Hệ thống Spicer được thiết kế để tăng độ nổi của máy bằng cách điều chỉnh áp suất trong lốp, cho phép đạt được kích thước tối ưu của in lốp trên mọi mặt đất
Việc hư hỏng bánh xe hoặc lốp xe không nên dẫn đến việc sửa chữa cực kỳ tốn kém, và thậm chí còn dẫn đến việc xe chiến đấu bị kẹt ngay giữa khu vực tác chiến. Loại bỏ các tình huống như vậy là nhiệm vụ chính của các công ty chuyên biệt
Khi mua một chiếc xe hơi mới ngày nay, bạn có thể dễ dàng để lại tiệm làm một bộ cao su có chèn chống thủng, điều này sẽ giúp bạn không phải vất vả thay một chiếc lốp bị xẹp bên đường. Trong trường hợp lốp bị thủng hoặc hỏng, bạn có thể tiếp tục lái xe đến 80 km mà không để lại hậu quả nghiêm trọng nào cho chính bánh xe, cho đến khi bạn tìm được trung tâm bảo hành để thay thế.
Ngoài việc tiết kiệm trọng lượng cho bánh xe dự phòng và các công cụ để thay thế chúng, lốp xe chống cháy cho phép người lái xe không phải lo lắng về việc bị thủng trong thời tiết xấu hoặc ở một nơi không an toàn để dừng lại, vì họ có thể tiếp tục lái xe mà không có nguy cơ làm hỏng ô tô hơn nữa.
Tăng chi phí của một chiếc xe lên vài trăm nghìn đô la, chi phí thay một bánh xe lên mười, thay thế một điểm nguy hiểm trên đường với một khu vực chiến sự, và bạn sẽ dễ dàng hiểu tại sao cải tiến công nghệ lốp xe là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của bảo vệ các xe bọc thép và tổ lái của chúng tham gia vào các hoạt động quân sự.
Lỗ hổng bánh xe
Lợi thế chiến thuật của xe bọc thép bánh lốp, mà chúng mang lại nhờ tính linh hoạt, khả năng triển khai và khả năng cơ động, nhanh chóng khiến chúng trở thành loại phương tiện được ưa chuộng ở Afghanistan. Tuy nhiên, trong nhà hát hoạt động (theatre of operation), gây ra bởi mối đe dọa phổ biến của các thiết bị nổ ngẫu hứng (IED), chúng cũng có những điểm yếu của mình. Trong khi lớp giáp bổ sung và thân tàu V đôi mới được phát triển đã góp phần tăng mức độ bảo vệ phi hành đoàn, sự gia tăng trọng lượng không thể tránh khỏi của phương tiện trong những trường hợp như vậy đã làm trầm trọng thêm các vấn đề liên quan đến thủng hoặc thủng lốp.
Mười năm trước, đối với hầu hết các phương tiện chiến đấu bánh lốp, công nghệ chèn chống chiến đấu làm bằng cao su nguyên khối đã được sử dụng. Nó thực sự là một “chiếc bánh rán” được gia cố đặt bên trong lốp để hấp thụ trọng lượng của máy và bảo vệ bánh xe trong trường hợp hư hỏng và thoát khí ra khỏi lốp. Để miếng đệm (hông lốp dày) có thể chịu được trọng lượng của bệ trong khi vẫn duy trì tốc độ trên một khoảng cách đáng kể, cao su phải rất "cứng", nghĩa là trong trường hợp này, cần có các dụng cụ gấp nếp mạnh mẽ để lắp và tháo bộ phận chèn ra khỏi bánh xe, hoặc lốp phải được đưa từ khu vực chiến đấu đến xưởng sửa chữa.
Đối với quân đội Anh, toàn bộ đội xe bánh lốp đều sử dụng công nghệ này, điều này đã dẫn đến các vấn đề hậu cần nghiêm trọng ở Afghanistan. Có thời điểm, những chiếc lốp bị hư hỏng đã được gửi về Anh để sửa chữa, trong khi mạng lưới các cửa hàng sửa chữa bánh xe di động "Runflat" của mạng lưới PTRF-RF (Cơ sở sửa chữa lốp xe di động - Runflat) khiến nó không thể thực hiện được mọi thứ tại địa phương. Các mô-đun container có thể triển khai này cho phép thực hiện tất cả các loại sửa chữa và bảo dưỡng lốp đang hoạt động trong một chiến dịch quân sự.
