De behoefte aan platforms die over elk type terrein kunnen bewegen en op het slagveld kunnen opereren in dezelfde gevechtsformaties met zware gepantserde voertuigen, bepaalt in de regel de installatie van een rupsschroef. Tegelijkertijd worden middelzware en lichte gepantserde voertuigen, die gewoonlijk op de weg rijden en die per vliegtuig moeten worden vervoerd om de inzet te versnellen, gewoonlijk op wielen.
Bij middelgrote platformen wordt het keuzeprobleem ingewikkelder. De massa van deze machines neemt toe tegen de achtergrond van veranderende operationele vereisten, en afhankelijk van de technologische ontwikkeling van rupsbanden en wielen, die de prestaties kunnen verbeteren en eventuele nadelen kunnen verminderen, kan elk type voortstuwingsinrichting hier een voordeel behalen.
Staal geeft niet op
Rupsbandsystemen domineren de markt voor gepantserde voertuigen zwaarder dan 30 ton, en hoewel stalen rupsbanden nog steeds domineren, proberen fabrikanten van composietrubberequivalenten voet aan de grond te krijgen op deze markt. De ontwikkeling van stalen rupsen heeft vooral te maken met gewichtsreductie. Dit wordt bereikt door het gebruik van lichtere materialen die de krachten die erop werken kunnen weerstaan. Ten eerste kunnen ze worden verkregen door de ontwikkeling van speciale soorten hoogwaardig staal.
William Cook, chief commercial officer bij Cook Defense Systems (CDS), een ontwikkelaar en fabrikant van stalen rupsbanden, zei dat ze lichtere opties aanbieden aan hun klanten, waaronder het Britse leger. CDS levert ook alle componenten die op de een of andere manier verband houden met de rupsen zelf, inclusief aandrijftandwielen, loopwielen, rups- en draagrollen, enz.
“Als je kijkt naar het Ajax lichte verkenningsvoertuig van het Britse leger, dan zie je dat de baan die we momenteel leveren ongeveer 15% lichter is dan de baan die we oorspronkelijk aanboden. Dit hebben we bereikt door het gebruik van speciale moderne materialen en moderne ontwerp- en fabricagetools."
Hij legde uit:
“We gebruiken ook geavanceerde eindige-elementenanalyse en uitgebreide banktests om ervoor te zorgen dat onze lichtgewicht rupsbanden betrouwbaar zijn gedurende hun geplande levensduur. Eindige Elementen Analyse (FEA) controleert of er 'onnodige' massa is en we testen de prototypes van de sporen op falen op een speciaal gebouwde testbank om er zeker van te zijn dat ze bestand zijn tegen de bedrijfsomstandigheden."
Tijdens de serieproductie zorgt CDS voor een hoge productkwaliteit en garandeert het nul defecten door röntgeninspectie van 100% van de sporen. Het bedrijf levert ook een complete set montage- en onderhoudsgereedschappen met de juiste instructies, en stuurt technische teams naar militaire eenheden om voertuigbemanningen te adviseren en bij te staan.
Stalen rupsbanden zijn verkrijgbaar met één of twee pinnen. Het verschil is dat de sporen met één of twee vingers met elkaar verbonden zijn. Eenpolige rupsbanden zijn lichter en bieden goede tractie, daarom zijn ze meer geschikt voor lichte voertuigen. Rupsbanden met twee vingers zijn zwaarder en geschikter voor tanks, maar hebben niet altijd dezelfde eigenschappen, terwijl ze ook duurder zijn.
In stalen rupsbanden zijn de vingers meestal met rubber bekleed, dat wil zeggen dat ze bedekt zijn met een kleine laag rubber, en dit bepaalt de levensduur van de rupsen. Een baan met twee rubberen pinnen zal twee keer zoveel rubber dragen. CDS heeft zwaar geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling voor speciale slijtvaste rubberverbindingen die worden gebruikt voor vingers, kussentjes en wissers.
"Het verbeteren van de prestaties van rubbercompounds is van cruciaal belang om de levensduur van de baan te verlengen", legt Cook uit. CDS heeft een speciaal laboratorium voor het testen en kwaliteitscontrole van rubberverbindingen in zijn baanfabriek en werkt nauw samen met Britse universiteiten om flexibelere rubberverbindingen te ontwikkelen.
