تم تصميم نظام Spicer لزيادة تعويم الماكينة من خلال تنظيم الضغط في الإطارات ، مما يسمح بالحصول على الحجم الأمثل لطباعة الإطارات على أي أرضية
لا ينبغي أن يؤدي تلف عجلة أو إطار إلى إصلاحات مكلفة للغاية ، بل والأكثر من ذلك ، أن تتعطل مركبة قتالية في منتصف منطقة القتال. القضاء على مثل هذه الحالات هو المهمة الرئيسية للشركات المتخصصة
عند شراء سيارة جديدة اليوم ، يمكنك بسهولة ترك مقصورة الركاب على مجموعة من المطاط مع إدخالات مقاومة للثقب ، مما سيوفر عليك المهمة غير السارة المتمثلة في استبدال إطار مثقوب على جانب الطريق. في حالة حدوث ثقب أو تلف في الإطار ، 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 على العجلة الاحتياطية والأدوات اللازمة لاستبدالها بها ، فإن الإطارات المقاومة للقتال تتيح للسائقين عدم القلق بشأن حدوث ثقب في الأحوال الجوية السيئة أو في مكان غير آمن للتوقف ، حيث يمكنهم الاستمرار في القيادة دون التعرض لخطر إتلاف السيارة. السيارة أكثر.
قم بزيادة تكلفة السيارة بمئات الآلاف من الدولارات ، وتكلفة تغيير العجلة بمقدار عشرة ، واستبدال بقعة خطرة على الطريق بمنطقة حرب ، وستفهم بسهولة سبب كون تحسين تقنية الإطارات أحد أهم جوانب حماية المدرعات وأطقمها المشاركة في العمليات العسكرية.
ضعف العجلة
الميزة التكتيكية للمركبات المدرعة ذات العجلات ، والتي توفرها من خلال مرونتها وقابليتها للانتشار والقدرة على المناورة ، سرعان ما جعلتها نوع المركبات المفضل في أفغانستان. ومع ذلك ، في مسرح العمليات (مسرح العمليات) ، بسبب التهديد الواسع الانتشار للأجهزة المتفجرة المرتجلة (IEDs) ، كانت لديهم أيضًا نقاط ضعفهم. في حين أن الدروع الإضافية وهياكل V المزدوجة المطورة حديثًا ساهمت في زيادة مستويات حماية الطاقم ، أدت الزيادة الحتمية في وزن السيارة في مثل هذه الحالات إلى تفاقم المشاكل المرتبطة بالثقب أو تمزق الإطارات.
قبل عشر سنوات ، بالنسبة لمعظم المركبات القتالية ذات العجلات ، تم استخدام تقنية الإضافات المقاومة للقتال المصنوعة من المطاط المتآلف. إنه في الواقع عبارة عن "كعكة دائرية" مقواة موضوعة داخل الإطار تمتص وزن الماكينة وتحمي العجلة في حالة حدوث ضرر وانطلاق هواء من الإطار. لكي يتمكن الملحق (الجدران الجانبية السميكة للإطار) من حمل وزن المنصة مع الحفاظ على السرعة لمسافة كبيرة ، يجب أن يكون المطاط "صلبًا" للغاية ، أي في هذه الحالة ، هناك حاجة إلى أدوات العقص القوية قم بتثبيت وإزالة الحشوة من العجلة ، 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. في وقت ما ، تم إرسال الإطارات التالفة إلى المملكة المتحدة لإصلاحها ، بينما جعلت شبكة PTRF-RF (مرفق إصلاح الإطارات المحمولة - Runflat) من ورش إصلاح الإطارات المتنقلة "Runflat" من المستحيل القيام بكل شيء محليًا.تسمح وحدات الحاويات القابلة للنشر هذه بجميع أنواع إصلاح الإطارات التشغيلية وصيانتها أثناء الحملة العسكرية.
خطوة ناعمة
يجبر تهديد العبوات البدائية الصنع مصنعي الإطارات على تطوير حلول جديدة باستمرار ، بعد ثقب أو تمزق الإطار ، تمكن السيارة والطاقم من الوصول بأمان إلى القاعدة ، وكذلك تقليل تلف العجلات.