Bước mềm mại
Mối đe dọa của IED buộc các nhà sản xuất lốp xe phải liên tục phát triển các giải pháp mới, sau khi bị thủng hoặc thủng lốp, cho phép xe và đoàn tiếp cận căn cứ một cách an toàn, đồng thời cũng giảm thiểu hư hỏng bánh xe.
Michelin, nhà sản xuất lốp xe đa năng X-Force được sử dụng rộng rãi trên các phương tiện quân sự, đã phát triển một loại lốp được gọi là "mìn". Loại lốp này, được trưng bày lần đầu tại Eurosatory 2014, được phát triển để đáp ứng nhu cầu của quân đội Pháp, đặc biệt là cho hệ thống rà phá bom mìn SOUVIM II.
Hệ thống này do MBDA sản xuất, được thiết kế để rà phá bom mìn và xử lý IED, có khả năng rà phá tới 150 km mỗi ngày. Hệ thống bao gồm hai xe kéo rơ moóc để kích hoạt min. Chiếc xe đầu tiên lăn qua một quả mìn đẩy mà không kích hoạt nó, trong khi khối lượng của chiếc máy được kéo - rơ moóc kích hoạt mìn (RDM) - kích hoạt quả mìn đẩy để đảm bảo chiếc xe thứ hai đi qua. Điều đó, lần lượt, kéo thêm hai RDM với các cơ sở bánh xe khác nhau, do đó xóa sạch đường ray trên toàn bộ chiều rộng.
Michelin đã tạo ra lốp xe mỏ của mình với áp suất mặt đất nhỏ hơn chân người. Điều này cho phép bạn xóa các lối đi an toàn trong các bãi mìn mà không có vụ nổ.
Lốp chống mìn Michelin LX PSI 710/75 R34 cho phép xe di chuyển qua các bãi mìn mà không cần khởi động và kích hoạt các loại mìn hình nón và phẳng. Điều này được thực hiện nhờ bánh xe áp suất rất thấp. Khi những chiếc lốp này được lắp trên máy SOUVIM II nặng 7,5 tấn, áp suất mặt đất thực tế không thể nhỏ hơn áp suất của chân người - 360g / cm2. Một phương tiện trinh sát tiêu chuẩn có áp suất mặt đất xấp xỉ 5 kg / cm2.
Hệ thống rà phá bom mìn SOUVIM II của Quân đội Pháp
Lốp sử dụng một dải xốp dài 10cm dính vào lốp, một bước phát triển từ lốp nông nghiệp của Michelin. Lốp cho phép bạn có được miếng vá tiếp xúc lớn nhất có thể của lốp với bề mặt hỗ trợ, và bản thân dải xốp được bao phủ bởi một "màng" cao su bảo vệ mỏng, giúp tăng độ bám.
Ưu điểm của cao su
Cao su có một số lợi thế trong công nghệ chèn chống va đập, và một số nhà sản xuất làm việc riêng với vật liệu này.
Tyron CTO Tony Glazebrook cho biết: “Cao su không có xu hướng bị gãy, nó hấp thụ một số tải trọng va đập, điều này rất quan trọng đối với các phương tiện quân sự di chuyển ngoài đường trong môi trường khắc nghiệt”.
“Không giống như vật liệu tổng hợp, bản thân là vật liệu rất cứng và có thể gây ra tải trọng sốc cao ngay cả với hệ thống treo tuyệt vời - và tải trọng sốc cao làm tăng nguy cơ hư hỏng bánh xe và mất khả năng di chuyển - cao su làm giảm đáng kể độ rung và chấn động truyền qua bộ chèn trên bánh xe, trục và trục truyền động”.
