Như một quy luật, nhu cầu về các bệ có khả năng di chuyển trên mọi loại địa hình và hoạt động trên chiến trường trong cùng một đội hình chiến đấu với xe bọc thép hạng nặng sẽ quyết định việc lắp đặt một chân vịt bánh xích. Đồng thời, các loại xe bọc thép hạng trung và hạng nhẹ, thường di chuyển trên đường và phải được vận chuyển bằng máy bay để tăng tốc độ triển khai, thường được trang bị bánh lốp.
Vấn đề lựa chọn trở nên phức tạp hơn trong trường hợp các nền tảng cỡ trung bình. Khối lượng của những cỗ máy này ngày càng tăng trong bối cảnh yêu cầu vận hành thay đổi, và tùy thuộc vào sự phát triển công nghệ của đường ray và bánh xe, có thể cải thiện hiệu suất và giảm thiểu bất kỳ nhược điểm nào, mỗi loại thiết bị đẩy có thể đạt được lợi thế ở đây.
Thép không đầu hàng
Hệ thống đường ray thống trị thị trường xe bọc thép nặng hơn 30 tấn, và mặc dù đường ray thép vẫn chiếm ưu thế, các nhà sản xuất vật liệu tương đương cao su composite đang cố gắng giành chỗ đứng trên thị trường này. Sự phát triển của đường ray thép chủ yếu liên quan đến việc giảm trọng lượng. Điều này đạt được thông qua việc sử dụng các vật liệu nhẹ hơn có khả năng chịu được lực tác động lên chúng. Trước hết, chúng có thể thu được thông qua việc phát triển các loại thép cường độ cao đặc biệt.
William Cook, giám đốc thương mại tại Cook Defense Systems (CDS), một nhà phát triển và sản xuất đường ray thép, cho biết họ đang cung cấp các tùy chọn nhẹ hơn cho khách hàng của mình, bao gồm cả Quân đội Anh. CDS cũng cung cấp tất cả các thành phần có liên quan đến bản thân đường ray, bao gồm đĩa xích dẫn động, bánh xe chạy không tải, con lăn đường ray và tàu sân bay, v.v.
“Nếu bạn nhìn vào phương tiện trinh sát hạng nhẹ Ajax của Quân đội Anh, bạn sẽ thấy rằng đường ray mà chúng tôi đang cung cấp nhẹ hơn khoảng 15% so với loại mà chúng tôi cung cấp ban đầu. Chúng tôi đã đạt được điều này thông qua việc sử dụng các vật liệu hiện đại đặc biệt và các công cụ thiết kế và sản xuất hiện đại."
Anh ấy đã giải thích:
“Chúng tôi cũng sử dụng phân tích phần tử hữu hạn nâng cao và các bài kiểm tra băng ghế dự bị mở rộng để đảm bảo rằng các đường ray nhẹ của chúng tôi đáng tin cậy trong suốt thời gian sử dụng theo kế hoạch của chúng. Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) kiểm tra xem có khối lượng 'không cần thiết' hay không và chúng tôi kiểm tra các nguyên mẫu của đường ray xem có hỏng hóc trên băng ghế thử nghiệm được xây dựng có mục đích hay không để đảm bảo chúng có thể chịu được các điều kiện hoạt động."
Trong quá trình sản xuất hàng loạt, CDS đảm bảo chất lượng sản phẩm cao và đảm bảo không có khuyết tật bằng cách kiểm tra bằng tia X của 100% các đường ray. Công ty cũng cung cấp đầy đủ các công cụ lắp ráp và bảo dưỡng với các hướng dẫn phù hợp, đồng thời cử các đội kỹ thuật đến các đơn vị quân đội để tư vấn và hỗ trợ các kíp xe.
Các đường ray thép có sẵn với một hoặc hai chốt. Sự khác biệt là các bản nhạc được kết nối với nhau bằng một hoặc hai ngón tay. Đường ray một chân nhẹ hơn và có độ bám đường tốt, đó là lý do tại sao chúng phù hợp hơn với các loại xe hạng nhẹ. Đường ray bằng hai ngón tay nặng hơn và phù hợp hơn với xe tăng, nhưng không phải lúc nào chúng cũng mang lại những đặc điểm giống nhau, đồng thời chúng cũng đắt hơn.
