تم تصميم نظام Spicer لتحسين تعويم الماكينة من خلال ضبط ضغط الإطارات لتحقيق البصمة المثلى للإطار على أي تضاريس.
لا ينبغي أن يؤدي الضرر الذي يلحق بالعجلة أو الإطارات إلى إصلاحات مكلفة للغاية ، بل والأكثر من ذلك أن تتعطل السيارة القتالية في منتصف منطقة القتال. إن القضاء على مثل هذه الحالات هو المهمة الرئيسية للشركات المتخصصة.
عندما تشتري سيارة جديدة اليوم ، يمكنك أيضًا ترك الوكيل على مجموعة من الإطارات المقاومة للثقب والتي ستوفر عليك عناء استبدال إطار مثقوب على جانب الطريق. في حالة حدوث ثقب أو تلف إطار ، يمكنك الاستمرار في القيادة لمسافة تصل إلى 80 كم دون أي عواقب وخيمة على العجلة نفسها ، حتى تجد مركز خدمة لاستبدالها.
بالإضافة إلى توفير الوزن عند حمل إطار احتياطي وأدوات لتغييره ، فإن الإطارات المقاومة للاحتراق تتيح للسائقين عدم القلق من حدوث ثقب في الأحوال الجوية السيئة أو في مكان غير آمن للتوقف ، حيث يمكنهم الاستمرار في القيادة دون التعرض لخطر إتلاف السيارة حتى أكثر.
قم بزيادة تكلفة السيارة ببضع مئات الآلاف من الدولارات ، وتكلفة تغيير عجلة بمقدار عشرة ، واستبدال مكان خطير على الطريق بمنطقة حرب ، ويمكنك بسهولة معرفة سبب كون تحسين تقنية الإطارات من أهم الجوانب حماية المدرعات وأطقمها المشاركة في العمليات العسكرية.
ضعف العجلات
الميزة التكتيكية التي توفرها المركبات المدرعة ذات العجلات من خلال مرونتها وقابليتها للانتشار والقدرة على المناورة جعلتها بسرعة نوع المركبات المفضل في أفغانستان. ومع ذلك ، في مسرح العمليات (المسرح) ، مدفوعًا بالتهديد المنتشر من الأجهزة المتفجرة المرتجلة (IEDs) ، كانت لديهم أيضًا نقاط ضعفهم. في حين أن الدروع الإضافية والهيكل المزدوج المطوَّر حديثًا على شكل V ساهمت في رفع مستويات الحماية لأطقم العمل ، أدت الزيادة الحتمية في وزن السيارة في مثل هذه الحالات إلى تفاقم المشكلات المرتبطة بثقب الإطارات أو تمزقها.
قبل عشر سنوات ، بالنسبة لمعظم المركبات القتالية ذات العجلات ، تم استخدام تقنية الحشوات المطاطية الصلبة المقاومة للقتال. هذا في الواقع عبارة عن "كعكة دائرية صلبة" موضوعة داخل الإطار ، تمتص كتلة السيارة وتحمي العجلة في حالة حدوث تلف ونزيف من الإطار. من أجل أن يكون الملحق (الجدران الجانبية السميكة للإطار) قادرًا على حمل كتلة المنصة مع الحفاظ على السرعة على مسافة كبيرة ، يجب أن يكون المطاط "صلبًا" للغاية ، أي في هذه الحالة ، أدوات العقص القوية اللازمة لتثبيت وإزالة الملحق من العجلة ، حسنًا ، أو يجب نقل الإطار من منطقة القتال إلى ورشة الإصلاح.
بالنسبة للجيش البريطاني ، الذي استخدم أسطوله الكامل من المركبات ذات العجلات هذه التكنولوجيا ، أدى ذلك إلى مشاكل لوجستية خطيرة في أفغانستان. لفترة من الوقت ، تم إرسال الإطارات التالفة إلى المملكة المتحدة لإصلاحها إلى أن أتاح تنظيم شبكة من ورش إصلاح الإطارات المحمولة مثل "Runflat" PTRF-RF (مرفق إصلاح الإطارات المحمول - Runflat) إمكانية القيام بكل شيء على البقعة. تسمح وحدات الحاويات القابلة للنشر هذه بجميع أنواع إصلاح الإطارات التشغيلية وصيانتها أثناء الحملة العسكرية.