"Điều này có tác dụng tích cực trong việc xử lý xe và giảm hư hỏng bên trong lốp, có nghĩa là nó có thể được tái sử dụng."
Cao su cũng là vật liệu duy nhất tạo ra cái gọi là "ổ khóa" là trung tâm của các bộ phận chống đạn của Tyron. Khóa hạt là một thiết bị cơ học khóa hạt (cạnh nằm trên bánh xe) với chính bánh xe. Trong một bánh xe bơm căng, hạt bị áp suất trong lốp ép vào bề mặt bên trong của vành bánh xe để lốp và bánh xe quay như một đơn vị. Trong trường hợp áp suất lốp bị giảm, ví dụ như bị thủng hoặc bị hỏng, khóa cần thiết để ngăn không cho lốp quay vào bên trong bánh xe, điều này cuối cùng có thể dẫn đến mất khả năng di chuyển.
“Các phương tiện quân sự phải có thể tiếp tục thực hiện nhiệm vụ và quay trở lại hoạt động trên một hoặc tất cả các lốp phẳng - đảm bảo tối thiểu 50 km với hai hoặc nhiều lốp phẳng hoặc tối thiểu hai giờ trên đường địa hình có nghiêng và chướng ngại vật,” Glazebrook nói. "Các miếng đệm cao su mọi địa hình [ATR] của chúng tôi cho phép xe quân sự vượt quá khoảng cách này, và do đó, trong trường hợp bị hỏng, xe có thể đi với một, hai hoặc thậm chí tám lốp bị xẹp đến mức chúng sẽ được sửa chữa hoặc thay thế."
"Bởi vì bộ phận chèn của chúng tôi là nhiều mảnh, chúng có thể được lắp đặt mà không cần dụng cụ đặc biệt và dễ dàng thay thế ngay cả bên đường bằng cách sử dụng thiết bị thay lốp tiêu chuẩn, trong khi vẫn giữ được tất cả các lợi ích của cao su."
Đã thử và thử nghiệm
Các khách hàng của Tyron đã phải kiểm tra các hạt chèn ATR với trọng tâm là các đầu nối để đảm bảo rằng hạt chèn sẽ vẫn hoạt động dưới sự tấn công động học nặng nề. Điều này rất quan trọng vì cao su hấp thụ nhiều năng lượng hơn (từ đá tảng đến IED) so với vật liệu cứng.
Vào tháng 9 năm 2015, Tyron thông báo rằng họ sẽ hợp tác với Global Wheel để cung cấp các bộ phận xuyên giáp hoàn chỉnh cho tàu sân bay bọc thép Springbuck của DCD Defense của Nam Phi. Hợp đồng ban đầu là cung cấp ba bộ bánh xe hoàn chỉnh, thiết kế bao gồm vành bánh xe từ Global Wheel, bộ chèn ATR đúc sẵn từ Tyron và lốp xe từ Continental.
Cùng với đối tác của mình, Global Wheel, Tyron cung cấp các bánh xe hoàn chỉnh có chèn chống va đập cho tàu sân bay bọc thép DCD Defense Springbuck của Nam Phi.
Hợp đồng này đang được tiến hành và công ty tuyên bố rằng họ nhận thấy sự quan tâm lớn đến các sản phẩm của mình từ các nhà sản xuất ô tô có cấu hình bánh xe 4x4, 6x6 và 8x8.
Glazebrook cho biết: “Cũng như với Springbuck, bộ phận chèn có thể được cung cấp như một phần của bánh xe hoàn chỉnh để lắp đặt trên một máy mới. “Chúng cũng có thể được cung cấp như một thành phần mới để nâng cấp giữa vòng đời vì trục máy có thể chịu thêm trọng lượng. Chúng tăng thêm khối lượng cho xe giống như bất kỳ vật liệu chèn nào khác, nhưng hầu hết các phương tiện bọc thép có thể tăng khối lượng một chút và vì vậy không có vấn đề gì ở đây."
So sánh với vật liệu tổng hợp
Là vật liệu thay thế chính cho cao su, vật liệu composite có những ưu điểm riêng - nhẹ hơn, sản xuất ít tốn kém hơn và có thể điều chỉnh cho phù hợp với bánh xe một mảnh hiện có.
