом: брались сцепки из трёх-пяти траков, на которые устанавливалась специальная корзина, в которую помещался груз для придания нужного удельного давления. Всю эту конструкцию по асфальту, бетону и другим поверхностям буксировал тягач МАЗ-537 с гидромеханической трансмиссией, обеспечивающей плавное приложение тяговых усилий. Само же тяговое усилие и скорость движения фиксировались осциллографом.
Что же по результатам?
В первую очередь нужно взглянуть на зависимость коэффициентов сцепления (чем он больше, тем лучше) от скорости скольжения у металлических и обрезиненных гусениц. Как видно из представленного ниже рисунка, при страгивании траков с места и увеличении скорости скольжения до 0,05 метра в секунду, коэффициенты резко возрастают. Когда скорость скольжения достигает 0,5-0,8 м/с, коэффициенты стабилизируются.
Тем не менее, как можно заметить, коэффициент сцепления при скольжении во всём диапазоне скоростей на бетоне и асфальте у обрезиненной гусеницы намного больше, чем у металлической. На грунтовых дорогах коэффициенты гусениц примерно равны, а на обледенелых дорогах выигрывает металлическая гусеница.
Также интересна зависимость коэффициента сцепления гусениц от величины удельного давления. Она вычислялась при скорости скольжения, равной одному метру в секунду. При этом учитывалось давление как на всю площадь трака, так и на грунтозацепы у металлической и обрезиненной гусениц.
1 – бетон и асфальт, 2 – грунтовая дорога, 3 – асфальт, 4 – бетон, 5 – обледенелая дорога
Результаты здесь в общем и целом аналогичны предыдущему рисунку — вне зависимости от удельного давления, обрезиненные гусеницы имеют больший коэффициент сцепления на асфальте и бетоне, чем металлические, проигрывая последним при движении по обледенелым дорогам.
Сами коэффициенты сцепления в зависимости от поверхности сведены в таблицу, которая представлена ниже. Из неё следует, что обрезиненные гусеницы обеспечивают более высокие значения этого параметра как в продольном, так и в поперечном направлениях при движениях по асфальту и бетону, чем у металлических.
При этом стоит отметить, что обрезиненные гусеницы на мокром асфальте и бетоне сохраняют свои сцепные свойства, поскольку резина обладает присасывающим свойством к мокрому дорожному покрытию. Но с обледенелыми трассами у них, конечно, беда. Впрочем, назвать её существенной и полностью нерешаемой нельзя.
Во-первых, даже у металлической гусеницы коэффициент сцепления на обледенелой дороге снижается до критически низкого значения — он хоть и выше, чем у обрезиненных траков, но в любом случае и тот, и другой вариант исполнения гусениц делает танк натурально коровой на льду при движении на большой скорости.
Во-вторых, авторы исследования отметили, что в исследованиях участвовали гусеницы с резиновыми накладками (грунтозацепами) неоптимальной формы, из-за чего не исключали, что коэффициент сцепления обрезиненных гусениц можно довести до показателей металлических.
В-третьих, для существующих ныне танков, например «Абрамса», имеются специализированные накладки в виде Х-образных металлических «бутс», устанавливаемых на гусеницы для езды по льду. С ними сцепление на скользких поверхностях, скорее всего, даже лучше, чем у обычных металлических гусениц.
Выводы
Безусловно, результаты экспериментов, опубликованные в данном материале, отражают лишь общую картину. Однако факт остаётся фактом: обрезиненные гусеницы обеспечивают куда более высокие показатели сцепления на асфальте и бетоне, чем металлические — превосходство практически двукратное, а то и больше.
Таким образом, управляемость танков, «обутых» в гусеницы такого типа, на вышеуказанных покрытиях намного лучше, что уменьшает риск аварийных ситуаций в ходе эксплуатации машин и увеличивает средние скорости их движения как на маршах в колоннах, так и в отдельности, в том числе в боевых условиях.
Источник:
«Исследование сцепных свойств металлических и обрезиненных гусениц». Ю.А. Конев, В.Д. Тимофеев, В.А. Чобиток
Информация