مع مداس ناعم
يجبر تهديد العبوات البدائية الصنع مصنعي الإطارات على تطوير حلول جديدة باستمرار ، بعد ثقب الإطارات أو انفجارها ، تسمح للسيارة مع الطاقم بالوصول بأمان إلى القاعدة ، وتقليل تلف العجلات أيضًا.
طورت ميشلان ، التي تنتج إطارات X-Force متعددة الاستخدامات المستخدمة على نطاق واسع في المركبات العسكرية ، ما يسمى بالإطار "المقاوم للألغام". تم تطوير الإطار ، الذي تم عرضه لأول مرة في Eurosatory 2014 ، لتلبية احتياجات الجيش الفرنسي ، ولا سيما لنظام إزالة الألغام SOUVIM II.
إن نظام MBDA لإزالة الألغام وإزالة العبوات الناسفة قادر على إزالة ما يصل إلى 150 كم في اليوم. يتكون النظام من مركبتين تقطران مقطورات لتنشيط المناجم. تتدحرج المركبة الأولى فوق لغم الدفع دون تنشيطه ، بينما تتسبب كتلة السيارة المقطوعة - المقطورة المسببة للألغام (RDM) - في إطلاق ألغام الدفع للسماح للمركبة الثانية بالمرور. وهي ، بدورها ، تسحب وحدتي RDM إضافيتين بقاعدة عجلات مختلفة ، وبالتالي تنظف المسار عبر العرض بالكامل.
ابتكرت ميشلان إطارها المضاد للألغام الذي يمارس ضغطًا أرضيًا أقل من ضغط القدم البشرية. هذا يسمح لك بإخلاء الممرات الآمنة في حقول الألغام بدون انفجارات.
تسمح إطارات ميشلان LX PSI 710/75 R34 المضادة للألغام للمركبة بالتحرك عبر حقول الألغام دون بدء وتنشيط الألغام الأرضية المسطحة والمخروطية. هذا ممكن بواسطة عجلات ذات ضغط منخفض للغاية. عندما يتم تثبيت هذه الإطارات على آلة SOUVIM II سعة 7,5 طن ، يكون الضغط الأرضي الفعلي أقل من ضغط قدم الشخص - 360 جم / سم 2. تمتلك مركبات الاستطلاع القياسية ضغطًا أرضيًا محددًا يبلغ حوالي 5 كجم / سم 2.
نظام SOUVIM II لإزالة الألغام للجيش الفرنسي
يستخدم تصميم الإطار شريطًا بسمك 10 سم من الرغوة الملصقة بالإطار ، وهو تطور لإطارات ميشلان للمركبات الزراعية. يتيح لك الإطار الحصول على أكبر رقعة تلامس بين الإطار والسطح الداعم ، وشريط الرغوة نفسه مغطى بطبقة رقيقة من المطاط الواقي ، مما يزيد أيضًا من التماسك.
فوائد المطاط
يمتلك المطاط عددًا من المزايا في تقنية مقاومة الكسر ، ويعمل بعض المصنّعين حصريًا مع هذه المادة.
قال توني جلازبروك CTO Tyron: "المطاط لا يتحلل ، بل يمتص بعض أحمال الصدمات ، وهو أمر مهم للمركبات العسكرية التي تسافر على الطرق الوعرة في بيئات معادية".
"على عكس المواد المركبة ، والتي هي نفسها مواد صلبة للغاية ويمكن أن تسبب أحمال صدمات عالية حتى مع التعليق الفائق - ومن المرجح أن تتسبب الأحمال عالية التأثير في تلف العجلات وفقدان الحركة - يقلل المطاط بشكل كبير من الاهتزاز والصدمات التي تنتقل من خلال تضاف على العجلات والمحاور وأعمدة الإدارة.
"هذا له تأثير إيجابي على التعامل مع السيارة ويقلل من الأضرار التي تلحق بالجزء الداخلي من الإطار ، مما يعني أنه يمكن إعادة استخدامه."