طورت ميشلان ، الشركة المصنعة لإطارات X-Force متعددة الاستخدامات التي تستخدم على نطاق واسع في المركبات العسكرية ، ما يسمى بإطار "الألغام". تم تطوير الإطار ، الذي تم عرضه لأول مرة في Eurosatory 2014 ، لتلبية احتياجات الجيش الفرنسي ، ولا سيما لنظام إزالة الألغام SOUVIM II.
هذا النظام ، الذي تصنعه MBDA ، مصمم لإزالة الألغام والتخلص من العبوات الناسفة ، قادر على تطهير ما يصل إلى 150 كم في اليوم. يتكون النظام من مركبتين تقطران مقطورات لتفعيل الدقيقة. تتدحرج السيارة الأولى فوق لغم يعمل بالدفع دون تنشيطه ، بينما تقوم كتلة الآلة المسحوبة - المقطورة المسببة للألغام (RDM) - بتشغيل مناجم الدفع والسحب لضمان مرور السيارة الثانية. يؤدي ذلك بدوره إلى سحب وحدتي RDM إضافيتين بقاعدة عجلات مختلفة ، وبالتالي مسح المسار عبر العرض بالكامل.
صنعت ميشلان إطارها المنجم بضغط أرضي أقل من ضغط القدم البشرية. هذا يسمح لك بإخلاء الممرات الآمنة في حقول الألغام بدون انفجارات.
تسمح إطارات ميشلان LX PSI 710/75 R34 للأعمال المتعلقة بالألغام للمركبة بالسفر عبر حقول الألغام دون بدء وتفعيل الألغام الأرضية المسطحة والمخروطية. أصبح هذا ممكنًا بفضل عجلات الضغط المنخفض جدًا. عندما يتم تثبيت هذه الإطارات على آلة SOUVIM II سعة 7 ، 5 أطنان ، فإن الضغط الأرضي الفعلي يرفض أن يكون أقل من ضغط ساق الشخص - 360 جم / سم 2. مركبة استطلاع قياسية لها ضغط أرضي يبلغ حوالي 5 كجم / سم 2.
نظام إزالة الألغام SOUVIM II التابع للجيش الفرنسي
يستخدم الإطار شريطًا من الرغوة يبلغ طوله 10 سم يلتصق بالإطار ، وهو تطور من إطارات ميشلان الزراعية. يتيح لك الإطار الحصول على أكبر رقعة تلامس ممكنة للإطار مع السطح الداعم ، وشريط الرغوة نفسه مغطى بطبقة رقيقة من المطاط الواقي ، مما يزيد أيضًا من التماسك.
مزايا المطاط
يتمتع المطاط بعدد من المزايا في تقنية الحشوات المقاومة للصدمات ، ويعمل بعض المصنّعين حصريًا مع هذه المادة.
"المطاط لا يميل إلى الانكسار ، إنه يمتص بعض أحمال الصدمات ، وهو أمر مهم للمركبات العسكرية التي تتحرك على الطرق الوعرة في بيئة معادية ،" قال توني جلازبروك CTO.
"على عكس المواد المركبة ، التي هي نفسها مواد شديدة الصلابة ويمكن أن تسبب أحمال صدمات عالية حتى مع التعليق الممتاز - وأحمال الصدمات العالية تزيد من فرصة تلف العجلات وفقدان الحركة - يقلل المطاط بشكل كبير من الاهتزاز والصدمات التي تنتقل من خلال الحشوة 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."
يعد المطاط أيضًا المادة الوحيدة التي تنتج ما يسمى بـ "القفل" الذي يمثل حجر الزاوية في إدخالات Tyron المضادة للرصاص. قفل الخرزة هو جهاز ميكانيكي يقوم بإغلاق الخرزة (الحافة الموجودة على العجلة) على العجلة نفسها. في عجلة منفوخة ، يتم ضغط الحافة على السطح الداخلي لحافة العجلة عن طريق الضغط في الإطار بحيث يدور الإطار والعجلة كوحدة واحدة.في حالة حدوث انخفاض في ضغط الإطارات ، على سبيل المثال في حالة حدوث 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 الاستمرار في المهمة والعودة إلى القاعدة على واحد أو كل الإطارات المسطحة - مضمونة بحد أدنى 50 كم بإطارين مسطحين 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 ، وبالتالي ، في حالة حدوث ضرر ، يمكن للسيارة السفر بإطارات واحدة أو اثنتين أو حتى ثمانية إطارات مسطحة إلى النقطة التي سيتم فيها إصلاحها أو استبدالها."
