Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Система Spicer предназначена для повышения проходимости машины за счет регулирования давления в шинах, позволяющего получить оптимальный размер отпечатка шины на любом грунте

Повреждение колеса или шины не должно приводить к чрезвычайно затратному ремонту, а уже тем более к застреванию боевой машины прямо посреди зоны боевых действий. Исключение подобных ситуаций является основной задачей специализированных компаний.

Покупая сегодня новый автомобиль, вы вполне можете уехать из салона на комплекте резины с противопрокольными вставками, который избавит вас от неприятного занятия по замене спущенного колеса на обочине дороги. В случае прокола или повреждения шины вы сможете продолжить движение на расстояние до 80 км без каких-либо серьезных последствий для самого колеса, пока не найдете сервисный центр для ее замены.


Кроме экономии массы на возимых с собой запасном колесе и инструментах для его замены боестойкие шины позволяют водителям не беспокоиться о том, что прокол произойдет в плохую погоду или в небезопасном для остановки месте, ведь они могут продолжить движение без риска повредить машину еще больше.

Увеличьте стоимость транспортного средства на несколько сотен тысяч долларов, стоимость замены колеса на десять, замените опасное место на дороге зоной ведения боевых действий и вы легко поймете почему совершенствование шинных технологий является одним из важнейших аспектов защиты бронированных машин и их экипажей, участвующих в военных операциях.

Уязвимость колеса

Тактическое преимущество колесных бронированных машин, которое они позволяют получить за счет своей гибкости, развертываемости и маневренности, быстро сделало их предпочтительным типом транспортного средства в Афганистане. Впрочем, на театре военных действий (ТВД), обуславливаемом вездесущей угрозой самодельных взрывных устройств (СВУ), они также имели и свои слабые места. В то время как дополнительное бронирование и вновь разработанные корпуса двойной V-образной формы способствовали повышению уровней защиты экипажей, неизбежное в таких случаях повышение массы машин обострило проблемы, связанные с проколом или разрывом шины.

Десять лет назад для большей части колесных боевых машин применялась технология боестойких вставок из монолитной резины. Это фактически упрочненный «бублик», помещаемый внутрь шины, который амортизирует массу машины и защищает колесо в случае повреждения и выпуска воздуха из шины. Для того чтобы вставка (утолщенные боковины шины) была способна нести массу платформы при сохранении скорости на значительном расстоянии, резина должна быть очень «жесткой», то есть в этом случае необходимы мощные опрессовочные инструменты для установки и извлечения вставки из колеса, ну или шина должна быть доставлена из боевой зоны в ремонтную мастерскую.

Для британской армии, весь парк колесных машин которой использовал эту технологию, это привело к серьезным логистическим проблемам в Афганистане. В какой-то период времени поврежденные шины отправлялись назад в Великобританию для ремонта пока организация сети передвижных мастерских для ремонта колес типа «Runflat» PTRF-RF (Portable Tyre Repair Facility – Runflat) не позволила делать всё на местах. Эти развертываемые контейнерные модули позволяют проводить все виды оперативного ремонта и обслуживания шин во время проведения военной кампании.

Мягкой поступью

Угроза СВУ заставляет производителей шин постоянно разрабатывать новые решения, которые после прокола или разрыва шины дают возможность машине с экипажем безопасно добраться до базы, а также сводят повреждение колеса к минимуму.

Компания Michelin, выпускающая универсальные шины X-Force, которые широко используются на военных машинах, разработала так называемую «противоминную» шину. Шина, впервые показанная на выставке Eurosatory 2014, была разработана с целью удовлетворения потребности французской армии, в частности для системы разминирования SOUVIM II.

Эта система производства компании MBDA, предназначенная для разминирования проходов и обезвреживания СВУ, способна расчистить до 150 км в день. Система состоит из двух машин, буксирующих прицепы для активации мин. Первая машина перекатывается через мину нажимного действия без ее активации, при этом масса буксируемой машины – прицепа для срабатывания мин RDM (mine-triggering trailer) – заставляет срабатывать мины нажимного действия для того, чтобы обеспечить проезд второй машины. Та в свою очередь буксирует еще два RDM с разными колесными базами, расчищая, таким образом, колею по всей ширине.

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Компания Michelin создала свою противоминную шину, оказывающую давление на грунт меньше, чем человеческая нога. Это позволяет без взрывов расчищать безопасные проходы в минных полях

Противоминные шины Michelin LX PSI 710/75 R34 позволяют машине передвигаться по минным полям без инициирования и активации наземных мин плоской и конической формы. Это стало возможным за счет колес с очень низким давлением. При установке этих шин на 7,5-тонную машину SOUVIM II фактическое давление на грунт отказывается меньше давления ноги человека – 360г/см2. Стандартные разведывательные машины имеет удельное давление на грунт примерно 5 кг/см2.