المطاط هو أيضا المادة الوحيدة التي تسمح بما يسمى "القفل" الذي هو حجر الزاوية في إدخالات تايرون المضادة للرصاص. قفل حافة الإطار هو جهاز ميكانيكي يثبت حافة الإطار (الحافة الموجودة على العجلة) بالعجلة نفسها. في عجلة منفوخة ، يتم ضغط الكتف على السطح الداخلي لحافة العجلة عن طريق الضغط في الإطار بحيث يدور الإطار والعجلة كوحدة واحدة. في حالة فقد ضغط الإطارات ، مثل ثقب أو تلف ، يكون القفل ضروريًا لمنع الإطار من الدوران داخل العجلة ، مما قد يؤدي في النهاية إلى فقدان القدرة على الحركة.
قال جلازبروك: "يجب أن تكون المركبات العسكرية قادرة على مواصلة المهمة والعودة إلى القاعدة بإطار واحد أو كل الإطارات المسطحة - الحد الأدنى المضمون هو 50 كم بإطارات مسطحة أو أكثر أو ما لا يقل عن ساعتين على الطرق الوعرة مع المنحدرات والعقبات". . "تسمح إدخالاتنا المطاطية لجميع التضاريس [ATR] للمركبات العسكرية بتجاوز هذه المسافة ، بحيث في حالة حدوث ضرر ، يمكن للمركبة القيادة بإطارات واحدة أو اثنتين أو حتى ثمانية إطارات مسطحة إلى المكان الذي سيتم إصلاحها فيه أو استبدالها."
"نظرًا لأن إدخالاتنا متعددة الأجزاء ، فيمكن تثبيتها بدون أدوات خاصة ، ومن السهل تغييرها حتى على جانب الطريق باستخدام معدات تغيير الإطارات القياسية ، ومع ذلك فهي لا تزال تحتفظ بجميع مزايا المطاط."
مجربة ومختبرة
قام عملاء Tyron بإخضاع إدخالات ATR للاختبار الباليستي مع التركيز على الموصلات للتأكد من أن الملحق سيظل يعمل تحت هجوم حركي شديد. هذا مهم لأن المطاط يمتص طاقة أكبر بكثير (من أحجار الأرصفة إلى العبوات الناسفة) مقارنة بالمواد الصلبة.
في سبتمبر 2015 ، أعلنت Tyron أنها ستعمل مع Global Wheel لتزويد إدخالات مدرعة كاملة لحاملة الجنود المدرعة Springbuck المصنعة من قبل DCD Defense الجنوب أفريقي. كان العقد الأصلي لثلاث مجموعات عجلات كاملة ، تتكون من إطار عجلة من Global Wheel وإدراج ATR مسبقة الصنع من Tyron وإطار من Continental.
تقدم Tyron ، جنبًا إلى جنب مع شريكها Global Wheel ، عجلات كاملة بإدخالات مقاومة للقتال لحاملة الجنود المدرعة Springbuck المصنعة بواسطة DCD Defense.
العمل بموجب هذا العقد مستمر وتدعي الشركة أنها ترى اهتمامًا كبيرًا بمنتجاتها من الشركات المصنعة للمركبات 4x4 و 6x6 و 8x8.
"كما هو الحال مع آلة Springbuck ، يمكن توفير الملحق كجزء من عجلة كاملة للتثبيت على آلة جديدة ،" قال Glazebrook. - يمكن أيضًا توفيرها كعنصر جديد في ترقيات منتصف العمر حيث يمكن أن يتحمل محور الماكينة وزنًا إضافيًا. إنها تضيف كتلة للمركبة تمامًا مثل أي ملحق آخر ، لكن معظم المركبات المدرعة يمكن أن تأخذ بعض الكتلة وبالتالي فهي ليست مشكلة ".
مقارنة مع المركبات
كبديل أساسي للمطاط ، تتمتع المواد المركبة بمزاياها الخاصة - فهي أخف وزنا وأقل تكلفة في الإنتاج ويمكن تكييفها مع عجلة صلبة موجودة.
