Het Spicer-systeem is ontworpen om de flotatie van de machine te vergroten door de druk in de banden te regelen, waardoor de optimale maat van de bandenafdruk op elke ondergrond kan worden verkregen
Schade aan een wiel of band mag niet leiden tot extreem dure reparaties, en nog meer tot het vastlopen van een gevechtsvoertuig midden in een gevechtszone. Het elimineren van dergelijke situaties is de hoofdtaak van gespecialiseerde bedrijven
Wanneer u vandaag een nieuwe auto koopt, kunt u het passagierscompartiment gemakkelijk verlaten op een set rubber met lekvrije inzetstukken, wat u de onaangename taak bespaart om een lekke band aan de kant van de weg te vervangen. In het geval van een lekke band of schade aan de band, kunt u tot 80 km doorrijden zonder ernstige gevolgen voor het wiel zelf, totdat u een servicecentrum vindt om het te vervangen.
Naast het besparen van gewicht op het reservewiel en gereedschap om het te vervangen, zorgen gevechtsbestendige banden ervoor dat bestuurders zich geen zorgen hoeven te maken over een lekke band bij slecht weer of op een onveilige plek om te stoppen, omdat ze kunnen blijven rijden zonder het risico te lopen de auto te beschadigen auto nog meer.
Verhoog de kosten van een voertuig met enkele honderdduizenden dollars, de kosten van het vervangen van een wiel met tien, vervang een gevaarlijke plek op de weg door een oorlogsgebied, en u zult gemakkelijk begrijpen waarom het verbeteren van de bandentechnologie een van de belangrijkste aspecten van bescherming van gepantserde voertuigen en hun bemanningen die betrokken zijn bij militaire operaties.
Kwetsbaarheid wiel
Het tactische voordeel van gepantserde voertuigen op wielen, die ze bieden door hun flexibiliteit, inzetbaarheid en wendbaarheid, maakte ze al snel tot het favoriete voertuigtype in Afghanistan. In het theater van operaties (theater van operaties), veroorzaakt door de alomtegenwoordige dreiging van geïmproviseerde explosieven (IED's), hadden ze echter ook hun zwakke punten. Hoewel extra bepantsering en nieuw ontwikkelde dubbele V-rompen hebben bijgedragen aan een betere bescherming van de bemanning, heeft de onvermijdelijke toename van het voertuiggewicht in dergelijke gevallen de problemen in verband met een lekke band of bandbreuk verergerd.
Tien jaar geleden werd voor de meeste gevechtsvoertuigen op wielen de technologie van gevechtsbestendige inzetstukken van monolithisch rubber gebruikt. Het is eigenlijk een versterkte "donut" die in de band wordt geplaatst en die het gewicht van de machine absorbeert en het wiel beschermt in geval van schade en het vrijkomen van lucht uit de band. Om ervoor te zorgen dat het inzetstuk (verdikte zijwanden van de band) het gewicht van het platform kunnen dragen en tegelijkertijd de snelheid over een aanzienlijke afstand kan behouden, moet het rubber erg "hard" zijn, dat wil zeggen dat er in dit geval krachtige krimpgereedschappen nodig zijn om installeer en verwijder het inzetstuk van het wiel, of de band moet van de gevechtszone naar de reparatiewerkplaats worden gebracht.
Voor het Britse leger, wiens hele wagenpark van deze technologie gebruikmaakte, leidde dit tot ernstige logistieke problemen in Afghanistan. Op een gegeven moment werden beschadigde banden teruggestuurd naar het VK voor reparatie, terwijl het PTRF-RF-netwerk (Portable Tire Repair Facility - Runflat) van "Runflat" mobiele wielreparatiewerkplaatsen het onmogelijk maakte om alles lokaal te doen. Deze inzetbare containermodules zorgen voor allerlei operationele bandenreparatie en onderhoud tijdens een militaire campagne.
Zachte stap
De dreiging van IED's dwingt bandenfabrikanten om voortdurend nieuwe oplossingen te ontwikkelen die, na een lekke band of breuk van een band, een auto en een bemanning in staat stellen om veilig de basis te bereiken en ook wielschade te minimaliseren.
