Какая гусеница лучше?
Споры о том, что лучше - стальная или резиновая гусеница, становятся всё жарче. Каждый материал имеет свои преимущества и свои недостатки, выбор зависит от выполняемых машиной задач, местности, на которой она действует, и многого другого
Прочность стали или сниженная вибрация и масса резины – выбор материала для гусениц военных машин не такая простая задача как кажется. Посмотрим на все за и против обоих технических решений и появляющиеся смешанные варианты.
Такие гусеничные бронированные машины, как например основной боевой танк (ОБТ) и БМП, остаются основой атакующих сил большинства армий, несмотря на меняющуюся боевую обстановку.
Эти платформы должны соответствовать самому широкому диапазону оперативных сценариев и разработка гусениц стала той сферой деятельности, которая поможет достичь повышения характеристик там, где строительный мусор и пересеченная местность представляют угрозу мобильности.
Время простоя машины может быть сведено к минимуму за счет разработки комбинации металла и резины, устойчивой к износу, а также гусениц, которые могут быть легко отремонтированы или в случае разрыва соединены солдатами в полевых условиях.
Достичь сцепления
Одним из самых заметных шагов в развитии военной гусеницы стал процесс перехода на резиновые гусеницы в качестве замены традиционным стальным гусеницам. Кроме того, что резиновые гусеницы значительно снижают вибрационную усталость солдат, едущих в машине, они имеют гораздо меньшую массу, они тише стальных гусениц, а для водителей упрощается управление и маневрирование.
«Резина принимает форму поверхности, которой она касается, а для гусеничных машин резина, привулканизированная на траки, также защищает само дорожное покрытие от разрушения машиной массой 60 тонн», – сказал президент компании Reuther Mold & Manufacturing Карл Рейтер. – Резина, используемая в колесах, асфальтоходных башмаках и втулках, позволяет танку двигаться быстрее и мягче».
Компания разрабатывает и изготавливает формы для военных машин, пресс-формы для литья под давлением, простые литьевые пресс-формы и пресс-формы для прямого прессования, которые используются для производства множества различных деталей из черной резины, включая гусеничные башмаки, накладки на гусеницы и втулки для различных танков и БТР.
Резиновые гусеничные ленты – скорее цельная резиновая гусеница, а не разбитая на сегменты – стали популярными у пользователей по большей части из-за условий эксплуатации, встречающихся в Афганистане, которые в этой стране значительно жестче условий на предыдущих театрах военных действий, где развертывались гусеничные машины, например Ирак и Вьетнам.
«Наихудший сценарий для гусеничной машины, который вы можете встретить, это афганская почва, очень каменистая и твердая для машин, она была основной причиной сокращенного срока службы. Это было одно из самых тяжелых испытаний для любого производителя гусеничной техники, министерства обороны и армии за прошедшее десятилетие», – сообщил вице-президент компании Soucy Defense Эрик Дион.
«Кроме того, какой бы тип гусениц ни был установлен на машину, стальные или резиновые, самодельные взрывные устройства (СВУ) были столь мощными, что повреждали гусеницы, колеса, подвеску до такой степени, что машины надо было тащить на буксире обратно в лагерь, поскольку причиненные повреждения делали машину неуправляемой».
Компания Soucy успешно работает с основными производителями гусеничных машин, например BAE Systems, FFG, General Dynamics Land Systems и ST Kinetics, с целью разработки резиновых гусеничных лент, которые могли бы не только работать на афганских грунтах, но и «принять» платформу с увеличенной вследствие установки дополнительной навесной брони массой.
Дион также сказал, что большая часть производителей и министерств обороны стремятся модернизировать машины и увеличить максимальную грузоподъемность с целью добавления дополнительных бронекомплектов. Здесь резиновые гусеницы имеют преимущество, поскольку стальные гусеницы тяжелее на 50%.
Развитие возможностей
Необходимый тип гусеницы определяется массой и типом машины, набором выполняемых задач и ожидаемой функциональной активностью платформы. Компания Soucy постоянно работает над расширением возможностей технологии резиновых гусеничных лент с целью включения широкого спектра этих требований.
Впрочем, такая технология ограничивала возможности машин массой свыше 40 тонн и есть проблемы в использовании резиновых гусениц на машинах свыше этой массы. Впрочем, компания Soucy разрабатывает технологию для машин массой до 45 тонн. Другие факторы, которые необходимо учитывать, это повышение надежности, снижение вибрации и объема обслуживания.
Вибрация представляет собой большую проблему для наземных сил и, как следствие является хорошим стимулом для поиска альтернатив стальным гусеницам. Кроме того, что вибрация негативно влияет на утомление солдат, перемещающихся в машине на большие расстояния, она также является причиной выхода из строя узлов и электроники машины.