Het bedrijf heeft onlangs ook $ 6,4 miljoen geïnvesteerd in zijn Britse faciliteiten om alle metalen componenten te verplaatsen en de afhankelijkheid van onderdelen van derden, waaronder pinnen en nietjes, te verminderen. Dit verbeterde het ritme van de levering van rupsbanden aan het Britse leger van zijn eigen productie, wat erg belangrijk is, aangezien rupsen een zeer verbruikbaar onderdeel zijn tijdens militaire operaties en tegelijkertijd uiterst noodzakelijk zijn om de bruikbaarheid van gepantserde voertuigen te behouden.
Cook zei dat als operators van gepantserde voertuigen uiteindelijk "volledige gevechtscapaciteit" willen hebben, ze stalen rupsbanden niet kunnen verlaten, omdat ze je in staat stellen het moeilijkste terrein te overwinnen, inclusief moerassige grond en modderhellingen.
Over gepantserde voertuigen van de middelste categorie qua massa, waar de concurrentie tussen stalen en rubberen rupsen het sterkst is, merkte Cook op: Er zullen altijd gebruikers zijn die hun voertuigen willen gebruiken in grote gevechtsoperaties en daarom stalen rupsen nodig hebben, maar er zullen ook mensen zijn die hun voertuigen willen gebruiken bij operaties waarbij lange afstanden moeten worden afgelegd op verschillende soorten wegen, of bij vredesoperaties of bij ondersteunende operaties waarvoor rubbertracks meer geschikt zijn.
Cook benadrukte dat aangezien CDS onafhankelijk is van de controle van een ontwikkelaar of fabrikant van gepantserde voertuigen, zoals BAE Systems of Krauss-Maffei Wegmann, het zijn rupssystemen aan elke fabrikant kan aanbieden. CDS werkt samen met het in Singapore gevestigde ST Engineering aan het Hunter-pantservoertuig, in het Midden-Oosten om Russische voertuigen te moderniseren, met de Turkse Otokar aan zijn Tulpar-infanteriegevechtsvoertuig en met het Duitse Rheinmetall aan het Lynx-infanteriegevechtsvoertuig in het kader van het Australische Land 400-programma.
De kloof dichten
Ondertussen verbeteren de prestaties van rupsbanden van composietrubber voortdurend. Fabrikanten willen niet alleen concurreren met stalen rupsbanden op het gebied van zware en middelzware pantservoertuigen, maar ook met wieloplossingen. Calvin Sloane van Soucy, een Canadees bedrijf voor rubberen rupsbanden, zei dat zijn bedrijf betrokken is bij de meeste programma's voor gepantserde voertuigen vanwege de mogelijkheden die dit type circuit biedt. "Een langdurige controverse over het onderwerp" Wat is beter: een rups of een wiel?" laaide altijd weer op als het ging om de mobiliteit van gepantserde voertuigen. Terwijl wielen, met name 8x8-machines, beter presteren op de weg dan stalen rupsen, passen rubberen rupsen goed in de nis tussen wielen en rupsen.”
Sloane legde uit dat de wegkenmerken van rubberen rupsbanden het mogelijk maken om in totaal een grotere afstand af te leggen, die bijna samenvalt met de kilometerstand van de wielen, aangezien de gemiddelde afstanden tussen pechgevallen van gepantserde voertuigen ongeveer hetzelfde zijn, maar als je een zwaardere auto neemt, dan zorgen rubberen rupsbanden hier eigenlijk voor meer kilometers tussen pechgevallen.
“De 8x8-configuratie heeft over het algemeen een GVW-limiet van ongeveer 35 ton; als je eroverheen gaat, begin je mobiliteit te verliezen vanwege de grootte van de wielen en het vermogen van de motor, "legde Sloan uit. “Naarmate deze limiet wordt overschreden en het gewicht van de machine toeneemt, worden de voordelen van de rupsaandrijving duidelijker. Het wordt steeds moeilijker om een pleidooi te houden voor 8x8-platforms, nu doen composietrubbertracks hun intrede en gaan ze een rol spelen tot ongeveer 47 ton."
Soucy werkt aan nieuwe merken rubbercompounds waarmee rubberen rupsbanden efficiënter kunnen presteren op voertuigen van meer dan 50 ton en staal in de zware gepantserde voertuigindustrie zal uitdagen. Een verouderde Leopard 1-tank met een gewicht van ongeveer 42 ton en uitgerust met rubberen rupsen wordt momenteel operationeel getest in Canada.