Michelin, een fabrikant van X-Force veelzijdige banden die veel worden gebruikt op militaire voertuigen, heeft een zogenaamde "mijn"-band ontwikkeld. De band, die voor het eerst werd getoond op Eurosatory 2014, werd ontwikkeld om te voldoen aan de behoeften van het Franse leger, met name voor het SOUVIM II-mijnopruimingssysteem.
Dit systeem, vervaardigd door MBDA, ontworpen voor mijnopruiming en IED-verwijdering, kan tot 150 km per dag ruimen. Het systeem bestaat uit twee voertuigen die aanhangers trekken om de min. De eerste auto rolt over een push-action mijn zonder deze te activeren, terwijl de massa van de getrokken machine - de mine-triggering trailer (RDM) - push-pull mijnen activeert om de doorgang van de tweede auto te verzekeren. Die trekt op zijn beurt nog twee RDM's met verschillende wielbasissen aan en maakt zo het spoor over de hele breedte vrij.
Michelin heeft zijn mijnband gemaakt met minder gronddruk dan een menselijke voet. Hiermee kun je veilige doorgangen in mijnenvelden vrijmaken zonder explosies.
Dankzij de Michelin LX PSI 710/75 R34 mijn-actiebanden kan het voertuig door mijnenvelden rijden zonder platte en conische landmijnen te starten en te activeren. Dit wordt mogelijk gemaakt door zeer lage drukwielen. Wanneer deze banden op een SOUVIM II-machine van 7, 5 ton worden geïnstalleerd, weigert de werkelijke bodemdruk minder te zijn dan de druk van iemands been - 360 g / cm2. Een standaard verkenningsvoertuig heeft een bodemdruk van circa 5 kg/cm2.
SOUVIM II mijnopruimingssysteem van het Franse leger
De band maakt gebruik van een strook schuim van 10 cm die aan de band kleeft, een ontwikkeling van de landbouwbanden van Michelin. Met de band kunt u een zo groot mogelijk contactvlak van de band met het steunoppervlak krijgen, en de schuimstrip zelf is bedekt met een dunne beschermende rubberen "film", die ook de grip verhoogt.
Voordelen van rubber
Rubber heeft een aantal voordelen in de technologie van slagvaste inzetstukken en sommige fabrikanten werken uitsluitend met dit materiaal.
"Rubber heeft niet de neiging om te breken, het absorbeert een deel van de schokbelastingen, wat belangrijk is voor militaire voertuigen die off-road rijden in een vijandige omgeving", zegt Tyron CTO Tony Glazebrook.
“In tegenstelling tot composieten, die zelf zeer harde materialen zijn en hoge schokbelastingen kunnen veroorzaken, zelfs met een uitstekende vering - en hoge schokbelastingen vergroten de kans op wielbeschadiging en verlies van mobiliteit - vermindert rubber de trillingen en schokken die worden overgedragen via het inzetstuk op wielen drastisch, assen en aandrijfassen”.
"Dit heeft een positief effect op het rijgedrag van het voertuig en vermindert schade aan de binnenkant van de band, waardoor deze mogelijk opnieuw kan worden gebruikt."
Rubber is ook het enige materiaal dat het zogenaamde "slot" produceert dat het middelpunt is van de kogelvrije inzetstukken van Tyron. De hielvergrendeling is een mechanisch apparaat dat de hiel (de rand die op het wiel zit) aan het wiel zelf vergrendelt. Bij een opgeblazen wiel wordt de hiel door de druk in de band tegen het binnenoppervlak van de velg gedrukt, zodat de band en het wiel als een eenheid draaien. Bij een daling van de bandenspanning, bijvoorbeeld bij een lekke band of beschadiging, is het slot nodig om te voorkomen dat de band in het wiel gaat draaien, wat uiteindelijk kan leiden tot mobiliteitsverlies.
"Militaire voertuigen moeten hun missie kunnen voortzetten en terugkeren naar de basis met een of alle lekke banden - gegarandeerd minimaal 50 km met twee of meer lekke banden of minimaal twee uur off-road met hellingen en obstakels", zei Glazebrook. "Onze All Terrain Rubber [ATR]-inzetstukken zorgen ervoor dat militaire voertuigen deze afstand kunnen overschrijden, en daarom kan de auto in geval van schade met één, twee of zelfs acht lekke banden rijden naar het punt waar ze worden gerepareerd of vervangen."