«Резина очень сильно снижает вибрацию, до 70% в зависимости от типа машины и типа гусеницы, обеспечивая более комфортные условия для солдат», – добавил Дион. – Вместо того, чтобы останавливаться каждые 1,5-2,5 часа, чтобы дать перерыв солдатам на 20 минут, вы можете ехать 10 часов не останавливаясь. Кроме того, срок службы электроники значительно увеличивается, поскольку вибрация снижается за счет резиновых гусениц».
В 2011 году резиновые гусеницы компании были выбраны для испытаний двух БМП CV9030 норвежской армии массой 28 тонн в северном Афганистане. Гусеницы, квалифицированные компанией BAE Systems в полномасштабных испытаниях, позволили уменьшить массу машины более чем на одну тонну по сравнению с традиционными стальными гусеницами, а также уровень вибрации на 65% и шум на 10 дБ, тем самым, снизив один из основных признаков заметности.
Сотрудничество BAE Systems и Soucy по резиновым гусеницам для БМП CV90 началось после того, как несколько лет назад один из заказчиков BAE сделал запрос на применение этой технологии. С тех пор компании активно работали по резиновым гусеницам для нескольких более легких бронированных машин, включая Bv206, BvS10 и БТР M113. Эти машины с резиновыми гусеницами Норвегия эксплуатировала в Афганистане.
Объем материально-технического обслуживания
В настоящее время господин Дион называет «пост-афганской депрессией» текущие программы восстановления машин. Эти возможности позволят продвинуть преимущества резиновых гусеничных лент компании Soucy, которые имеют на машине массой 30–35 тонн срок службы от 3000 и 5000 км в зависимости от выполняемых задач и режимов работы.
Еще одним преимуществом резиновой гусеницы перед стальной является снижение расхода топлива, первая имеет меньшее сопротивление качению и в зависимости от машины потребление топлива может быть уменьшено на 25-35%.
Резиновые гусеничные ленты также улучшают управляемость машины по сравнению со стальными гусеницами. Резиновые гусеницы позволяют поворачивать более резко и обеспечивают улучшенные характеристики ускорения и торможения.
Компания Soucy поставляет своих заказчикам возимые ремонтные комплекты, которые позволяют пользователю оценить степень повреждения гусеницы в полевых условиях, отремонтировать и проехать еще до 130 км (в зависимости от степени повреждения) до ее замены. Для заказчиков, стремящихся минимизировать время простоя своих машин, это является главным преимуществом резиновых гусениц.
Подобным же образом, сегментированная резиновая гусеничная лента 325B от компании Diehl, выбранная для БТР Bv206S немецкой армии, обеспечивает сравнимое логистическое преимущество. На ней имеются места разъема, то есть, ее можно разобрать на четыре легких в обращении сегмента; эти отдельные сменные сегменты можно возить с собой на машине. Тем самым, в случае повреждения гусеницы, подвижность машины может быть восстановлена даже в боевых условиях.
Рисунок БТР Bronco нового поколения от компании STK. Машина показана с резиновыми гусеницами, а ее изготовитель тесно сотрудничает по гусеницам с Soucy
Машина CV90 с резиновыми гусеницами на испытания в рамках датского конкурса по БТР. По данным компании BAE, резина позволяет снизить массу машины на 1200 кг и уровень вибрации на 70-80%
Стальные решения
Несмотря на возрастающее преимущество гусениц из резиновых смесей для военных машин, всё же сохраняется значительная доля рынка для платформ, которые могут работать в самых жестких условиях. Это то, чему, по мнению компании Cook Defence Systems (CDS), могут соответствовать только стальные гусеницы.
Компания является единственным официальным поставщиком гусениц для всех основных боевых бронированных машин британской армии, к тому же, она также поставляет гусеницы операторам британских машин по всему миру. Кроме того, недавно он завершила поставки гусениц компании BAE Systems для боевой инженерной машины Terrier, которая заменит Combat Engineer Tractor в британской армии.
«Хотя некоторые заказчики считают, что масса может быть снижена за счет непрерывных резиновых гусеничных лент, экономия массы фактически незначительна для средних и тяжелых бронированных машин, – отметил директор компании CDS Вильям Кук. – Кроме того, большинство потребителей хотят долговечность и агрессию, которые могут быть предоставлены только стальной гусеницей».
Впрочем, поскольку нынешние требования чрезмерно сосредоточены на снижении массы с целью соответствия требованиям по быстрому развертыванию и авиатранспортабельности, компания CDS применяет современные методы производства и контроля качества, чтобы сделать свои стальные гусеницы как можно более легкими.
«Гусеница, которую мы поставляем для инженерной машины Terrier, является самой легкой гусеницей, доступная для машины массой 30 – 40 тонн, – продолжил он. – Она также подходит для машин, базирующихся на ходовой части M2 Bradley, например самой Bradley и CV90, кроме того, она установлена на нескольких опытных машин в разных странах мира».