Trong đường ray thép, các ngón tay thường được tráng cao su, tức là chúng được bao phủ bởi một lớp cao su nhỏ, và điều này quyết định tuổi thọ của đường ray. Đường ray có hai chốt cao su sẽ mài mòn gấp đôi lượng cao su. CDS đã đầu tư rất nhiều vào nghiên cứu và phát triển các hợp chất cao su chịu mài mòn đặc biệt được sử dụng cho ngón tay, miếng đệm và cần gạt nước.
Cook giải thích: “Cải thiện hiệu suất của hợp chất cao su là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ đường ray. CDS có một phòng thí nghiệm kiểm tra chất lượng và thử nghiệm hợp chất cao su chuyên dụng tại nhà máy của mình và đang hợp tác chặt chẽ với các trường đại học ở Vương quốc Anh để phát triển các hợp chất cao su dẻo hơn.
Gần đây, công ty cũng đã đầu tư 6,4 triệu đô la vào các cơ sở ở Anh để di dời tất cả các thành phần kim loại và giảm sự phụ thuộc vào các bộ phận của bên thứ ba, bao gồm cả ghim và kim ghim. Điều này đã cải thiện nhịp độ cung cấp đường ray cho quân đội Anh do chính nước này sản xuất, điều này rất quan trọng, vì đường ray là một thành phần tiêu hao cao trong các hoạt động quân sự và đồng thời cũng vô cùng cần thiết để duy trì khả năng hoạt động của xe bọc thép.
Cook nói rằng nếu những người điều khiển xe bọc thép cuối cùng muốn có "khả năng chiến đấu đầy đủ", thì họ không thể từ bỏ các đường ray thép, vì chúng cho phép bạn vượt qua những địa hình khó khăn nhất, bao gồm đất lầy và dốc bùn.
Về khối lượng xe bọc thép thuộc loại trung bình, nơi mà sự cạnh tranh khốc liệt nhất giữa đường ray bằng thép và cao su, Cook lưu ý: “Sẽ luôn có những người dùng muốn sử dụng xe của họ trong các hoạt động chiến đấu lớn và do đó cần các đường ray thép, nhưng cũng sẽ có những người muốn sử dụng phương tiện của họ trong các hoạt động cần thiết phải đảm bảo quãng đường dài trên các loại đường khác nhau, hoặc trong các hoạt động gìn giữ hòa bình hoặc trong các hoạt động hỗ trợ mà đường ray cao su phù hợp hơn."
Cook nhấn mạnh rằng vì CDS độc lập với sự kiểm soát của bất kỳ nhà phát triển hoặc nhà sản xuất xe bọc thép nào, chẳng hạn như BAE Systems hoặc Krauss-Maffei Wegmann, nó có thể cung cấp hệ thống theo dõi của mình cho bất kỳ nhà sản xuất nào. CDS đang làm việc với ST Engineering có trụ sở tại Singapore trên xe bọc thép Hunter, ở Trung Đông để hiện đại hóa các phương tiện của Nga, với Otokar của Thổ Nhĩ Kỳ trên xe chiến đấu bộ binh Tulpar và Rheinmetall của Đức trên xe chiến đấu bộ binh Lynx theo chương trình Land 400 của Úc..
Thu hẹp khoảng cách
Trong khi đó, hiệu suất của đường ray cao su composite không ngừng được cải thiện. Các nhà sản xuất muốn cạnh tranh không chỉ với đường ray thép trong lĩnh vực xe bọc thép hạng nặng và hạng trung, họ còn cạnh tranh với các giải pháp bánh lốp. Calvin Sloane của Soucy, một công ty đường đua cao su của Canada, cho biết công ty của ông tham gia vào hầu hết các chương trình xe bọc thép vì những khả năng mà loại đường đua này mang lại. "Một cuộc tranh cãi lâu dài về chủ đề" Cái nào tốt hơn: một con sâu bướm hay một cái bánh xe? " luôn bùng phát trở lại khi nói đến khả năng cơ động của xe bọc thép. Trong khi bánh xe, cụ thể là máy 8x8, hoạt động trên đường tốt hơn so với đường ray thép, rãnh cao su vừa khít với khe giữa bánh xe và đường ray."