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники
Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Система разминирования SOUVIM II французской армии

В конструкции шины используется полоска пены толщиной 10 см, приклеивающаяся к покрышке, которая является развитием покрышек компании Michelin для сельскохозяйственной техники. Покрышка позволяет получить максимально большое пятно контакта шины с опорной поверхностью, а сама полоска пены покрыта тонкой защитной резиновой «пленкой», повышающей также сцепление.

Преимущества резины

Резина имеет ряд преимуществ в технологии боестойких вставок, и некоторые производители работают исключительно с этим материалом.

«Резина не имеет склонности к разрушению, она поглощает часть ударных нагрузок, что важно для военных транспортных средств, двигающихся по бездорожью во враждебной обстановке», – заметил технический директор компании Tyron Тони Глейзбрук.

«В отличие от композиционных материалов, которые сами по себе являются очень твердыми материалами и могут стать причиной больших ударных нагрузок даже при наличии превосходной подвески – а при высоких ударных нагрузках повышается вероятность повреждения колеса и потери мобильности – резина резко снижает вибрацию и удары, которые передаются через вставку на колеса, мосты и приводные валы».

«Это положительно сказывается на управлении транспортным средством и уменьшает повреждения внутренней части шины, что означает её потенциально возможное повторное использование».

Резина также является единственным материалом, который позволяет получить так называемый «замок», являющийся центральным элементом конструкции пулестойких вставок компании Tyron. Замок борта шины представляет собой механическое устройство, которое фиксирует борт шины (край который садится на колесо) на самом колесе. В надутом колесе буртик придавливается к внутренней поверхности обода колеса за счет давления в шине так, что шина и колесо вращаются как единое целое. При падении давления в шине, например при проколе или повреждении, замок необходим для исключения проворачивания шины внутри колеса, которое, в конце концов, может привести к потере подвижности.

«Военные транспортные средства должны быть способны продолжать выполнение задачи и возвратиться на базу на одном или на всех спущенных колесах – гарантированный минимум составляет 50 км с двумя или более спущенными шинами или минимум два часа движения по бездорожью с уклонами и препятствиями, – сказал Глейзбрук. – Наши вставки All Terrain Rubber [ATR] позволяют военным машинам превысить это расстояние, и поэтому в случае повреждения машина может ехать с одной, двумя или даже восемью спущенными шинами до места, где они будут отремонтированы или заменены».

«В связи с тем, что наши вставки состоят из нескольких частей, они могут устанавливаться без специальных инструментов, их легко заменить даже на обочине дороги при помощи стандартного оборудования для замены шин, при этом они всё же сохраняют все преимущества резины».

Проверенные и испытанные

Заказчики компании Tyron подвергли вставки ATR баллистическим испытаниям с акцентом на соединительные элементы для того, чтобы убедиться, что при мощной кинетической атаке вставка останется работоспособной. Это важно, поскольку резина поглощает существенно больше энергии (начиная от бордюрных камней и кончая СВУ), чем твердые материалы.

В сентябре 2015 года компания Tyron объявила о том, что она будет совместно работать с фирмой Global Wheel по поставке комплектных боестойких вставок для бронетранспортера Springbuck производства южноафриканской DCD Defence. Первоначальным контрактом предусматривалась поставка трех полных комплектов колес, конструкция которых состоит из обода колеса от Global Wheel, сборных боестойких вставок ATR от компании Tyron и шины от компании Continental.

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Совместно со своим партнером, фирмой Global Wheel, компания Tyron поставляет комплектные колеса с боестойкими вставками для бронетранспортера Springbuck производства южноафриканской DCD Defence

Работы по этому контракту продолжаются и в компании утверждают, что видят большой интерес к своей продукции со стороны производителей машин с колесными формулами 4x4, 6x6 и 8x8.

«Как и в случае с машиной Springbuck, вставка может поставляться как часть укомплектованного колеса для установки на новую машину, – сообщил Глейзбрук. – Они также могут поставляться в качестве нового компонента при модернизации на среднем этапе эксплуатации, поскольку мост машины может взять лишний вес. Они действительно добавляют массу к машине также как и любая другая вставка, но большинство бронемашин могут принять некоторую массу и поэтому здесь нет проблемы».