"Omdat onze wisselplaten uit meerdere delen bestaan, kunnen ze zonder speciaal gereedschap worden geïnstalleerd en zijn ze zelfs aan de kant van de weg gemakkelijk te vervangen met behulp van standaard bandenwisselapparatuur, terwijl alle voordelen van rubber behouden blijven."
Geprobeerd en getest
Tyron's klanten hebben ATR-inserts onderworpen aan ballistische tests met een focus op connectoren om ervoor te zorgen dat de insert functioneel blijft onder zware kinetische aanvallen. Dit is belangrijk omdat rubber aanzienlijk meer energie (van stoepranden tot IED's) absorbeert dan harde materialen.
In september 2015 kondigde Tyron aan dat het zou samenwerken met Global Wheel om complete pantserdoordringende inzetstukken te leveren voor de Springbuck gepantserde personeelscarrier van het Zuid-Afrikaanse DCD Defense. Het oorspronkelijke contract was voor de levering van drie complete sets wielen, waarvan het ontwerp bestaat uit een velg van het Global Wheel, geprefabriceerde ATR-inzetstukken van Tyron en banden van Continental.
Samen met zijn partner Global Wheel levert Tyron complete wielen met slagvaste inzetstukken voor de Zuid-Afrikaanse DCD Defense Springbuck gepantserde personeelsdrager.
Het werk aan dit contract is aan de gang en het bedrijf beweert dat het een grote interesse in zijn producten ziet van de fabrikanten van auto's met 4x4-, 6x6- en 8x8-wielconfiguraties.
"Net als bij de Springbuck kan de wisselplaat worden geleverd als onderdeel van een compleet wiel voor installatie op een nieuwe machine", aldus Glazebrook. “Ze kunnen ook worden geleverd als een nieuw onderdeel voor mid-life upgrades, omdat de machine-as extra gewicht kan dragen. Ze voegen wel massa toe aan de auto, net als elk ander inzetstuk, maar de meeste gepantserde voertuigen kunnen wat massa aan en dus is er hier geen probleem."
Vergelijking met composieten
Als het belangrijkste alternatief voor rubber hebben composietmaterialen hun eigen voordelen: ze zijn lichter, minder duur om te produceren en kunnen worden aangepast aan het bestaande wiel uit één stuk.
RunFlat International biedt verschillende composiet wieloplossingen, waaronder het Dynamic RunFlat-systeem, dat bestaat uit twee of drie kogelvrije composietsegmenten die op de velg zijn vastgeschroefd. Het voordeel van het twee- of driedelige systeem ten opzichte van de donutstijl is dat het met standaardapparatuur in het veld kan worden geïnstalleerd en verwijderd.
Wanneer de band volledig is opgepompt, blijven de segmenten aan de velg vastzitten, maar wanneer de band leeg is, "draaien" ze tegen de voorwaartse rotatie van de band en het wiel in, ter compensatie van het verschil in opgeblazen/niet opgepompte banddiameters aan elke kant van de band. de as. Hierdoor kan de auto tot 100 km rijden met één of meerdere lekke banden.
"Onze modulaire inzetstukken maken het relatief eenvoudig om turbinebanden te verwisselen, wat erg belangrijk is omdat banden in Afghanistan minder lang meegaan dan hun ontwerplevensduur", zegt Tom Westley, hoofd verkoop bij RunFlat International."Bovendien verslijten onze producten niet na verloop van tijd en zijn ze goed bestand tegen ballistische aanvallen of ruw terrein, wat altijd de oorzaak is van wisselplaatbreuk."
Het door het bedrijf gecreëerde en gebruikte polymeer is bestand tegen ballistische aanvallen. Het materiaal splijt niet, het absorbeert energie en wordt ongeacht de temperatuur teruggetrokken. Volgens het bedrijf is dit materiaal lichter dan rubber, waardoor het draagvermogen van de machine kan worden vergroot.