Sloane giải thích rằng đặc điểm mặt đường của các rãnh cao su cho phép tổng khoảng cách lớn hơn được bao phủ, gần như trùng khớp với quãng đường của bánh xe, vì khoảng cách trung bình giữa các lần hỏng hóc của xe bọc thép là gần như nhau, nhưng nếu bạn đi một chiếc xe nặng hơn., thì ở đây các rãnh cao su thực sự cung cấp quãng đường dài hơn giữa các sự cố.
“Cấu hình 8x8 thường có giới hạn GVW khoảng 35 tấn; Khi bạn vượt qua nó, bạn bắt đầu mất khả năng di chuyển do kích thước của bánh xe và sức mạnh của động cơ,”Sloan giải thích. “Khi vượt quá giới hạn này và trọng lượng của máy tăng lên, lợi ích của bộ phận đẩy theo dõi trở nên rõ ràng hơn. Càng ngày càng khó để đưa ra lập luận cho các nền tảng 8x8, giờ đây các đường ray cao su composite đang đi vào hoạt động và chúng sẽ đóng một vai trò lên đến khoảng 47 tấn."
Soucy đang nghiên cứu các nhãn hiệu hợp chất cao su mới cho phép các rãnh cao su hoạt động hiệu quả hơn trên các phương tiện có trọng tải trên 50 tấn và sẽ thách thức thép trong ngành xe bọc thép hạng nặng. Một chiếc xe tăng Leopard 1 đã lỗi thời nặng khoảng 42 tấn và được trang bị các rãnh cao su hiện đang được thử nghiệm hoạt động ở Canada.
“Chúng tôi có các nhà hóa học tại nhà máy làm việc với các công thức khác nhau và thử nghiệm giải phóng nhiệt. Đây là những chất phức tạp, đó là lý do tại sao những chất khác không thể đưa ra công thức chính xác. Nó không chỉ là về việc thu được toàn bộ sâu bướm mà còn về sợi Kevlar để ngăn chặn sự nứt vỡ của cao su và ống nano carbon kết hợp với các hóa chất khác để giảm sinh nhiệt và do đó, tăng độ bền …
Chúng tôi đang thử nghiệm với thành phần này, suy ra sự phụ thuộc vào khối lượng của chiếc xe để nó khớp chính xác với nó. Thông thường, chúng tôi tạo một bản nhạc từ sáu hỗn hợp khác nhau và sau đó chúng tôi chạy nó trong bể thử nghiệm Leopard của mình, phân tích đoạn nào hoạt động tốt nhất rồi lấy đoạn đó và tạo ra một bản nhạc hoàn chỉnh. Soucy đang nghiên cứu các công thức mới nhất của mình, được thiết kế đặc biệt cho các cỗ máy nặng khoảng 55 tấn, và đang tiến hành các thử nghiệm để đo sự giải phóng nhiệt."
Sloane nói thêm rằng công ty còn khoảng hai năm nữa mới đạt được kết quả thiết thực. Trong khi đó, thị trường mục tiêu của đường ray cao su composite là các loại xe cỡ vừa có trọng lượng từ 35-48 tấn. Ông lưu ý rằng các bệ có bánh xích có độ ổn định chiến đấu tốt hơn các phương tiện có bánh nhạy cảm với vụ nổ vì rãnh cao su có thể hấp thụ sóng nổ. Khả năng nổ phá hủy các đường ray thép cao hơn, trong khi chúng tạo ra các yếu tố phá hủy thứ cấp dưới dạng các mảnh thép.
Các ưu điểm khác của rãnh cao su bao gồm độ bền, Sloane nói, trong khi đường ray bằng thép cao su với các miếng đệm cao su được dán lại cần phải được thay thế sau mỗi 600 km. Các rãnh thép cũng gây mòn các bánh xe truyền động, các bộ làm việc, các con lăn của đường ray và tàu sân bay, các miếng đệm cao su và tất nhiên là các đường dẫn tự liên kết với nhau. “Với đường ray thép, cứ 1500 - 2000 km lại phải thay bánh xe đường, tình trạng tương tự với các bộ phận bằng cao su, cao su. Tuổi thọ của bánh xe dẫn động và dẫn hướng là 2000-3000 km, trong khi đó, để so sánh, phần tiếp xúc "cao su-cao su" ít bị phá hủy hơn nhiều."