RunFlat International cung cấp một số giải pháp bánh xe composite, bao gồm cả hệ thống Dynamic RunFlat, bao gồm hai hoặc ba đoạn composite chống đạn được bắt vít vào vành bánh xe. Ưu điểm của hệ thống hai hoặc ba mảnh so với kiểu bánh rán là nó có thể được lắp đặt và tháo gỡ tại hiện trường bằng cách sử dụng thiết bị tiêu chuẩn.
Khi lốp được bơm căng hoàn toàn, các phân đoạn vẫn cố định vào vành, nhưng khi lốp bị xì hơi, chúng "quay" theo chuyển động quay về phía trước của lốp và bánh xe, bù đắp cho sự chênh lệch về đường kính lốp được bơm căng / không bị xì ở mỗi bên của trục xe. Điều này cho phép xe đi được quãng đường lên đến 100 km với một hoặc nhiều lốp xẹp.
Tom Westley, người đứng đầu bộ phận bán hàng của RunFlat International cho biết: “Các phụ kiện mô-đun của chúng tôi giúp việc hoán đổi lốp tua-bin tương đối dễ dàng, điều này rất quan trọng vì lốp xe ở Afghanistan có tuổi thọ thấp hơn so với tuổi thọ thiết kế của chúng,” Tom Westley, trưởng bộ phận bán hàng của RunFlat International cho biết.“Ngoài ra, các sản phẩm của chúng tôi không bị hao mòn theo thời gian và chúng đối phó tốt với các cuộc tấn công bằng đạn đạo hoặc địa hình gồ ghề, luôn là nguyên nhân gây ra gãy chèn”.
Polyme do công ty tạo ra và sử dụng có khả năng chịu được các cuộc tấn công bằng tên lửa đạn đạo. Vật liệu không bị tách ra, nó hấp thụ năng lượng và được kéo lại bất kể nhiệt độ. Theo hãng, chất liệu này nhẹ hơn cao su nên có thể tăng khả năng chịu lực của máy.
Tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng, các giải pháp Dynamic RunFlat khác nhau cho phép một chiếc xe bị xẹp lốp đi được các quãng đường khác nhau: từ 15 km với tốc độ 50 km / h trên đường trường và lên đến 100 km đường trường hoặc 60 km đường địa hình. Hệ thống khóa được cấp bằng sáng chế giúp chúng dễ dàng cài đặt; Không cần bôi trơn bên trong lốp mà chỉ cần bôi trơn ở mặt trong của miếng chèn tiếp xúc với vành, góp phần làm cho lốp trượt mượt mà hơn khi bị xẹp. Công ty cũng cung cấp hệ thống Static RunFlat cho vành bánh xe có thể thu gọn cho các loại xe quân sự, thường là địa hình. Hệ thống bao gồm ba đoạn chống đạn được bắt vít chặt chẽ xung quanh trục bánh xe; chúng khóa và giữ lốp đúng vị trí, có bị xì hơi hay không. Nhờ hình dạng vòng cổ được cấp bằng sáng chế, hệ thống đặc biệt ổn định khi bánh xe phẳng. Hệ thống này chủ yếu dành cho các ứng dụng quân sự trên đường trường và địa hình, nó thường cho phép bạn lái xe với lốp phẳng từ 50 đến 100 km.
RunFlat International không nêu tên các dự án quân sự sử dụng sản phẩm của mình, nhưng tổ chức này có một số hợp đồng ở Trung Đông - thị trường lớn thứ hai sau châu Âu - hiện đang được tiến hành.
Westley lạc quan: “Việc rút quân khỏi Iraq và Afghanistan đã có tác động tiêu cực đến nhu cầu … nhưng các dự án phương tiện chiến đấu lớn mới đang bắt đầu sẽ quyết định nhu cầu bổ sung trong những năm tới. “Khả năng cung cấp bánh xe nhẹ, bền và dễ sử dụng của chúng tôi có thể thích ứng với từng dự án là rất quan trọng ở đây.”