Вопрос массы
Для компании CDS при разработке гусениц вопрос массы является одним из самых важных. По словам Кука, повышение массы машины представляла собой одну из самых сложных проблем, возникших во время операций в Афганистане и Ираке, поскольку на боевые машины навешивали дополнительную броню и использовали другие необходимые меры для защиты экипажей от угрозы СВУ.
«Когда БМП Warrior поступила на вооружение, она весила 25,4 тонны, – заметил Кук. – После модернизации до стандарта Theatre Entry Standard она весит значительно больше. Гусеницы от CDS были способны выдержать повышение массы без снижения характеристик платформы. Впрочем, это повышение массы неизбежно пагубно сказывается на сроке службы гусениц».
В результате, военные заказчики все больше «нажимают» на системы с увеличенным сроком службы для того, чтобы свести одни из самых высоких затрат в течение срока службы ББМ – замену гусениц – к минимуму.
«Срок службы стальной гусеницы определяется ее полимерными компонентами, и большая часть научно-исследовательской деятельности компании CDS сосредоточена на повышении долговечности этих компонентов, которые проходят бесконечный процесс испытаний», – пояснил Кук.
«Еще одним очень важным требованием операторов ББМ является простота обслуживания. Во время обучения для солдат – это просто нудное и утомительное занятие выйти из машины и починить гусеницу, а на войне оно может стать смертельным. Гусеницы от CDS имеют патентованные элементы, которые позволяют минимизировать трудоемкость обслуживания в полевых условиях и делают базовое обслуживание как можно более простым».
Компания Diehl также сосредоточилась на снижении массы со своими новыми легкими гусеницами DLT 464C «скелетной конструкции», которая позволяет снизить общую массу на 20-30% по сравнению с традиционными стальными гусеницами.
Эти легкие гусеницы выбраны для БМП Puma. Они могут поддержать машины массой до 70 тонн без ухудшения подвижности. По данным компании, гусеницы сохраняют основные характеристики традиционных гусениц: безопасность и допускаемые нагрузки; длительный срок службы; не требуют обслуживания; низкая вибрация; высокая маневренность на различных местностях и низкий шум. При этом они просты в ремонте, им необходим минимум персонала и они имеют низкую стоимость эксплуатации.
В этих гусеницах также используются быстросоединяемая байонетная система для быстрой сборки и замены траков и дополнительные средства повышения сцепления для труднопроходимой местности.
Стандартные гусеницы Diehl также продолжают оставаться ключевым компонентом боевых машин. Компания поставила свои изделия для различных платформ по всему миру, включая ОБТ AMX-30, Ariete, Arjun, Challenger 2, Leclerc, Leopard 1 и 2, T-62, T-72 и T-80; БМП-1/2/3 и Marder; БТР M113; самоходную гаубицу PzH2000; транспортер вооружения Wiesel.
Компания разработала симметричные гусеницы, каждая из них может устанавливаться на любом борту; это продляет срок службы, снижает эксплуатационные расходы и повышает боеготовность машины. Кроме того, состояние гусениц можно проверить визуально, а не посредством трудоемкого обслуживания и контроля, что позволяет минимизировать потребность в личном составе и эксплуатационные расходы.
Взять лучшее
Рынок гусениц также расширяется в новых направлениях. Одно из них это гибридные (смешанные) решения, например, прикручиваемые на стальные гусеницы болтами резиновые башмаки. Такой подход совмещает прочность стали с преимуществами резины и в итоге получается продукт, который может выдержать экстремальные нагрузки с очень высоким сопротивлением изнашиванию и имеет увеличенный срок службы.
Компания разрабатывает свои резиновые башмаки с болтовым креплением для БТР и ОБТ, включая M113 и M60. Башмаки разработаны с целью расширения основных характеристик машин, они созданы для повышения эффективности при работе в экстремальных условиях, включая строительный мусор, низкую видимость и труднодоступные места, когда необходимы дополнительная сила сцепления, проходимость и устойчивость. Башмаки изготавливаются из резиновой смеси с целью повышенной устойчивости к изнашиванию, увеличения срока службы на твердых и песчаных грунтах.
На сегодняшний день имеется большой выбор доступных потребителям гусеничных технологий. В то время как еще существуют сложные задачи распространения этих технологий на как можно большее число типов машин и эксплуатационных режимов, существующий на этом рынке уровень «интеллектуального порыва» при проектировании и разработке гарантирует, что гусеничные машины останутся центральным аспектом операций сухопутных войск на нынешних и будущих театрах военных действий независимо от оперативных условий.
Резиновые гусеницы на разных машинах, представленных на выставке Eurosatory 2014
(сверху вниз CV90 от Bae Systems, ASCOD от General Dynamics и PMMC G5 от компании FFG)
Использованы материалы:
www.monch.com
www.soucy-track.com
www.baesystems.com
www.diehl.com
Информация