Ít hao mòn dẫn đến ít hỗ trợ hậu cần hơn, đây là một lợi ích khác cùng với việc giảm tiếng ồn và độ rung lên đến 70%. Rung động có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống chiến đấu, đạn dược, thiết bị điện tử và con người, vì rung lắc liên tục theo thời gian dẫn đến kết quả thảm hại. Việc sử dụng cao su cũng giúp giảm trọng lượng và cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu.
Thị trường cạnh tranh
Công ty đã thử nghiệm các rãnh cao su tổng hợp của mình trên Warrior BMP của Quân đội Anh, ban đầu như một bằng chứng về khái niệm và sau đó là đề xuất cho chương trình Ajax. Tại DSEI 2019, công ty đã trình chiếu một trong những bản nhạc đã sử dụng và một bản nhạc mới trên Warrior. Sloane cho biết các đường ray mới có thể là một phần của chương trình mở rộng BMP của Warrior nếu Bộ Quốc phòng muốn, mặc dù hiện tại vẫn chưa có thỏa thuận nào từ nó. Rheinmetall BAE Systems Land (RBSL) sử dụng rãnh cao su Soucy trên biến thể súng cối Chiến binh được cung cấp cho chương trình Xe hỗ trợ chiến trường bọc thép của Vương quốc Anh.
Vào tháng 9 năm 2018, trong khuôn khổ Giai đoạn 3 của chương trình Australian Land 400, các xe AS21 Redback của công ty Hanwha Defense của Hàn Quốc và KF41 Lynx của Rheinmetall đã được lựa chọn cho xe chiến đấu bộ binh bánh xích mới. Soucy có rãnh cao su riêng cho AS21 và CDS có rãnh thép cho Lynx. Nền tảng bánh lốp đã được chọn trong một chương trình trước đó dành cho phương tiện trinh sát Combat Reconnaissance Vehicle, hóa ra nó là xe chở quân bọc thép Rheinmetall Boxer 8x8.
Quân đội Pháp thường được coi là một ví dụ về cơ cấu quân sự đã thay thế các loại xe bọc thép bánh xích bằng các loại xe bánh lốp, bao gồm cả tàu chở quân bọc thép hạng trung và xe chiến đấu bộ binh. Kinh nghiệm này đã được chứng minh là thành công trong các hoạt động ở Mali, khi xe bọc thép bánh lốp và pháo bánh lốp được chuyển đến thủ đô Dakar của Senegal, và sau đó tự chúng đến tỉnh Gao của Malian.
Mặc dù cho đến nay không có quân đội chủ lực nào noi gương Pháp, nhưng có xu hướng rõ ràng là mua nhiều xe bánh lốp 8x8 hạng trung cơ động hơn. Giống như Australia, Quân đội Anh đã chọn Boxer cho chương trình Xe bộ binh cơ giới hóa để thay thế các tàu chở quân bọc thép có bánh xích FV430 đã lỗi thời.
Soucy đã lắp đường ray cao su của mình trên xe chiến đấu bộ binh Adnan ACV-300 của quân đội Malaysia và theo Sloane, chúng đã được LHQ chấp thuận để triển khai trong các hoạt động gìn giữ hòa bình. Đường ray cao su Soucy cũng được lắp đặt trên CV90s từ hai trong số bảy quốc gia đang vận hành, Đan Mạch và Na Uy.
Sloane nhấn mạnh:
“Câu hỏi đặt ra là liệu đường ray và bánh xe có thể hoạt động cùng nhau trong các hoạt động vũ khí kết hợp hay không. Với các nền tảng đường ray bằng thép, chúng sẽ không thể làm việc cùng nhau trên một quãng đường dài. Đó sẽ là một cơn ác mộng về hậu cần, nhưng đường ray cao su composite đã thu hẹp khoảng cách”.