“Việc cung cấp mức độ bảo vệ cao hơn chống lại IED đã dẫn đến việc các phương tiện giao thông tăng nhiều trọng lượng và các phương tiện nặng hơn cần được trang bị bánh xe có thể chịu được tải trọng tăng lên. Là một chuyên gia về lốp và bánh xe, chúng tôi có thể thiết kế và cung cấp một bánh xe hoàn toàn tương thích với bộ chèn hoặc khóa đạn đạo, cũng như cụm bánh xe hoàn toàn sẵn sàng để lắp đặt trên xe hơi."
Hệ thống runflat động bao gồm hai hoặc ba đoạn composite chống đạn được bắt vít vào vành bánh xe
Ở trạng thái rắn
Khái niệm về lốp "không khí" hoặc lốp không khí nén đã được khám phá trong vài năm. Chúng chủ yếu dành cho thị trường dân dụng, đặc biệt là cho các phương tiện di chuyển chậm không sử dụng hoặc không cần hệ thống treo, chẳng hạn như máy cắt cỏ. Nhưng công nghệ này đã chuyển sang lĩnh vực quân sự như một giải pháp tiềm năng có khả năng chống lại bom mìn và IED.
Bridgestone đã phát triển một số nguyên mẫu cho Lốp ý tưởng không khí, trong khi Michelin quan tâm đến các ứng dụng quân sự cho giải pháp Lốp xuyên tâm không khí X Tweel (ART), một hệ thống lắp ráp lốp và bánh xe có nhiều phiên bản dành cho xe địa hình.
Gia đình Michelin Tweel
Giải pháp Tweel là một tập hợp các đai thép cường độ cao hoạt động như một "thành dọc" hình trụ bán cứng tạo thành một loại lò xo cơ đàn hồi xung quanh bánh xe; Các nan hoa polyresin có độ bền cao kết nối các dải thép với trục bánh xe. Như với lốp hơi thông thường, áp suất riêng thấp đạt được với tổng trọng lượng tương đối thấp.
Một tùy chọn khác được phát triển bởi Resilient Technologies. Lốp không khí nén Non-Pneumatic Tyre (NPT) theo hợp đồng với một phòng thí nghiệm nghiên cứu của quân đội, được ban hành vào giữa những năm 2000, được phát triển và thử nghiệm ngay từ đầu cho xe bọc thép HMMWV. Lốp NPT mang lại tính cơ động và an toàn vượt trội so với lốp chèn, vì nó sẽ không bị thủng hoặc xẹp xuống khi bị trúng đạn, mảnh vỡ hoặc kích nổ IED.
Lốp không khí nén (NPT)
Với việc Polaris mua Resilient Technologies, lốp không khí nén NPT đã trở thành một lựa chọn cho chiếc SUV Sportsman MV850. Lốp TerrainArmor NPT có thể chịu được đạn, đá sắc nhọn và các vật thể khác có thể làm hỏng lốp khí nén, loại bỏ nhu cầu về bánh xe dự phòng trên máy. Lái xe trên những chiếc lốp không khí nén này không khác gì lái xe trên lốp hơi.
Cấu tạo của lốp bao gồm vành, đĩa polymer và dải gai, chúng kết hợp với nhau tạo thành một bánh xe "hầu như không thể phá hủy". Lưỡi, đĩa và vành được thiết kế đặc biệt cho tải trọng mục tiêu và địa hình phổ biến.
Công nghệ kiểm soát lốp
Các công nghệ "quản lý lốp xe" tinh vi cũng đang có chỗ đứng trên thị trường quốc phòng khi người dùng muốn cải thiện hiệu suất dẫn động bốn bánh, khả năng di chuyển tốt hơn và bộ chẩn đoán toàn diện được tích hợp vào một hệ thống phụ duy nhất.