“We hebben chemici in de fabriek die met verschillende formuleringen werken en experimenteren met warmteafgifte. Dit zijn complexe stoffen, waardoor anderen niet met de juiste formule kunnen komen. Het gaat niet alleen om het verkrijgen van de rups als geheel, maar ook om Kevlar vezels om het barsten van rubber en koolstof nanobuisjes te voorkomen in combinatie met andere chemicaliën om de warmteontwikkeling te verminderen en daardoor de duurzaamheid te vergroten…
We experimenteren met deze samenstelling, waarbij we afhankelijkheden afleiden van de massa van de auto zodat deze er precies bij past. Meestal maken we een track van zes verschillende mixen en dan draaien we die in onze Leopard-testtank, analyseren welk segment het beste werkt en nemen dat dan en maken er een complete track van. Soucy werkt aan zijn nieuwste formuleringen, die specifiek zijn ontworpen voor machines met een gewicht van ongeveer 55 ton, en voert tests uit om de warmteafgifte te meten."
Sloane voegde eraan toe dat het bedrijf ongeveer twee jaar verwijderd is van het leveren van praktische resultaten. Ondertussen is de doelmarkt voor rupsbanden van composietrubber middelgrote voertuigen met een gewicht van 35-48 ton. Hij merkte op dat rupsplatforms een betere gevechtsstabiliteit hebben dan explosiegevoelige wielvoertuigen, omdat de rubberen rupsband de explosiegolf kan absorberen. De kans op explosieschade aan stalen rupsbanden is groter, terwijl ze secundaire schadelijke factoren creëren in de vorm van staalfragmenten.
Andere voordelen van rubberen rupsen zijn duurzaamheid, zegt Sloane, terwijl rubberen stalen rupsen met gelijmde rubberen pads elke 600 km moeten worden vervangen. Stalen rupsen veroorzaken ook slijtage aan de aandrijfwielen, loopwielen, rups- en draagrollen, rubberen pads en natuurlijk de rupsschakels zelf. “Bij stalen rupsbanden moet je elke 1500-2000 km van wielen wisselen, hetzelfde geldt voor rubber en rubberen onderdelen. De levensduur van de aandrijvende en sturende wielen is 2000-3000 km, terwijl ter vergelijking het contact "rubber-rubber" veel minder destructief is."
Minder slijtage resulteert in minder logistieke ondersteuning, wat een ander voordeel is, samen met een vermindering van geluid en trillingen tot 70%. Trillingen kunnen een negatief effect hebben op gevechtssystemen, munitie, elektronica en mensen, omdat constant schudden in de loop van de tijd tot rampzalige resultaten leidt. Het gebruik van rubber helpt ook om het gewicht te verminderen en het brandstofverbruik te verbeteren.
Concurrerende markt
Het bedrijf testte zijn composietrubbertracks op de Warrior BMP van het Britse leger, aanvankelijk als proof of concept en later als voorstel voor het Ajax-programma. Op DSEI 2019 toonde het bedrijf voor de duidelijkheid een van zijn gebruikte tracks en een nieuwe track op de Warrior. Sloane zei dat de nieuwe tracks deel zouden kunnen uitmaken van het BMP-uitbreidingsprogramma van de Warrior als het ministerie van Defensie dat zou willen, hoewel er momenteel geen overeenstemming over is. Rheinmetall BAE Systems Land (RBSL) gebruikt Soucy-rubbertracks op zijn Warrior-mortelvariant die wordt aangeboden voor het Britse Armored Battlefield Support Vehicle-programma.
In september 2018 werden als onderdeel van fase 3 van het Australische Land 400-programma de AS21 Redback-voertuigen van het Zuid-Koreaanse bedrijf Hanwha Defense en de KF41 Lynx van Rheinmetall geselecteerd voor het nieuwe rupsvoertuig voor infanterie. Soucy heeft zijn eigen rubberen rupsband voor de AS21 en CDS heeft stalen rupsbanden voor de Lynx. Het verrijdbare platform was in een eerder programma gekozen voor het verkenningsvoertuig Combat Reconnaissance Vehicle, het bleek de Rheinmetall Boxer 8x8 pantserwagen te zijn.
Het Franse leger wordt vaak genoemd als een voorbeeld van een militaire structuur die zijn gepantserde voertuigen met rupsbanden heeft vervangen door voertuigen op wielen, waaronder middelzware gepantserde personeelsdragers en infanteriegevechtsvoertuigen. Deze ervaring bleek succesvol tijdens operaties in Mali, toen gepantserde voertuigen op wielen en artillerie op wielen werden overgebracht naar de hoofdstad van Senegal, Dakar, en vervolgens op eigen gelegenheid de Malinese provincie Gao bereikten.