تقدم RunFlat International العديد من الحلول المركبة للعجلات ، بما في ذلك نظام Dynamic RunFlat الخاص بها ، والذي يتكون من جزأين أو ثلاثة أجزاء مركبة مضادة للرصاص مثبتة بمسامير على حافة العجلة. تتمثل ميزة النظام المكون من قطعتين أو ثلاث قطع على نمط الدونات في أنه يمكن تثبيته وإزالته في الميدان باستخدام المعدات القياسية.
عندما يتم نفخ الإطار بالكامل ، تظل الأجزاء متصلة بالحافة ، ولكن عندما يكون الإطار مسطحًا ، فإنها "تدور" عكس الدوران الأمامي للإطار والعجلة ، لتعويض الاختلاف في أقطار الإطارات المنفوخة / غير المنفوخة على كل جانب من جوانب المحور. هذا يسمح للسيارة بالسير لمسافة تصل إلى 100 كم بإطار واحد أو أكثر من الإطارات المثقوبة.
قال توم ويستلي ، رئيس قسم المبيعات في RunFlat International: "تجعل إدخالاتنا المعيارية من السهل نسبيًا تبديل الإطارات بأجهزة TVD ، وهو أمر مهم لأن الإطارات في أفغانستان أقل من عمرها التصميمي". "بالإضافة إلى ذلك ، فإن منتجاتنا لا تبلى بمرور الوقت وتؤدي أداءً جيدًا مع الهجمات الباليستية أو التضاريس الوعرة ، والتي تكون دائمًا سببًا لكسر الحشوات."
إن البوليمر الذي تصنعه وتستخدمه الشركة قادر على مقاومة الهجمات الباليستية. لا تنقسم المادة ، بل تمتص الطاقة ويتم سحبها إلى الخلف بغض النظر عن درجة الحرارة. وفقًا للشركة ، فإن هذه المادة أخف من المطاط ، مما يجعل من الممكن زيادة سعة تحميل الماكينة.
اعتمادًا على متطلبات العميل ، تسمح المتغيرات المختلفة لحل Dynamic RunFlat للسيارة بالسفر بإطار مثقوب لمسافات مختلفة: من 15 كم بسرعة 50 كم / ساعة على الطريق إلى 100 كم على الطريق أو 60 كم قبالة -طريق. نظام القفل الحاصل على براءة اختراع يجعلها سهلة التركيب ؛ ليست هناك حاجة إلى تزييت داخل الإطار ، فهو مطلوب فقط في المظهر الجانبي الداخلي للإدخال الذي يتصل بالحافة ، مما يساعد الإطار على الانزلاق بشكل أكثر سلاسة عندما يكون مسطحًا. تقدم الشركة أيضًا نظام Static RunFlat للحافات القابلة للطي على المركبات العسكرية ، غالبًا على الطرق الوعرة. يتكون النظام من ثلاثة أجزاء مضادة للرصاص مثبتة بإحكام حول محور العجلة ؛ يقفلون ويثبتون الإطار في مكانه سواء كان مسطحًا أم لا. بفضل شكل "الكتف" الحاصل على براءة اختراع ، يعمل النظام بشكل مستقر بشكل خاص في وضع الإطارات المفرغة. تم تصميم هذا النظام في المقام الأول للاستخدام العسكري على الطرق الوعرة والطرق الوعرة ، مما يسمح عادةً بالركض المسطح لمسافة 50 إلى 100 كيلومتر.
لا تذكر RunFlat International المشاريع العسكرية التي تستخدم منتجاتها ، ولكن لديها العديد من العقود في الشرق الأوسط - ثاني أكبر سوق بعد أوروبا - التي يتم الانتهاء منها حاليًا.
"انسحاب القوات من العراق وأفغانستان أثر سلبا على الطلب ... لكن المشاريع الجديدة الكبيرة بدأت في المركبات القتالية التي ستحدد الحاجة إلى الإدراج في السنوات المقبلة" ، قال ويستلي مليء بالتفاؤل. "قدرتنا على تقديم عجلات خفيفة الوزن ومتينة وسهلة الاستخدام يمكن تخصيصها لكل مشروع أمر بالغ الأهمية هنا."