Afhankelijk van de wensen van de klant kunnen verschillende Dynamic RunFlat-oplossingen een auto met een lekke band verschillende afstanden afleggen: van 15 km met een snelheid van 50 km/u op de weg en tot 100 km op de weg of 60 km off-road. Door het gepatenteerde sluitsysteem zijn ze eenvoudig te installeren; er is geen smering nodig in de band, het is alleen nodig op het binnenprofiel van het inzetstuk, dat in contact is met de velg, wat bijdraagt aan een soepeler glijden van de band wanneer deze plat is. Het bedrijf biedt ook het Static RunFlat-systeem voor inklapbare velgen voor militaire voertuigen, vaak off-road. Het systeem bestaat uit drie kogelvrije segmenten die stevig rond de wielnaaf zijn vastgeschroefd; ze vergrendelen en houden de band op zijn plaats, al dan niet leeggelopen. Dankzij de gepatenteerde kraagvorm is het systeem bijzonder stabiel als het wiel plat is. Dit systeem is in de eerste plaats bedoeld voor militaire toepassingen op de weg en off-road, u kunt er meestal mee rijden met lekke banden van 50 tot 100 km.
RunFlat International noemt geen militaire projecten die zijn producten gebruiken, maar het heeft verschillende contracten in het Midden-Oosten - de op één na grootste markt na Europa - die momenteel lopen.
"De terugtrekking van troepen uit Irak en Afghanistan heeft een negatief effect gehad op de vraag … maar er beginnen grote nieuwe gevechtsvoertuigprojecten die de behoefte aan inzetstukken in de komende jaren zullen bepalen", is Westley optimistisch. "Ons vermogen om lichtgewicht, duurzame en gebruiksvriendelijke wielen te leveren die aan elk project kunnen worden aangepast, is hier erg belangrijk."
“Door hogere niveaus van bescherming tegen IED's te bieden, zijn voertuigen veel zwaarder geworden en moeten zwaardere voertuigen worden uitgerust met wielen die bestand zijn tegen hogere belastingen. Als banden- en wielspecialist kunnen we een wiel ontwerpen en leveren dat volledig compatibel is met een ballistisch inzetstuk of slot, evenals een wielsamenstel dat helemaal klaar is om op een auto te installeren."
Dynamisch runflat-systeem bestaat uit twee of drie kogelvrije composietsegmenten die aan de velg zijn vastgeschroefd
In vaste toestand
Het concept van "airless" of niet-pneumatische banden wordt al enkele jaren onderzocht. Ze zijn vooral bedoeld voor de civiele markt, met name voor langzaam rijdende voertuigen die geen gebruik maken van of geen vering nodig hebben, zoals grasmaaiers. Maar deze technologie is het militaire domein binnengedrongen als een potentiële oplossing die landmijnen en IED's kan bestrijden.
Bridgestone heeft een aantal prototypes ontwikkeld voor de Air Free Concept Tire, terwijl Michelin geïnteresseerd is in militaire toepassingen voor zijn X Tweel Airless Radial Tire (ART)-oplossing, een band-en-wielsamenstel dat beschikbaar is in meerdere versies voor off-road voertuigen.
Michelin Tweel familie
De Tweel-oplossing is een set van zeer sterke stalen riemen die fungeren als een halfstijve cilindrische "langswand" die een soort elastische mechanische veer rond het wiel vormt; Hoge sterkte polyresin spaken verbinden de stalen banden met de wielnaaf. Net als bij conventionele luchtbanden wordt bij een relatief laag totaalgewicht een lage specifieke druk bereikt.
Een andere optie is ontwikkeld door Resilient Technologies. Niet-pneumatische band (NPT) niet-pneumatische band onder een contract met een onderzoekslaboratorium van het leger, uitgegeven in het midden van de jaren 2000, werd vanaf het begin ontwikkeld en getest voor het gepantserde voertuig van de HMMWV. De NPT-band biedt uitzonderlijke mobiliteit en veiligheid in vergelijking met inzetbanden, omdat hij niet lekt of leegloopt wanneer hij wordt geraakt door een kogel, puin of een IED-ontploffing.
Niet-luchtband (NPT)
Met de aankoop van Resilient Technologies door Polaris zijn NPT niet-pneumatische banden een optie geworden voor de Sportsman MV850 SUV. TerrainArmor NPT-banden zijn bestand tegen kogels, scherpe stenen en andere voorwerpen die luchtbanden kunnen beschadigen, waardoor er geen reservewiel op de machine nodig is. Rijden op deze niet-luchtbanden is niet anders dan rijden op luchtbanden.