Một cái nhìn khác
Trong khi CDS và Soucy nhìn thấy tiềm năng to lớn trong các chương trình xe bánh xích, thì các nhà sản xuất xe bọc thép bánh lốp lại nhìn nhận thị trường hơi khác. Peter Simson của Tyron Runflat nói rằng chỉ có hai chương trình BMP được theo dõi lớn - American Next Generation Combat Vehicle và Australian Land 400 - trong khi có rất nhiều chương trình dành cho xe bọc thép bánh lốp, ví dụ như Boxer 8x8 của Anh.
“Chúng tôi nhận thấy những nhu cầu này liên quan đến thực tế là các hoạt động tác chiến ở các khu vực đông dân cư và các hoạt động cơ động nhanh được mong đợi hơn là chiến tranh truyền thống. Sự linh hoạt của các bánh xe là phù hợp nhất ở đây, chứ không phải là sự chậm chạp của những chiếc xe bọc thép hạng nặng trên đường đua."
Simson nói rằng với việc sử dụng đệm cao su hợp chất Tyron, sự sẵn có của thiết bị rạp hát hiện đang tăng lên và các phương tiện chiến đấu và xe hỗ trợ có bánh không có sai sót và đáp ứng các tiêu chuẩn kiểm tra lốp khí nén của Hiệp định FINABEL. Tiêu chuẩn này là một tập hợp các tiêu chí nghiêm ngặt phải được đáp ứng bởi các bánh xe cấp quân sự có chèn chống va đập đối với các loại hư hỏng khác nhau.
Việc sử dụng bánh xe tự hỗ trợ là rất quan trọng, chúng cho phép máy tiếp tục nhiệm vụ của mình trong trường hợp bánh xe bị hỏng hoặc xì hơi.
"Bánh xe chống lại bao gồm một hạt - một thiết bị khóa, một phần tử đặc biệt của đĩa bánh xe không cho phép lốp nhảy ra khỏi vành, mang lại khả năng cơ động đầy đủ", - Simson nói.
“Hệ thống kiểm soát áp suất lốp tập trung đang đóng góp. Trên các phương tiện chiến đấu hiện đại, chúng cho phép người lái xì hơi và bơm lại lốp khi cần thiết để tối đa hóa độ bám đường trên địa hình cát hoặc mềm, cải thiện hơn nữa khả năng cơ động và tăng khả năng hoàn thành nhiệm vụ. Nếu không có cườm, bánh xe sẽ chỉ quay trên lốp, giúp xe cố định một cách hiệu quả."
Simson cho biết, hông hoặc đệm cao su gia cường cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc hấp thụ chấn động và tác động của các chướng ngại vật khác nhau trên địa hình gồ ghề, Simson cho biết, đồng thời mang lại sự vừa vặn an toàn cho lốp.
“Ngược lại, các miếng chèn cứng bằng composite hoặc nhựa không hấp thụ va đập và nếu bị vỡ có thể làm hỏng bánh xe và lốp xe, có thể dẫn đến mất khả năng di chuyển hoàn toàn. Ngoài ra, không thể đảm bảo sự phù hợp an toàn với các miếng chèn nhựa hoặc composite, vì chúng, không giống như các miếng chèn cao su, không cung cấp độ nén cần thiết để giữ lốp tại chỗ."
Các miếng chèn cao su đa địa hình (ATR-MP) của Tyron đảm bảo giữ lốp, hấp thụ va chạm và cũng giảm căng thẳng hậu cần vì không cần dụng cụ lắp đặc biệt, có nghĩa là có thể thực hiện thay lốp bằng các công cụ tiêu chuẩn. Simson lưu ý rằng đây là lý do mà các sản phẩm với công nghệ này là sản phẩm phổ biến nhất của công ty.
