El sistema Spicer està dissenyat per augmentar la flotació de la màquina regulant la pressió dels pneumàtics, cosa que permet obtenir la mida òptima de la impressió dels pneumàtics en qualsevol terreny
Els danys a una roda o un pneumàtic no haurien de comportar reparacions extremadament costoses, i més encara a l’enganxament d’un vehicle de combat al bell mig d’una zona de combat. L’eliminació d’aquestes situacions és la tasca principal de les empreses especialitzades
Quan compreu un cotxe nou avui mateix, podeu sortir fàcilment de l’habitacle sobre un joc de goma amb insercions a prova de punxades, que us estalviarà de la desagradable tasca de substituir un pneumàtic pla al costat de la carretera. En cas de punxades o danys al pneumàtic, podeu continuar conduint fins a 80 km sense conseqüències greus per a la roda mateixa, fins que no trobeu un centre de servei que el substitueixi.
A més d’estalviar pes a la roda de recanvi i les eines per substituir-la per elles, els pneumàtics resistents al combat permeten als conductors no preocupar-se per una punxada quan fa mal temps o en un lloc insegur per aturar-se, ja que poden continuar conduint sense risc de danyar la cotxe encara més.
Augmenteu el cost d’un vehicle en diversos centenars de milers de dòlars, el de canviar una roda per deu, substituïu un lloc perillós de la carretera per una zona de guerra i entendreu fàcilment per què millorar la tecnologia dels pneumàtics és un dels aspectes més importants de protegir els vehicles blindats i les seves tripulacions implicades en operacions militars.
Vulnerabilitat de la roda
L’avantatge tàctic dels vehicles blindats de rodes, que proporcionen gràcies a la seva flexibilitat, desplegabilitat i maniobrabilitat, els va convertir ràpidament en el tipus de vehicle preferit a l’Afganistan. Tanmateix, al teatre d’operacions (teatre d’operacions), causat per l’omnipresent amenaça d’aparells explosius improvisats (IED), també tenien els seus punts febles. Tot i que les armadures addicionals i els cascos de doble V recentment desenvolupats han contribuït a augmentar els nivells de protecció de la tripulació, l’increment inevitable del pes del vehicle en aquests casos ha agreujat els problemes associats a la perforació o la ruptura dels pneumàtics.
Fa deu anys, per a la majoria de vehicles de combat amb rodes, s’utilitzava la tecnologia d’insercions resistents al combat fabricades amb cautxú monolític. En realitat es tracta d’un “bunyol” reforçat situat dins del pneumàtic que absorbeix el pes de la màquina i protegeix la roda en cas de danys i alliberament d’aire del pneumàtic. Per tal que la inserció (parets laterals del pneumàtic engrossit) pugui suportar el pes de la plataforma mantenint la velocitat a una distància considerable, la goma ha de ser molt "dura", és a dir, en aquest cas, es necessiten eines de crimpat potents per instal·leu i traieu la inserció de la roda, o bé heu de portar el pneumàtic de la zona de combat al taller de reparacions.
Per a l'exèrcit britànic, tota la flota de vehicles de rodes que utilitzava aquesta tecnologia, això va provocar greus problemes logístics a l'Afganistan. En un moment donat, els pneumàtics danyats es van tornar al Regne Unit per a reparacions, mentre que la xarxa PTRF-RF (Portable Tire Repair Facility - Runflat) de tallers de reparació de rodes mòbils "Runflat" feia impossible fer tot a nivell local. Aquests mòduls de contenidors desplegables permeten tot tipus de reparació i manteniment operatiu de pneumàtics durant una campanya militar.
Pas suau
L'amenaça dels IED obliga els fabricants de pneumàtics a desenvolupar constantment noves solucions que, després d'una perforació o trencament d'un pneumàtic, permetin a un cotxe i a una tripulació arribar amb seguretat a la base i també minimitzar els danys a les rodes.