Сравнение с композитами

Как основная альтернатива резине композиционные материалы имеют собственные преимущества – они легче, менее дороги в производстве и могут быть адаптированы под существующее цельное колесо.

Компания RunFlat International предлагает несколько решений из композиционных материалов для колес, включая свою систему Dynamic RunFlat, которая состоит из двух или трех противопульных композитных сегментов, прикрученных болтами к ободу колеса. Преимущество двух- или трехсоставной системы по сравнению со стилем «бублик» состоит в том, что она может устанавливаться и сниматься в полевых условиях при помощи стандартного оборудования.

Когда шина полностью накачана, сегменты остаются закрепленными на ободе, но когда шина спущена, они «раскручиваются» против вращения шины и колеса вперед, компенсируя разницу диаметров накачанных/ненакаченных шин с каждой стороны оси. Это позволяет машине проехать до 100 км с одной или более спущенными шинами.

«Наши модульные вставки позволяют относительно просто заменять шины на ТВД, что очень важно, поскольку шины в Афганистане служат меньше расчетного срока службы, – сообщил начальник службы продаж в компании RunFlat International Том Уэстли. – Кроме того, наши изделия не изнашиваются со временем и хорошо справляются с баллистическими атаками или пересеченной местностью, что всегда является причиной поломок вставок».

Полимер, созданный и используемый компанией, способен выдерживать баллистические атаки. Материал не раскалывается, он поглощает энергию и затягивается обратно вне зависимости от температуры. По данным компании, этот материал легче резины, что дает возможность увеличить грузоподъемность машины.

В зависимости от требований заказчика разные варианты решения Dynamic RunFlat позволяют машине со спущенной шиной проехать разное расстояние: начиная от 15 км на скорости 50 км/ч по дороге и до 100 км по дороге или 60 км по бездорожью. Патентованная система фиксации позволяет их легко устанавливать; внутри шины не нужна смазка, она необходима только на внутреннем профиле вставки, который контактирует с ободом, что способствует более гладкому скольжению шины в спущенном состоянии. Компания также предлагает систему Static RunFlat для составных сборно-разборных ободьев колес военных транспортных средств, зачастую передвигающихся по бездорожью. Система состоит из трех пулестойких сегментов, жестко соединенных болтами вокруг ступицы колеса; они фиксируются и удерживают шину на месте, будь она спущена или нет. Благодаря своей патентованной форме «буртик» системы работает особенно стабильно в режиме спущенного колеса. Эта система в первую очередь предназначена для военного применения на дорогах и бездорожье, она, как правило, позволяет проехать со спущенными колесами от 50 до 100 км.

Компания RunFlat International не называет военные проекты, в которых используются ее изделия, но она имеет несколько контрактов на Ближнем Востоке – втором по объему рынке сбыта после Европы, – которые в настоящее время выполняются.

«Вывод войск из Ирака и Афганистана негативно повлиял на спрос…, но начинаются новые большие проекты по боевым машинам, которые определят потребность во вставках в предстоящие годы, – полон оптимизма Уэстли. – Здесь очень важна наша способность поставлять легкие, прочные и удобные в эксплуатации колеса, которые можно адаптировать под каждый проект».

«Обеспечение более высоких уровней защиты от СВУ привело к тому что, машины сильно прибавляют в весе, а более тяжелые машины необходимо обувать в колеса, которые могут выдерживать повышенные нагрузки. Как специалист в сфере шин и колес, мы можем разработать и поставить колесо, полностью совместимое с боестойкой вставкой или замком, а также колесо в сборе, полностью готовое к установке на машину».

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники
Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Система Dynamic runflat состоит из двух или трех сегментов из пулестойкого композита, прикручиваемых к ободу колеса

В твердом состоянии

Концепция «безвоздушных» или непневматических шин исследуется уже несколько лет. В основном они предназначены для гражданского рынка, особенно для медленно движущихся транспортных средств, которые не используют или которым не нужна подвеска, например газонокосилки. Но эта технология переместилась в военную сферу в качестве потенциального решения, способного противостоять наземным минам и СВУ.

Компания Bridgestone разработала ряд прототипов безвоздушных шин Air Free Concept Tyre, тогда как Michelin заинтересована в военном применении своего решения X Tweel Airless Radial Tire (ART), представляющего собой колесо с шиной в сборе, доступное в нескольких вариантах и предназначенное для транспортных средств повышенной проходимости.


Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Семейство шин Tweel компании Michelin

Решение Tweel представляет собой набор лент из высокопрочной стали, который работает как полужесткая цилиндрическая «продольная стенка», образующая своего рода эластичную механическую пружину вокруг колеса; спицы из полирезины высокой прочности соединяют стальные ленты с втулкой колеса. Как и в случае с обычными воздушными шинами, обеспечивается низкое удельное давление при сравнительно небольшой общей массе.

Еще один вариант разработала компания Resilient Technologies. Непневматическая шина Non-Pneumatic Tire (NPT) по контракту с армейской исследовательской лабораторией, выданному в середине 2000-х годов, с самого начала разрабатывалась и тестировалась для бронеавтомобиля HMMWV. Шина NPT обеспечивает исключительную мобильность и безопасность по сравнению с шинами со вставками, поскольку она не прокалывается и не спускается при попадании пули, осколка или подрыве на СВУ.

Давление любой ценой: методы повышения защищенности колес военной автомобильной техники

Непневматическая шина Non-Pneumatic Tire (NPT)

После покупки Resilient Technologies компанией Polaris непневматические шины NPT появились в качестве опции для внедорожника Sportsman MV850. Шины TerrainArmor NPT могут выдержать попадание пуль, острых камней и других объектов, которые могут повредить пневматические шины, при этом исключается необходимость в запасном колесе на машине. Вождение на таких непневматических шинах ничем не отличается от вождения на пневматических шинах.

Конструкция шины состоит из обода, полимерного диска и протекторного полотна, которые в сборе образуют «фактически неразрушаемое» колесо. Полотно, диск и обод специально проектируются под целевую нагрузку и преобладающий рельеф местности.

Технологии управления шинами

Сложные технологии «управления шинами» также получают все большее распространение на оборонном рынке, поскольку пользователи хотят иметь улучшенные характеристики полного привода, лучшую мобильность и интегрированный в одной подсистеме комплекс полной диагностики.

Компания Dana объявила в сентябре 2015 года о том, она будет поставлять свою систему регулирования давления в шинах Spicer для нового легкого тактического бронеавтомобиля JLTV (Joint Light Tactical Vehicle), который компания Oshkosh будет производить для американской армии и корпуса морской пехоты. Система предназначена для повышения характеристик тактических колесных машин на грунтовых дорогах, на больших уклонах, в песке или грязи, при этом она способствует повышению скоростей на самых разных типах местности и позволяет добраться до базы в случае прокола шины. Система также позволяет уменьшать дорожный просвет при перевозке автомобиля различными видами транспорта.

По сути, система позволяет при необходимости накачивать и скачивать шины, регулировать в них давление до уровня, соответствующего рельефу, что повышает сцепление с грунтом и сохраняет проходимость. Работой системы управляет электронно-механический блок управления, который определяет и решает все проблемы с давлением в шинах, позволяя контролировать каждое колесо отдельно. Блок управления представляет собой интегрированный модуль, который включает механические, электрические и компьютерные подсистемы.

Компания Dana имеет в своем портфолио две базовые системы с немного различающимися конфигурациями. Первая система оптимизирована для легких машин 4x4, в настоящее время она законтрактована для проекта JLTV. Вторая, более производительная система устанавливается на некоторые более крупные военные машины, например категории MRAP или семейство войсковых транспортных средств средней грузоподъёмности FMTV. Основные компоненты включают блок управления пневматикой, быстродействующие выпускные клапаны, блок электронного управления и клапаны колес.

Руководитель департамента продаж в компании Dana Роберт Голдстон сказал, что компания активно сопровождала контракты по всем проектам, которые боролись за программу JLTV, начиная от этапа отработки концепции, этапа технического проекта и кончая этапом полномасштабной разработкой и подготовкой производства.

«За счет этих усилий и прочных связей с поставщиками комплектующих для наших систем мы смогли четко пройти по всем этапам программы JLTV, – добавил он. – Эта система по существу представляет собой готовую коммерческую систему, которую мы доработали для легких военных машин, работающих в непростых условиях. Нам оставалось провести некоторую доработку программного обеспечения для того, чтобы выполнить все требования проекта JLTV по тактико-техническим характеристикам».

Компания в настоящее время готовится к серийному производству в больших объемах, при этом системы для начальной партии уже были поставлены.

Главным определяющим фактором в опытно-конструкторских работах компании Dana были настойчивые просьбы заказчиков по интегрированным пользовательским интерфейсам и алгоритмам согласованной работы с другими подсистемами машины.

«Например, если поступил запрос подвеске перейти в определенный режим, то система регулирования давления также войдет в заранее заданный режим. Кроме того, заказчики хотят сократить время накачки и выпуска воздуха из шин, чтобы как можно было быстро переходить с одного типа местности на другой».