De bandenstructuur bestaat uit een velg, een polymeerschijf en een loopvlakstrook, die samen een "vrijwel onverwoestbaar" wiel vormen. Het blad, de schijf en de velg zijn speciaal ontworpen voor de doelbelasting en het heersende terrein.
Technologieën voor bandencontrole
Geavanceerde "bandenbeheer"-technologieën winnen ook terrein op de defensiemarkt, omdat gebruikers betere prestaties van vierwielaandrijving, betere mobiliteit en een uitgebreide diagnostische suite willen die in één enkel subsysteem is geïntegreerd.
Dana kondigde in september 2015 aan dat het zijn Spicer-bandenspanningscontrolesysteem zal leveren voor de nieuwe Joint Light Tactical Vehicle (JLTV), die Oshkosh zal produceren voor het Amerikaanse leger en het Korps Mariniers. Het systeem is ontworpen om de prestaties van tactische wielvoertuigen op onverharde wegen, op steile hellingen, in zand of modder te verbeteren, terwijl het helpt om de snelheden op een breed scala aan terreinen te verhogen en u in staat stelt om bij een band naar de basis te gaan punctie. Het systeem stelt u ook in staat om de bodemvrijheid te verminderen bij het transport van het voertuig met verschillende vervoerswijzen.
Het systeem maakt het zelfs mogelijk om, indien nodig, banden op te pompen en te downloaden, de druk erin aan te passen tot een niveau dat overeenkomt met de ontlasting, wat de tractie met de grond verhoogt en de berijdbaarheid behoudt. De werking van het systeem wordt geregeld door een elektronisch-mechanische regeleenheid, die alle problemen met de bandenspanning detecteert en oplost, waardoor elk wiel afzonderlijk kan worden gecontroleerd. De besturingseenheid is een geïntegreerde module die mechanische, elektrische en computersubsystemen omvat.
Dana heeft twee basissystemen in haar portfolio met enigszins verschillende configuraties. Het eerste systeem is geoptimaliseerd voor lichte 4x4-voertuigen en wordt momenteel gecontracteerd voor het JLTV-project. Een tweede, efficiënter systeem is geïnstalleerd op enkele grotere militaire voertuigen, zoals de MRAP-categorieën of de FMTV-familie van middelzware militaire voertuigen. De belangrijkste componenten zijn een pneumatische besturingseenheid, snelontgrendelingskleppen, een elektronische besturingseenheid en wielkleppen.
Dana's hoofd verkoop, Robert Goldston, zei dat het bedrijf actief is geweest in het contracteren voor alle projecten die streden om het JLTV-programma, van conceptualisering via technisch ontwerp tot volledige ontwikkeling en productievoorbereiding.
"Door deze inspanningen en sterke relaties met onze leveranciers van systeemcomponenten hebben we duidelijk door elke stap van het JLTV-programma kunnen navigeren", voegde hij eraan toe. - Dit systeem is in wezen een kant-en-klaar commercieel systeem dat we hebben aangepast voor lichte militaire voertuigen die in moeilijke omstandigheden werken. Het bleef aan ons om enige revisie van de software uit te voeren om te voldoen aan alle vereisten van het JLTV-project op het gebied van tactische en technische kenmerken."
Het bedrijf bereidt zich momenteel voor op grootschalige batchproductie, met systemen voor de eerste batch die al zijn geleverd.
Een belangrijke drijvende kracht achter Dana's R&D-inspanningen was het aandringen van klanten op geïntegreerde gebruikersinterfaces en algoritmen om consistent te werken met andere machinesubsystemen.
“Als er bijvoorbeeld een verzoek is om de vering in een bepaalde modus te laten gaan, dan zal het drukregelsysteem ook in de vooraf bepaalde modus gaan. Bovendien willen klanten de tijd die nodig is om hun banden op te pompen en te laten leeglopen, verkorten, zodat ze zo snel mogelijk van het ene type terrein naar het andere kunnen overschakelen.”
Bovendien is het systeem in het veld programmeerbaar, en ingebouwde diagnosetools waarschuwen de bestuurder voor mogelijke bandenproblemen en geven de status van het hele systeem door. Vooruitkijkend werkt het bedrijf aan oplossingen die het opblazen en leeglopen van banden zullen helpen verminderen.