Michelin, fabricant de pneumàtics versàtils X-Force que s’utilitzen àmpliament en vehicles militars, ha desenvolupat un pneumàtic anomenat “meu”. El pneumàtic, mostrat per primera vegada a Eurosatory 2014, va ser desenvolupat per satisfer les necessitats de l’exèrcit francès, en particular pel sistema de desminatge de mines SOUVIM II.
Aquest sistema, fabricat per MBDA, dissenyat per a l’eliminació de mines i l’eliminació de l’IED, és capaç d’escombrar fins a 150 km al dia. El sistema consta de dos vehicles que remolquen remolcs per activar el mínim. El primer cotxe gira sobre una mina d’acció sense necessitat d’activar-la, mentre que la massa de la màquina remolcada (el remolc que desencadena la mina (RDM)) activa mines push-pull per tal d’assegurar el pas del segon cotxe. Al seu torn, remolca dos RDM més amb distàncies entre eixos diferents i neteja així la pista a tota l'amplada.
Michelin ha creat el seu pneumàtic de mina amb menys pressió al terra que un peu humà. Això us permet netejar passatges segurs als camps de mines sense explosions.
Els pneumàtics d’acció minera Michelin LX PSI 710/75 R34 permeten al vehicle circular pels camps de mines sense iniciar ni activar mines terrestres planes i còniques. Això és possible gràcies a les rodes de molt baixa pressió. Quan aquests pneumàtics s’instal·len en una màquina SOUVIM II de 7, 5 tones, la pressió del terra real es nega a ser inferior a la pressió de la cama d’una persona: 360 g / cm2. Un vehicle de reconeixement estàndard té una pressió de terra d’aproximadament 5 kg / cm2.
Sistema d’eliminació de mines de l’exèrcit francès SOUVIM II
El pneumàtic utilitza una tira d’escuma de 10 cm que s’adhereix al pneumàtic, un desenvolupament dels pneumàtics agrícoles de Michelin. El pneumàtic us permet obtenir el pegat de contacte més gran possible del pneumàtic amb la superfície de suport, i la pròpia tira d’escuma està coberta amb una fina "pel·lícula" de goma protectora, que també augmenta l'adherència.
Avantatges del cautxú
El cautxú té una sèrie d’avantatges en la tecnologia d’insercions resistents als impactes i alguns fabricants treballen exclusivament amb aquest material.
"El cautxú no tendeix a trencar-se, absorbeix algunes de les càrregues de xoc, cosa important per als vehicles militars que es desplacen fora de la carretera en un entorn hostil", va dir Tony Glazebrook, director general de Tyron.
A diferència dels compostos, que són materials molt durs i poden causar càrregues de xoc elevades fins i tot amb una suspensió excel·lent - i les càrregues de xoc elevades augmenten les possibilitats de danys a la roda i pèrdua de mobilitat - la goma redueix dràsticament les vibracions i els xocs que es transmeten a través de la inserció de les rodes, eixos i eixos motrius”.
"Això té un efecte positiu en la manipulació del vehicle i redueix els danys a l'interior del pneumàtic, cosa que significa que es pot reutilitzar potencialment".
El cautxú també és l'únic material que produeix l'anomenat "pany" que és la peça central de les insercions antibales de Tyron. El pany de tall és un dispositiu mecànic que bloqueja el cordó (la vora que s’assenta a la roda) a la mateixa roda. En una roda inflada, el cordó és pressionat contra la superfície interna de la vora de la roda per la pressió del pneumàtic de manera que el pneumàtic i la roda giren com a unitat. En cas de caiguda de la pressió dels pneumàtics, per exemple en cas de punxades o danys, el bloqueig és necessari per evitar que el pneumàtic giri a l'interior de la roda, cosa que, al final, pot provocar una pèrdua de mobilitat.
"Els vehicles militars han de poder continuar amb la missió i tornar a la base amb un o tots els pneumàtics plans: es garanteix un mínim de 50 km amb dos o més pneumàtics plans o un mínim de dues hores fora de la carretera amb pendents i obstacles", va dir Glazebrook. "Les nostres insercions de goma tot terreny [ATR] permeten que els vehicles militars superin aquesta distància i, per tant, en cas de danys, el cotxe pot viatjar amb un, dos o fins i tot vuit pneumàtics plans fins al punt on es repararan o substituiran."