Bộ chèn ATR-MP thường được làm thành ba phần, được bắt vít với nhau để tạo sự vừa khít xung quanh bánh xe. Trong quá trình lắp đặt, một trong các hạt lốp được áp dụng cho vành xe, sau đó một miếng chèn phản ứng được lắp vào, và cuối cùng một hạt cườm thứ hai được thêm vào. Trong trường hợp bánh xe kiểu quân đội, bộ phận chèn thường được làm thành hai phần, chúng sẽ được bắt vít với nhau để đảm bảo khớp an toàn. Các chèn tách sử dụng một lõi thép để cung cấp sức mạnh và độ cứng, trong khi cao su xung quanh đảm bảo neo và hấp thụ va chạm.
“Chúng tôi cũng cung cấp chèn Tyron ATR-Carbon sử dụng sợi carbon thay vì đế kim loại và một số cao su. Đồng thời, tất cả các đặc tính được giữ nguyên, nhưng khối lượng giảm khoảng 40% , - Simson nói.
“Đối với người dùng ổ đĩa một mảnh tiêu chuẩn, Tyron đã phát triển công nghệ Tyron ATR-Custom. Bộ phụ kiện này có tất cả các lợi ích của công nghệ ATR-MP của Tyron, nhưng chỉ có hai phần."
anh ấy nói thêm.
Tại DSEI, công ty đã trình làng bộ chèn cao su Tyron ATR-SP (một mảnh).
Nhu cầu mong đợi
Simson tin rằng cùng với sự mở rộng của thị trường xe bọc thép có bánh, nhu cầu về chèn cao su composite đang tăng theo. Tyron cũng cung cấp các sản phẩm cho xe bọc thép Lazar và Milos của Yugoimlort, xe Springbuck và Mountain Lion của DCD Protected Mobility, Xe chiến thuật hạng nhẹ 4x4 của Acmat và xe Timsah / Crocodile 4x4 của Ai Cập.
Công ty sản xuất khung gầm xe bọc thép Texelis của Pháp tin rằng chương trình Scorpion của Pháp là một ví dụ điển hình cho việc chuyển đổi từ xe bánh xích sang xe bánh lốp. Động lực chính ở đây là nhu cầu tăng cường tính di động. Điều này đã được đại diện của công ty thông báo, đồng thời lưu ý rằng việc chuyển đổi này chỉ giới hạn chủ yếu cho các xe có trọng lượng dưới 35 tấn. Công ty đã nhận được hợp đồng phát triển xe Serval 4x4 cho quân đội Pháp.
Theo Texelis, yêu cầu cơ động gia tăng của nhiều quân đội là để đáp ứng với những tiến bộ trong công nghệ như máy bay không người lái, trí thông minh nhân tạo và giám sát chiến trường liên tục. Người phát ngôn của công ty nói thêm rằng khi công nghệ truyền lực tiến bộ, bánh xe ngày càng trở nên đáng tin cậy hơn, "ví dụ, hệ thống treo tinh vi, hệ thống kiểm soát áp suất lốp tập trung và công nghệ chèn nội tuyến." Điều này làm cho các giải pháp có bánh xe trở nên linh hoạt hơn và thích ứng với nhiều điều kiện khác nhau, bao gồm cả các hoạt động quân sự ở các khu vực đông dân cư."
Bất chấp sự cạnh tranh ngày càng tăng từ các đường ray cao su, bánh xe vẫn được coi là lựa chọn ưu tiên cho các loại xe bọc thép, di chuyển chủ yếu trên đường bộ, nhưng khi khối lượng của những phương tiện này tăng lên, vấn đề ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. Một phát ngôn viên của Texelis lưu ý:
"Ngày nay, có hai vấn đề khá cấp bách: tải trọng (do bộ áo giáp cộng với nhiều thiết bị phát điện và điện tử hơn) và độ bền (so với đường ray thép)."
Cuộc tranh luận về những gì tốt nhất cho xe bọc thép, xe bánh xích hay bánh xe, sẽ tiếp tục trong tương lai, khi sự cạnh tranh trên thị trường xe cỡ trung ngày càng tăng. Sự phát triển công nghệ làm phức tạp thêm việc đưa ra quyết định lựa chọn đơn vị đẩy này hay đơn vị động cơ khác, nhưng đồng thời nó cũng mang lại lợi ích cho quân đội, vì tính cơ động của xe bọc thép sẽ được cải thiện trong mọi trường hợp.