"نظرًا لأن إدخالاتنا متعددة القطع ، فيمكن تركيبها بدون أدوات خاصة ويمكن استبدالها بسهولة حتى على جانب الطريق باستخدام معدات تغيير الإطارات القياسية ، مع الاحتفاظ بجميع مزايا المطاط."
تمت تجربتها واختبارها
أخضع عملاء Tyron 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 حاملة أفراد مدرعة Springbuck التابعة لجنوب إفريقيا DCD Defense. كان العقد الأصلي لتوريد ثلاث مجموعات كاملة من العجلات ، يتكون تصميمها من إطار عجلة من Global Wheel وإدراج ATR مسبقة الصنع من Tyron وإطارات من Continental.
بالتعاون مع شريكها Global Wheel ، تزود Tyron عجلات كاملة بإدخالات مقاومة للتأثير لحاملة الأفراد المدرعة DCD Defense Springbuck الجنوب أفريقية.
العمل على هذا العقد مستمر وتدعي الشركة أنها ترى اهتمامًا كبيرًا بمنتجاتها من مصنعي السيارات ذات تكوينات العجلات 4x4 و 6x6 و 8x8.
"كما هو الحال مع Springbuck ، يمكن توفير الملحق كجزء من عجلة كاملة للتثبيت على آلة جديدة ،" قال Glazebrook. "يمكن أيضًا توفيرها كمكون جديد للترقيات في منتصف العمر حيث يمكن لمحور الماكينة أن يكتسب وزنًا إضافيًا. إنها تضيف كتلة إلى السيارة تمامًا مثل أي ملحق آخر ، لكن معظم المركبات المدرعة يمكن أن تأخذ بعض الكتلة وبالتالي لا توجد مشكلة هنا ".
مقارنة مع المركبات
باعتبارها البديل الرئيسي للمطاط ، فإن المواد المركبة لها مزاياها الخاصة - فهي أخف وزنا وأقل تكلفة في التصنيع ويمكن تكييفها مع العجلة الحالية المكونة من قطعة واحدة.
تقدم RunFlat International العديد من حلول العجلات المركبة ، بما في ذلك نظام Dynamic RunFlat ، 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 مثبتة على الحافة ، ولكن عند تفريغ الإطار من الهواء ، "تدور" عكس الدوران الأمامي للإطار والعجلة ، لتعويض الاختلاف في أقطار الإطارات المنفوخة / غير المنفوخة على كل جانب من جوانب المحور. يسمح ذلك 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 التوربينية ، وهو أمر مهم للغاية لأن الإطارات في أفغانستان تدوم أقل من عمرها التصميمي"."بالإضافة إلى ذلك ، لا تبلى منتجاتنا بمرور الوقت ، كما أنها تتعامل بشكل جيد مع الهجمات الباليستية أو التضاريس الوعرة ، والتي تكون دائمًا سبب الكسر الداخلي."
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 القدرة الاستيعابية للآلة.
اعتمادًا على متطلبات العميل ، تسمح حلول Dynamic RunFlat المختلفة للسيارة ذات الإطار المثقوب بالسفر لمسافات مختلفة: من 15 كم بسرعة 50 كم / ساعة على الطريق وما يصل إلى 100 كم على الطريق أو 60 كم على الطرق الوعرة. نظام القفل الحاصل على براءة اختراع يجعلها سهلة التركيب ؛ لا حاجة للتزييت داخل الإطار ، بل هو مطلوب فقط في المظهر الجانبي الداخلي للإدخال ، والذي يكون ملامسًا للحافة ، مما يساهم في انزلاق الإطار بشكل أكثر سلاسة عندما يكون مسطحًا. تقدم الشركة أيضًا نظام Static RunFlat لجنوط العجلات القابلة للطي للمركبات العسكرية ، غالبًا على الطرق الوعرة. يتكون النظام من ثلاثة أجزاء مضادة للرصاص مثبتة بإحكام حول محور العجلة ؛ يقفلون ويثبتون الإطار في مكانه ، مفرغًا من الهواء أم لا. بفضل شكل طوقه الحاصل على براءة اختراع ، يكون النظام مستقرًا بشكل خاص عندما تكون العجلة مسطحة. هذا النظام مخصص بشكل أساسي للتطبيقات العسكرية على الطرق الوعرة والطرق الوعرة ، وعادةً ما يسمح لك بالقيادة بإطارات مسطحة من 50 إلى 100 كم.