"Com que les nostres insercions són de diverses peces, es poden instal·lar sense eines especials i són fàcils de substituir fins i tot a la vora de la carretera mitjançant equips de canvi de pneumàtics estàndard, tot i que conserven tots els avantatges de la goma".
Provat i provat
Els clients de Tyron han sotmès insercions ATR a proves balístiques amb un enfocament en els connectors per assegurar-se que la inserció romangui funcional sota un fort atac cinètic. Això és important perquè el cautxú absorbeix significativament més energia (des de pedres de pedra fins a IED) que els materials durs.
Al setembre de 2015, Tyron va anunciar que treballaria amb Global Wheel per subministrar insercions completes de perforació de blindatges per al transportista blindat Springbuck de DCD Defense de Sud-àfrica. El contracte original consistia en el subministrament de tres jocs de rodes complets, el disseny dels quals consistia en una llanta de rodes de la roda global, insercions prefabricades ATR de Tyron i pneumàtics de Continental.
Juntament amb el seu soci, Global Wheel, Tyron subministra rodes completes amb insercions resistents als impactes per al transport blindat sud-africà DCD Defense Springbuck.
Les obres d’aquest contracte estan en curs i l’empresa afirma que veu un gran interès pels seus productes dels fabricants de cotxes amb configuracions de rodes 4x4, 6x6 i 8x8.
"Igual que amb el Springbuck, la inserció es pot subministrar com a part d'una roda completa per instal·lar-la en una màquina nova", va dir Glazebrook. "També es poden subministrar com a nou component per a actualitzacions a mitja vida, ja que l'eix de la màquina pot agafar pes addicional. Afegeixen massa al cotxe com qualsevol altra inserció, però la majoria dels vehicles blindats poden agafar una mica de massa i, per tant, aquí no hi ha cap problema ".
Comparació amb els compostos
Com a principal alternativa al cautxú, els materials compostos tenen els seus propis avantatges: són més lleugers, són menys costosos de fabricar i es poden adaptar a la roda d’una sola peça existent.
RunFlat International ofereix diverses solucions de rodes compostes, inclòs el seu sistema Dynamic RunFlat, que consta de dos o tres segments compostos a prova de bales cargolats a la vora de la roda. L’avantatge del sistema de dues o tres peces sobre l’estil de rosquilla és que es pot instal·lar i treure al camp mitjançant un equipament estàndard.
Quan el pneumàtic està totalment inflat, els segments romanen fixats a la llanta, però quan el pneumàtic està desinflat, “giren” contra la rotació del pneumàtic i de la roda, compensant la diferència de diàmetres de pneumàtics inflats / no inflats a cada costat de l’eix. Això permet al cotxe recórrer fins a 100 km amb un o més pneumàtics llisos.
"Les nostres insercions modulars fan que sigui relativament fàcil canviar pneumàtics de turbina, cosa que és molt important perquè els pneumàtics a l'Afganistan tenen una durada inferior a la seva vida útil de disseny", va dir Tom Westley, cap de vendes de RunFlat International."A més, els nostres productes no es desgasten amb el pas del temps i suporten bé els atacs balístics o els terrenys difícils, que sempre són la causa del trencament dels inserts".
El polímer creat i utilitzat per la companyia és capaç de suportar atacs balístics. El material no es divideix, absorbeix energia i es retira independentment de la temperatura. Segons la companyia, aquest material és més lleuger que el cautxú, cosa que permet augmentar la capacitat de càrrega de la màquina.