Hoewel tot dusver geen groot leger het voorbeeld van Frankrijk heeft gevolgd, is er een duidelijke trend om meer mobiele middelzware 8x8-wielvoertuigen aan te schaffen. Net als Australië koos het Britse leger de Boxer voor zijn Mechanized Infantry Vehicle-programma om de verouderde FV430 gepantserde personeelsdragers met rupsbanden te vervangen.
Soucy heeft zijn rubberen rupsband geïnstalleerd op de Adnan ACV-300 infanteriegevechtsvoertuigen van het Maleisische leger en volgens Sloane zijn ze goedgekeurd door de VN voor inzet bij vredesoperaties. De Soucy-rubbertrack is ook geïnstalleerd op de CV90's uit twee van de zeven operationele landen, Denemarken en Noorwegen.
Sloane benadrukte:
“De vraag is of rupsbanden en wielen kunnen samenwerken in gecombineerde wapenoperaties. Met stalen rupsplatforms zullen ze niet in staat zijn om over lange afstanden samen te werken. Het wordt een logistieke nachtmerrie, maar de composietrubberbaan heeft het gat gedicht.”
Een andere look
Terwijl CDS en Soucy een groot potentieel zien in programma's voor rupsvoertuigen, zien fabrikanten van gepantserde voertuigen de markt enigszins anders. Peter Simson van Tyron Runflat zei dat er slechts twee grote BMP-programma's op rupsbanden zijn - de American Next Generation Combat Vehicle en de Australian Land 400 - terwijl er veel programma's zijn voor gepantserde voertuigen op wielen, bijvoorbeeld de Britse Boxer 8x8.
“We zien deze behoeften in verband met het feit dat gevechtsoperaties in bevolkte gebieden en snelle manoeuvreeroperaties worden verwacht in plaats van traditionele oorlogsvoering. De flexibiliteit van de wielen is hier het meest geschikt, en niet de traagheid van zware gepantserde voertuigen op het spoor."
Simson zei dat met het gebruik van Tyron samengestelde rubberen inzetstukken, de beschikbaarheid van theaterapparatuur nu groeit en dat gevechtsvoertuigen en ondersteuningsvoertuigen op wielen geen gebreken vertonen en voldoen aan de FINABEL-overeenkomst met testnormen voor luchtbanden. Deze norm is een strikte reeks criteria waaraan wielen van militaire kwaliteit met slagvaste inzetstukken moeten voldoen voor verschillende soorten schade.
Het gebruik van zelfdragende wielen is erg belangrijk, deze zorgen ervoor dat de machine zijn taak kan voortzetten in het geval van een wielbeschadiging of leeglopen.
"Het weerstandswiel bevat een beadlock - een vergrendeling, een speciaal element van de wielschijf waardoor de band niet van de velg kan springen, wat volledige manoeuvreerbaarheid biedt", - zei Simson.
“Gecentraliseerde bandenspanningscontrolesystemen leveren een bijdrage. Op moderne gevechtsvoertuigen kunnen ze de bestuurder de banden laten leeglopen en opnieuw oppompen om de tractie op zand of zacht terrein te maximaliseren, de manoeuvreerbaarheid verder te verbeteren en de kans op het voltooien van een missie te vergroten. Zonder beadlock draait het wiel gewoon op de band, waardoor de auto effectief wordt geïmmobiliseerd.
Versterkte rubberen zijwanden of inzetstukken spelen ook een belangrijke rol bij het absorberen van de schokken en impact van verschillende obstakels op ruw terrein, zei Simson, en zorgen voor een veilige pasvorm voor de band.
“Omgekeerd absorberen harde inzetstukken van composiet of plastic de impact niet en kunnen ze, als ze kapot gaan, het wiel en de band ernstig beschadigen, wat kan leiden tot volledig verlies van mobiliteit. Bovendien is het onmogelijk om een veilige pasvorm te garanderen met inzetstukken van kunststof of composiet, omdat deze, in tegenstelling tot rubberen inzetstukken, niet de compressie bieden die nodig is om de band op zijn plaats te houden.
Tyron's All-Terrain Rubber Multi-Part (ATR-MP) inzetstukken garanderen bandretentie, schokabsorptie en verminderen ook de logistieke stress omdat er geen speciaal montagegereedschap nodig is, wat betekent dat bandenwissels kunnen worden uitgevoerd met standaard gereedschap. Simson merkte op dat dit de reden is dat producten met deze technologie de meest populaire producten van het bedrijf zijn.