"أدى توفير مستويات أعلى من الحماية ضد العبوات الناسفة المرتجلة إلى زيادة وزن المركبات واحتياج المركبات الأثقل إلى تزويدها بعجلات يمكنها التعامل مع الأحمال المتزايدة. بصفتنا متخصصًا في صناعة الإطارات والعجلات ، يمكننا تصميم وتوريد عجلة متوافقة تمامًا مع مقبس أو قفل مقاوم للكسر ، بالإضافة إلى مجموعة عجلات جاهزة للتركيب على الماكينة ".
يتكون نظام التسطيح الديناميكي من جزأين أو ثلاثة من المركبات المضادة للرصاص مثبتة بمسامير على حافة العجلة
في الحالة الصلبة
ظل مفهوم الإطارات "الخالية من الهواء" أو الإطارات غير الهوائية قيد البحث لعدة سنوات. وهي مخصصة بشكل أساسي للسوق المدني ، خاصة للمركبات البطيئة الحركة التي لا تستخدم أو تحتاج إلى نظام التعليق ، مثل جزازات العشب. لكن هذه التكنولوجيا انتقلت إلى المجال العسكري كحل محتمل لمواجهة الألغام الأرضية والعبوات الناسفة.
طورت Bridgestone عددًا من النماذج الأولية لإطارات Air Free Concept ، بينما تهتم ميشلان بالتطبيقات العسكرية لحلها X Tweel Airless Radial Tire (ART) ، وهو عبارة عن تجميع للعجلات والإطارات متوفر في العديد من المتغيرات للمركبات على الطرق الوعرة.
عائلة إطارات Tweel من ميشلان
حل Tweel عبارة عن مجموعة من الأشرطة الفولاذية عالية القوة التي تعمل مثل "الجدار الطولي" الأسطواني شبه الصلب الذي يشكل نوعًا من الزنبرك الميكانيكي المرن حول العجلة ؛ تقوم مكبرات الصوت بوليريسين عالية القوة بتوصيل الأشرطة الفولاذية بمحور العجلة. كما هو الحال مع إطارات الهواء التقليدية ، يتحقق ضغط نوعي منخفض مع وزن إجمالي منخفض نسبيًا.
تم تطوير خيار آخر بواسطة شركة Resilient Technologies. تم تطوير الإطار غير الهوائي للإطارات غير الهوائية (NPT) ، بموجب عقد مع مختبر أبحاث عسكري صدر في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، واختباره لسيارة HMMWV المدرعة منذ البداية. يوفر إطار NPT تنقلًا وأمانًا فائقين مقارنة بالإطارات المرصعة لأنه لن يثقب أو ينكمش عند اصطدامه برصاصة أو شظية أو تفجير عبوة ناسفة.
الإطارات غير الهوائية (NPT)
مع شراء شركة Polaris لشركة Resilient Technologies ، أصبحت الإطارات غير الهوائية NPT خيارًا في Sportsman MV850 SUV. يمكن لإطارات TerrainArmor NPT أن تتحمل الرصاص والصخور الحادة والأشياء الأخرى التي يمكن أن تلحق الضرر بالإطارات الهوائية مع التخلص من الحاجة إلى إطار احتياطي على الماكينة. القيادة على هذه الإطارات غير الهوائية لا تختلف عن القيادة على الإطارات الهوائية.
يتكون هيكل الإطار من حافة وقرص بوليمر وقطعة قماش مداس ، والتي تشكل معًا عجلة "غير قابلة للتدمير تقريبًا". تم تصميم الشفرة والقرص والحافة خصيصًا للحمل المستهدف والتضاريس السائدة.
تقنيات إدارة الحافلات
تكتسب تقنيات "التحكم في الإطارات" المتطورة أيضًا مكانة في سوق الدفاع ، حيث يرغب المستخدمون في تحسين أداء الدفع الرباعي وتنقل أفضل وتشخيصات كاملة مدمجة في نظام فرعي واحد.
أعلنت دانا في سبتمبر 2015 أنها ستزود نظام إدارة ضغط الإطارات Spicer للمركبة التكتيكية الخفيفة المشتركة JLTV الجديدة التي ستنتجها أوشكوش للجيش الأمريكي ومشاة البحرية. تم تصميم النظام لتحسين أداء المركبات ذات العجلات التكتيكية على الطرق الترابية والمنحدرات شديدة الانحدار وفي الرمال أو الطين ، بينما يساعد على زيادة السرعات على مجموعة متنوعة من التضاريس ويسمح لك بالوصول إلى القاعدة في حالة وجود إطار ثقب. يتيح لك النظام أيضًا تقليل الخلوص الأرضي عند نقل السيارة بوسائل النقل المختلفة.
في الواقع ، يسمح النظام ، إذا لزم الأمر ، بنفخ الإطارات وتنزيلها ، وضبط الضغط فيها إلى مستوى يتوافق مع التضاريس ، مما يزيد من الجر ويحافظ على المباح. يتم التحكم في تشغيل النظام بواسطة وحدة تحكم إلكترونية ميكانيكية تكتشف وتحل جميع مشاكل ضغط الإطارات ، مما يسمح لك بالتحكم في كل عجلة على حدة. وحدة التحكم هي وحدة متكاملة تتضمن أنظمة فرعية ميكانيكية وكهربائية وأنظمة كمبيوتر.
تمتلك دانة نظامين أساسيين في محفظتها مع تكوينات مختلفة قليلاً. تم تحسين النظام الأول لمركبات الدفع الرباعي الخفيفة ويتم التعاقد عليه حاليًا لمشروع JLTV. يتم تثبيت النظام الثاني الأكثر قوة على بعض المركبات العسكرية الأكبر حجمًا ، مثل فئة MRAP أو عائلة FMTV للمركبات العسكرية متوسطة المهام. تشمل المكونات الرئيسية وحدة التحكم في الهواء وصمامات التحرير السريع ووحدة التحكم الإلكترونية وصمامات العجلات.
قال روبرت غولدستون ، رئيس المبيعات في دانا ، إن الشركة سعت بنشاط للحصول على عقود لجميع المشاريع التي تنافست على برنامج JLTV ، من مرحلة المفهوم ، إلى مرحلة التصميم الفني ، إلى مرحلة التطوير الكامل ومرحلة ما قبل الإنتاج.
وأضاف: "من خلال هذه الجهود وعلاقاتنا القوية مع موردي النظام لدينا ، تمكنا من التنقل عبر جميع مراحل برنامج JLTV". "هذا النظام هو في الأساس نظام تجاري جاهز طورناه للمركبات العسكرية الخفيفة التي تعمل في بيئات صعبة. كان علينا إجراء بعض التنقيحات للبرنامج من أجل تلبية جميع متطلبات مشروع JLTV من حيث خصائص الأداء.
تستعد الشركة حاليًا للإنتاج الضخم بكميات كبيرة ، مع تسليم أنظمة الدفعة الأولية بالفعل.
كان الدافع الرئيسي لجهود دانة في البحث والتطوير هو إصرار العملاء على واجهات مستخدم وخوارزميات متكاملة للعمل بسلاسة مع الأنظمة الفرعية للآلات الأخرى.
"على سبيل المثال ، إذا طُلب تعليق للدخول في وضع معين ، فإن نظام التحكم في الضغط سيدخل أيضًا في وضع محدد مسبقًا. بالإضافة إلى ذلك ، يرغب العملاء في تقليل أوقات تضخم الإطارات والانكماش حتى يتمكنوا من الانتقال من نوع واحد من التضاريس إلى أخرى في أسرع وقت ممكن ".
بالإضافة إلى ذلك ، فإن النظام قابل للبرمجة ميدانيًا وأدوات تشخيص مدمجة تنبه السائق إلى مشاكل الإطارات المحتملة وتعطي حالة النظام بأكمله. بالتطلع إلى المستقبل ، تعمل الشركة على إيجاد حلول من شأنها أن تساعد في تقليل أوقات تضخم الإطارات والانكماش.
المواد المستخدمة:
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