Depenent de les necessitats del client, les diferents solucions Dynamic RunFlat permeten que un cotxe amb pneumàtic planat recorrii distàncies diferents: des de 15 km a una velocitat de 50 km / h a la carretera i fins a 100 km a la carretera o 60 km fora de la carretera. El sistema de bloqueig patentat els facilita la instal·lació; no es necessita lubricació a l'interior del pneumàtic, només es necessita al perfil interior de la inserció, que està en contacte amb la llanta, cosa que contribueix a un lliscament més suau del pneumàtic quan està planer. La companyia també ofereix el sistema Static RunFlat per a llandes de rodes plegables per a vehicles militars, sovint fora de carretera. El sistema consta de tres segments a prova de bales rígidament cargolats al voltant del cub de la roda; bloquegen i mantenen el pneumàtic al seu lloc, desinflat o no. Gràcies a la forma patentada del coll, el sistema és particularment estable quan la roda és plana. Aquest sistema està pensat principalment per a aplicacions militars a la carretera i tot terreny, normalment permet circular amb pneumàtics plans de 50 a 100 km.
RunFlat International no nomena els projectes militars que utilitzen els seus productes, però té diversos contractes a l’Orient Mitjà –el segon mercat després d’Europa– que estan en marxa actualment.
"La retirada de les tropes de l'Iraq i l'Afganistan ha tingut un impacte negatiu sobre la demanda … però comencen grans projectes nous de vehicles de combat que determinaran la necessitat d'insercions en els propers anys", es mostra optimista Westley. "La nostra capacitat per subministrar rodes lleugeres, duradores i fàcils d'utilitzar que es puguin adaptar a cada projecte és molt important aquí".
"Proporcionar nivells més elevats de protecció contra els IED ha provocat que els vehicles guanyin molt de pes, i cal que els vehicles més pesats estiguin calçats amb rodes que puguin suportar un augment de les càrregues. Com a especialista en pneumàtics i rodes, podem dissenyar i subministrar una roda que sigui totalment compatible amb una inserció o bloqueig balístic, així com un conjunt de rodes completament preparat per instal·lar-lo en un cotxe ".
El sistema dinàmic runflat consta de dos o tres segments compostos a prova de bales cargolats a la vora de la roda
En estat sòlid
El concepte de pneumàtics "sense aire" o no pneumàtics s'ha explorat durant diversos anys. Estan principalment destinats al mercat civil, especialment per a vehicles de moviment lent que no fan servir ni requereixen cap suspensió, com ara tallagespes. Però aquesta tecnologia s’ha traslladat a l’àmbit militar com una solució potencial capaç de contrarestar les mines terrestres i els IED.
Bridgestone ha desenvolupat diversos prototips per al pneumàtic Air Free Concept, mentre que Michelin està interessat en les aplicacions militars per a la seva solució X Tweel Airless Radial Tire (ART), un conjunt de pneumàtics i rodes disponible en múltiples versions per a vehicles tot terreny.
Família Michelin Tweel
La solució Tweel és un conjunt de cinturons d’acer d’alta resistència que actuen com una “paret longitudinal” cilíndrica semirígida que forma una mena de molla mecànica elàstica al voltant de la roda; Els radis de poliresina d’alta resistència connecten les bandes d’acer al cub de la roda. Igual que amb els pneumàtics pneumàtics convencionals, s’aconsegueix una pressió específica baixa amb un pes total relativament baix.
Una altra opció va ser desenvolupada per Resilient Technologies. El pneumàtic no pneumàtic de pneumàtics no pneumàtics (NPT) contractat amb un laboratori d’investigació de l’exèrcit, emès a mitjan anys 2000, es va desenvolupar i provar des del principi per al vehicle blindat HMMWV. El pneumàtic NPT proporciona una mobilitat i una seguretat excepcionals en comparació amb els pneumàtics inserits, ja que no es perforarà ni es desinflarà quan sigui atropellat per una bala, deixalles o una detonació IED.
Pneumàtic no pneumàtic (TNP)
Amb la compra de Resilient Technologies per Polaris, els pneumàtics no pneumàtics NPT s’han convertit en una opció per al SUV Sportsman MV850. Els pneumàtics TerrainArmor NPT poden suportar bales, pedres afilades i altres objectes que puguin danyar els pneumàtics, eliminant la necessitat d’una roda de recanvi a la màquina. Conduir amb aquests pneumàtics no pneumàtics no és diferent de conduir amb pneumàtics.