لا تذكر RunFlat International المشاريع العسكرية التي تستخدم منتجاتها ، ولكن لديها العديد من العقود في الشرق الأوسط - ثاني أكبر سوق بعد أوروبا - التي يجري تنفيذها حاليًا.
"كان لانسحاب القوات من العراق وأفغانستان تأثير سلبي على الطلب … ولكن بدأت مشاريع كبيرة للمركبات القتالية الجديدة والتي ستحدد الحاجة إلى إدراجها في السنوات المقبلة" ، أعرب ويستلي عن تفاؤله. "إن قدرتنا على توفير عجلات خفيفة الوزن ومتينة وسهلة الاستخدام يمكن تكييفها مع كل مشروع مهمة للغاية هنا."
"أدى توفير مستويات أعلى من الحماية ضد العبوات الناسفة المرتجلة إلى زيادة وزن المركبات ، وتحتاج المركبات الأثقل إلى أن تكون مزودة بعجلات يمكنها تحمل الأحمال المتزايدة. بصفتنا متخصصًا في الإطارات والعجلات ، يمكننا تصميم وتوريد عجلة متوافقة تمامًا مع الحشوة أو القفل الباليستي ، بالإضافة إلى مجموعة عجلات جاهزة تمامًا للتركيب على السيارة ".
يتكون نظام التسطيح الديناميكي من جزأين أو ثلاثة أجزاء مركبة مضادة للرصاص مثبتة بمسامير على حافة العجلة
في الحالة الصلبة
لقد تم استكشاف مفهوم الإطارات "الخالية من الهواء" أو غير الهوائية لعدة سنوات. وهي مخصصة بشكل أساسي للسوق المدنية ، خاصة للمركبات البطيئة الحركة التي لا تستخدم أو لا تتطلب أي تعليق ، مثل جزازات العشب. لكن هذه التكنولوجيا انتقلت إلى المجال العسكري كحل محتمل قادر على مواجهة الألغام الأرضية والعبوات الناسفة.
طورت Bridgestone عددًا من النماذج الأولية لإطارات Air Free Concept Tire ، بينما تهتم ميشلان بالتطبيقات العسكرية لحلها X Tweel Airless Radial Tire (ART) ، وهو عبارة عن تجميع للإطارات والعجلات متوفر في إصدارات متعددة للمركبات على الطرق الوعرة.
عائلة ميشلان طويل
حل Tweel عبارة عن مجموعة من الأحزمة الفولاذية عالية القوة التي تعمل بمثابة "جدار طولي" أسطواني شبه صلب 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 واختبار الإطارات غير الهوائية (NPT) بموجب عقد مع مختبر أبحاث عسكري ، صدر في منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، للمركبة المدرعة HMMWV. يوفر إطار NPT تنقلًا وأمانًا استثنائيين مقارنة بإطارات الإدخال ، حيث إنه لن يثقب أو ينكمش عند اصطدامه برصاصة أو حطام أو تفجير عبوة ناسفة.
الإطارات غير الهوائية (NPT)
مع شراء شركة Polaris لشركة Resilient Technologies ، أصبحت الإطارات غير الهوائية NPT خيارًا لسيارة Sportsman MV850 SUV. يمكن لإطارات TerrainArmor NPT أن تتحمل الرصاص والأحجار الحادة والأشياء الأخرى التي يمكن أن تلحق الضرر بالإطارات الهوائية ، مما يلغي الحاجة إلى وجود عجلة احتياطية على الماكينة. القيادة على هذه الإطارات غير الهوائية لا تختلف عن القيادة على الإطارات الهوائية.