Vào tháng 9 năm 2015, Dana đã thông báo rằng họ sẽ cung cấp hệ thống kiểm soát áp suất lốp Spicer cho Phương tiện chiến thuật hạng nhẹ (JLTV) mới mà Oshkosh sẽ sản xuất cho Lục quân và Thủy quân lục chiến Hoa Kỳ. Hệ thống được thiết kế để cải thiện hiệu suất của các loại xe bánh lốp chiến thuật trên đường đất, trên dốc, cát hoặc bùn, đồng thời giúp tăng tốc độ trên nhiều loại địa hình và cho phép bạn chạy về cơ sở trong trường hợp nổ lốp. đâm thủng. Hệ thống cũng cho phép bạn giảm khoảng sáng gầm xe khi vận chuyển bằng nhiều phương thức vận tải khác nhau.
Trên thực tế, hệ thống cho phép, nếu cần thiết, làm phồng và tải lốp, điều chỉnh áp suất trong chúng đến mức tương ứng với mức giảm, giúp tăng độ bám đường với mặt đất và duy trì khả năng vượt qua. Hoạt động của hệ thống được điều khiển bởi bộ phận điều khiển cơ-điện tử, giúp phát hiện và giải quyết mọi vấn đề về áp suất lốp, cho phép giám sát từng bánh xe một cách riêng biệt. Khối điều khiển là một mô-đun tích hợp bao gồm các hệ thống phụ cơ khí, điện và máy tính.
Dana có hai hệ thống cơ sở trong danh mục đầu tư của mình với các cấu hình hơi khác nhau. Hệ thống đầu tiên được tối ưu hóa cho xe 4x4 hạng nhẹ và hiện đang được ký hợp đồng cho dự án JLTV. Một hệ thống thứ hai, hiệu quả hơn được lắp đặt trên một số phương tiện quân sự lớn hơn, chẳng hạn như các loại MRAP hoặc dòng xe quân sự hạng trung FMTV. Các thành phần chính bao gồm bộ điều khiển khí nén, van xả nhanh, bộ điều khiển điện tử và van bánh xe.
Robert Goldston, trưởng bộ phận kinh doanh của Dana, cho biết công ty đã tích cực ký hợp đồng cho tất cả các dự án cạnh tranh cho chương trình JLTV, từ việc lên ý tưởng thông qua thiết kế kỹ thuật đến phát triển và chuẩn bị sản xuất đầy đủ.
“Thông qua những nỗ lực này và mối quan hệ bền chặt với các nhà cung cấp thành phần hệ thống của chúng tôi, chúng tôi đã có thể điều hướng rõ ràng qua từng bước của chương trình JLTV,” ông nói thêm. - Hệ thống này thực chất là một hệ thống thương mại chế tạo sẵn mà chúng tôi đã sửa đổi cho các phương tiện quân sự hạng nhẹ hoạt động trong điều kiện khó khăn. Chúng tôi vẫn tiếp tục thực hiện một số sửa đổi phần mềm để đáp ứng tất cả các yêu cầu của dự án JLTV về các đặc tính kỹ chiến thuật."
Công ty hiện đang chuẩn bị cho việc sản xuất hàng loạt khối lượng lớn, với các hệ thống cho lô đầu tiên đã được giao.
Một động lực chính đằng sau nỗ lực R&D của Dana là sự kiên định của khách hàng về các giao diện người dùng và thuật toán tích hợp để hoạt động nhất quán với các hệ thống con của máy móc khác.
“Ví dụ, nếu có yêu cầu hệ thống treo chuyển sang một chế độ nhất định, thì hệ thống kiểm soát áp suất cũng sẽ vào chế độ định trước. Ngoài ra, khách hàng muốn giảm thời gian bơm hơi và xì hơi lốp để có thể chuyển từ dạng địa hình này sang dạng địa hình khác nhanh nhất có thể”.
Ngoài ra, hệ thống có thể lập trình tại hiện trường và các công cụ chẩn đoán tích hợp sẽ cảnh báo người lái xe về các vấn đề tiềm ẩn về lốp và cung cấp trạng thái của toàn bộ hệ thống. Sắp tới, công ty đang nghiên cứu các giải pháp giúp giảm thời gian lạm phát và giảm phát của lốp xe.