L’estructura dels pneumàtics consta d’una llanta, un disc de polímer i una banda de rodament, que junts formen una roda “pràcticament indestructible”. La fulla, el disc i la llanda estan especialment dissenyats per a la càrrega objectiu i el terreny predominant.
Tecnologies de control de pneumàtics
Les tecnologies sofisticades de "gestió de pneumàtics" també guanyen terreny al mercat de la defensa, ja que els usuaris volen millorar el rendiment de les quatre rodes, una millor mobilitat i un conjunt de diagnòstic complet integrat en un subsistema únic.
Dana va anunciar el setembre de 2015 que subministrarà el seu sistema de control de pressió dels pneumàtics Spicer per al nou vehicle lleuger tàctic conjunt (JLTV), que Oshkosh produirà per a l’exèrcit i el cos de marina dels EUA. El sistema està dissenyat per millorar el rendiment dels vehicles de rodes tàctics en camins de terra, en pendents pronunciades, en sorra o fang, alhora que contribueix a augmentar la velocitat en una àmplia varietat de terrenys i permet arribar a la base en cas de pneumàtic punxar. El sistema també permet reduir la distància al terra quan es transporta el vehicle mitjançant diversos modes de transport.
De fet, el sistema permet, si cal, inflar i descarregar pneumàtics, ajustar la pressió en ells fins a un nivell corresponent al relleu, cosa que augmenta la tracció amb el terra i manté la transabilitat. El funcionament del sistema està controlat per una unitat de control electrònic-mecànica, que detecta i resol tots els problemes de pressió dels pneumàtics, cosa que permet controlar cada roda per separat. La unitat de control és un mòdul integrat que inclou subsistemes mecànics, elèctrics i informàtics.
Dana té dos sistemes base a la seva cartera amb configuracions lleugerament diferents. El primer sistema està optimitzat per a vehicles 4x4 lleugers i actualment està contractat per al projecte JLTV. Un segon sistema més eficient s’instal·la en alguns vehicles militars més grans, com ara les categories MRAP o la família de vehicles militars de mitja tasca FMTV. Els components principals inclouen una unitat de control pneumàtic, vàlvules d'alliberament ràpid, una unitat de control electrònic i vàlvules de rodes.
El cap de vendes de Dana, Robert Goldston, va dir que la companyia ha estat activa en la contractació de tots els projectes que competien pel programa JLTV, des de la conceptualització passant pel disseny tècnic fins al desenvolupament complet i la preparació de la producció.
"A través d'aquests esforços i fortes relacions amb els nostres proveïdors de components del sistema, hem estat capaços de navegar clarament per cada pas del programa JLTV", va afegir. - Aquest sistema és essencialment un sistema comercial preparat que hem modificat per a vehicles militars lleugers que funcionen en condicions difícils. Ens quedava fer alguna revisió del programari per complir tots els requisits del projecte JLTV en termes de característiques tàctiques i tècniques ".
Actualment, l’empresa es prepara per a la producció per lots de gran volum, ja amb els sistemes per al lot inicial lliurats.
Una de les principals forces impulsores dels esforços de R + D de Dana va ser la insistència del client en les interfícies d’usuari integrades i els algoritmes per treballar de manera coherent amb altres subsistemes de màquines.
“Per exemple, si hi ha una sol·licitud perquè la suspensió passi a un mode determinat, el sistema de control de pressió també entrarà al mode predeterminat. A més, els clients volen reduir el temps que necessiten inflar i desinflar els pneumàtics perquè puguin passar d’un tipus de terreny a un altre tan ràpidament com sigui possible”.
A més, el sistema és programable al camp i les eines de diagnòstic incorporades alerten el conductor sobre possibles problemes de pneumàtics i proporcionen l’estat de tot el sistema. De cara al futur, l’empresa treballa en solucions que ajudin a reduir els temps de inflació i de deflació dels pneumàtics.