يتكون هيكل الإطار من حافة وقرص بوليمر وشريط مداس ، والتي تشكل معًا عجلة "غير قابلة للتدمير تقريبًا". تم تصميم الشفرة والقرص والحافة خصيصًا للحمل المستهدف والتضاريس السائدة.
تقنيات التحكم في الإطارات
تكتسب تقنيات "إدارة الإطارات" المتطورة أيضًا مكانة في سوق الدفاع حيث يرغب المستخدمون في تحسين أداء الدفع الرباعي وتنقل أفضل ومجموعة تشخيصية شاملة مدمجة في نظام فرعي واحد.
أعلنت Dana في سبتمبر 2015 أنها ستزود نظام التحكم في ضغط الإطارات Spicer للمركبة التكتيكية الخفيفة المشتركة الجديدة (JLTV) ، والتي ستنتجها أوشكوش للجيش الأمريكي ومشاة البحرية. تم تصميم النظام لتحسين أداء المركبات ذات العجلات التكتيكية على الطرق الترابية أو المنحدرات شديدة الانحدار أو في الرمال أو الطين ، بينما يساعد في زيادة السرعات على مجموعة متنوعة من التضاريس ويسمح لك بالوصول إلى القاعدة في حالة وجود إطار ثقب. يسمح لك النظام أيضًا بتقليل 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 الارتياح ، مما يزيد من الجر مع الأرض ويحافظ على قابلية المرور. يتم التحكم في تشغيل النظام بواسطة وحدة تحكم إلكترونية ميكانيكية ، والتي تكتشف وتحل جميع مشاكل ضغط الإطارات ، مما يسمح بمراقبة 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 نظام ثانٍ أكثر كفاءة على بعض المركبات العسكرية الأكبر حجمًا ، مثل فئات MRAP أو عائلة FMTV للمركبات العسكرية متوسطة الخدمة. تشمل المكونات الرئيسية وحدة تحكم تعمل بالهواء المضغوط ، وصمامات تحرير سريع ، ووحدة تحكم إلكترونية ، وصمامات عجلة.
قال روبرت جولدستون ، رئيس المبيعات في دانا ، إن الشركة نشطة في التعاقد على جميع المشاريع التي تنافست على برنامج JLTV ، من وضع المفاهيم إلى التصميم الفني إلى التطوير الكامل وإعداد الإنتاج.
وأضاف: "من خلال هذه الجهود والعلاقات القوية مع موردي مكونات النظام لدينا ، تمكنا من التنقل بوضوح في كل خطوة من خطوات برنامج JLTV". - هذا النظام هو في الأساس نظام تجاري جاهز قمنا بتعديله للمركبات العسكرية الخفيفة التي تعمل في ظروف صعبة. بقي علينا إجراء بعض التنقيحات للبرنامج من أجل تلبية جميع متطلبات مشروع JLTV من حيث الخصائص التكتيكية والفنية ".
تستعد الشركة حاليًا لإنتاج كميات كبيرة من الدُفعات ، مع تسليم أنظمة الدُفعة الأولية بالفعل.
كانت القوة الدافعة الرئيسية وراء جهود البحث والتطوير لشركة Dana هي إصرار العملاء على واجهات مستخدم وخوارزميات متكاملة للعمل بشكل متسق مع الأنظمة الفرعية للآلات الأخرى.
"على سبيل المثال ، إذا كان هناك طلب لدخول التعليق في وضع معين ، فإن نظام التحكم في الضغط سيدخل أيضًا في الوضع المحدد مسبقًا. بالإضافة إلى ذلك ، يرغب العملاء في تقليل الوقت الذي يستغرقه نفخ الإطارات وتفريغها حتى يتمكنوا من الانتقال من نوع واحد من التضاريس إلى نوع آخر في أسرع وقت ممكن ".
بالإضافة إلى ذلك ، النظام قابل للبرمجة ميدانيًا ، وأدوات التشخيص المدمجة تنبه السائق إلى مشاكل الإطارات المحتملة وتوفر حالة النظام بأكمله. بالنظر إلى المستقبل ، تعمل الشركة على إيجاد حلول من شأنها أن تساعد في تقليل أوقات تضخم الإطارات والانكماش.