Het ATR-MP-inzetstuk bestaat meestal uit drie delen, die aan elkaar zijn vastgeschroefd om een goede pasvorm rond het wiel te bieden. Tijdens de installatie wordt een van de bandhiel op de velg aangebracht, vervolgens wordt een reactief inzetstuk geïnstalleerd en ten slotte wordt een tweede beadlock toegevoegd. In het geval van wielen in militaire stijl, wordt het inzetstuk meestal in twee delen gemaakt, die aan elkaar worden vastgeschroefd om een veilige pasvorm te garanderen. De gespleten inzetstukken gebruiken een stalen kern om sterkte en stijfheid te bieden, terwijl het omringende rubber zorgt voor verankering en schokabsorptie.
"We bieden ook Tyron ATR-Carbon-inzetstukken die koolstofvezel gebruiken in plaats van een metalen basis en wat rubber. Tegelijkertijd blijven alle kenmerken behouden, maar wordt de massa met ongeveer 40% verminderd ", - zei Simson.
“Voor gebruikers van standaard eendelige aandrijvingen uit één stuk heeft Tyron de Tyron ATR-Custom-technologie ontwikkeld. Deze wisselplaat heeft alle voordelen van Tyron's ATR-MP-technologie, maar dan in slechts twee delen."
hij voegde toe.
Op DSEI onthulde het bedrijf het Tyron ATR-SP (eendelige) rubberen inzetstuk.
verwachte behoeften
Simson is van mening dat in verband met de uitbreiding van de markt voor gepantserde voertuigen op wielen, de vraag naar composietrubberen inzetstukken dienovereenkomstig groeit. Tyron levert ook producten voor Yugoimlort's gepantserde voertuigen Lazar en Milos, DCD Protected Mobility's Springbuck en Mountain Lion voertuigen, Acmat's Light Tactical Vehicle 4x4 en het Egyptian Timsah / Crocodile 4x4 voertuig.
Het Franse chassisbedrijf voor gepantserde voertuigen Texelis is van mening dat het Franse Scorpion-programma een goed voorbeeld is van de overgang van rupsvoertuigen naar wielvoertuigen. De belangrijkste drijfveer hierbij is de behoefte aan meer mobiliteit. Dit werd aangekondigd door een vertegenwoordiger van het bedrijf en merkte tegelijkertijd op dat deze overgang voornamelijk beperkt is tot voertuigen met een gewicht van minder dan 35 ton. Het bedrijf kreeg een contract toegewezen om een Serval 4x4-voertuig voor het Franse leger te ontwikkelen.
Volgens Texelis zijn de toegenomen mobiliteitseisen van veel legers een reactie op de vooruitgang in technologieën zoals dronezwermen, kunstmatige intelligentie en continue bewaking op het slagveld. Een woordvoerder van het bedrijf voegde eraan toe dat naarmate de krachtoverbrengingstechnologie vordert, wielen betrouwbaarder worden, "bijvoorbeeld geavanceerde ophangingssystemen, gecentraliseerde bandenspanningscontrolesystemen en inline-wisselplaattechnologie." Dit maakt wieloplossingen veerkrachtiger en aanpasbaar aan verschillende omstandigheden, waaronder militaire operaties in bevolkte gebieden."
Ondanks de toenemende concurrentie van rubberen rupsbanden, worden wielen nog steeds beschouwd als de voorkeurskeuze voor gepantserde voertuigen, die zich voornamelijk op de weg voortbewegen, maar naarmate de massa van deze voertuigen toeneemt, wordt het probleem nijpender. Een Texelis-woordvoerder merkte op:
"Vandaag de dag zijn er twee nogal dringende problemen: laadvermogen (vanwege pantserkits plus meer elektronische en stroomopwekkingsapparatuur) en duurzaamheid (versus stalen rupsen)."
De discussie over wat het beste is voor gepantserde voertuigen, een rups of een wiel, zal in de toekomst voortduren naarmate de concurrentie op de markt voor middelgrote voertuigen toeneemt. De technologische ontwikkeling bemoeilijkt de besluitvorming over de keuze van deze of gene voortstuwingseenheid, maar komt tegelijkertijd de militairen ten goede, aangezien de mobiliteit van gepantserde voertuigen in ieder geval zal verbeteren.