Кроме того, система может программироваться в условиях эксплуатации, а встроенные диагностические инструменты предупреждают водителя о возможных проблемах с шинами и выдают состояние всей системы. Работая на перспективу, компания работает над решениями, которые помогут сократить время накачки и выпуска воздуха из шины.

Использованы материалы:
www.michelin.com
www.mbda-systems.com
www.tyron.com
www.runflatinternational.com
www.resilienttech.com
www.dana.com
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Автор: Alex Alexeev


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 12
  1. kugelblitz 7 июля 2016 06:29
    Французы творчески использовали идею наших самоделок. wassat
    1. Großer Feldherr 7 июля 2016 09:59
      Шины низкого давления кто только не использовал и глупо приписывать из авторство советским самоделкиным, тем более для разминирования до сих пор их применять никто не собирался.
      Меня вот больше непневматические шины заинтересовали, бронестойкость это конечно хорошо но каков их ресурс, хотябы на сезон хватит?
      1. Артём 7 июля 2016 10:08
        у современных колёс для армии есть пока один существенный недостаток - они хорошо горят!
      2. kugelblitz 7 июля 2016 16:52
        Суда на воздушной подушке тоже могут преодолевать минные заграждения, но из них тральщики пока никто не делает! Смысл был у них в другом.
        Наши самодельщики начали с простых камер, постепенно развивая. Одним из первых был снегоход Вячеслава Лаухина "Арфа", разработанный в далеком 1982 году. http://hobbyport.ru/mk_other/okb_mk/8405_arfy_za_polyarnym_krugom.htm

        Наверняка французам было известно про наши вездеходы, особенно в последнее время сильно раскрутили наши Шерп и Трэкол, Бурлак готовят к покорению Северного Полюса, или уже профессиональная техника от Ямал (http://www.ямал.net/). Понятное дело оценили возможности шин сверхнизкого давления, вот и решили применить для своих нужд.

  2. АлНиколаич 7 июля 2016 07:55
    А что то гусматик не вспомнили... Весьма распространённая тема была, с заполнением колеса желатиновой пеной. А придумал её инженер Гус в Российской империи, и применять стали на Остин-путиловцах ещё. И на артиллерийских орудиях в колёса гусматик шёл... Видимо просвещённый запад не в теме!
    1. Верден 7 июля 2016 10:28
      Цитата: АлНиколаич
      А что то гусматик не вспомнили...

      Весь мир в теме. Но шины с гусматиком в любом случае тяжелее конкурентов и создают дополнительную нагрузку на трансмиссию и подвеску. Есть такое понятие - не подрессоренная масса. Все конструкторы стараются свести этот показатель к минимуму. Когда идёт речь о скоростях свыше 60 км/час - возникают серьёзные проблемы с балансировкой. При этом, автор статьи рассмотрел лишь некоторые конструктивные решения. На самом деле их значительно больше и выбор их зависит от конкретных условий эксплуатации транспортного средства.
  3. kamekaber 7 июля 2016 10:17
    Хорошая статья! Но я даже специально зарегистрировался, чтобы спросить - а Hutchinson то почему забыли опять?) и хде наши разработки, а то заморские одни...
    1. электроОлег 7 июля 2016 12:11
      https://www.youtube.com/watch?v=4ZWJNm885NM
  4. pimen 7 июля 2016 17:28
    шины типа ART, NPT с "открытыми" боковинами будут иметь большие проблемы в грязи, по сравнению с традиционными
  5. gladcu2 7 июля 2016 22:11
    Надо помнить, что пневматическим шинам нет серьезной альтернативы.

    По нескольким причинам.

    Заполненная шина, к примеру пенным наполнителем на скорости уже выше сорока км начнет нагреваться и отвод тепла в силу пористости материала будет плохим.

    Вставки в шину, которые призваны дать возможность доехать до автомобильной мастерской также сильно ограничивают, по скорости. То что указано в статье, что такие вставки сохраняют покрышку сомнительно. Может км 10 и можно ещё проехать, но потом начнутся невозвратные изменения в покрышке.
    1. kugelblitz 8 июля 2016 05:18
      Тоже самое думаю, альтернатива подходящая всяким гусматикам разве что в виде стальных колес, как у Луноходов или тракторов Павези, но и скорости там соответственно другие.

  6. pirr 14 июля 2016 21:30
    пневматическая шина имеет огромное преимущество в скорости-проходимости за счет системы контроля давления, пока радикальных новаций гарантирующих возможность месить глину, а потом докачать и гнать по шоссе не видел
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня