El sistema Spicer está diseñado para aumentar la flotación de la máquina regulando la presión en los neumáticos, lo que permite obtener el tamaño óptimo de la huella del neumático en cualquier terreno.
El daño a una rueda o neumático no debería conducir a reparaciones extremadamente costosas, y más aún al atasco de un vehículo de combate justo en el medio de una zona de combate. La eliminación de tales situaciones es la principal tarea de las empresas especializadas
Al comprar un automóvil nuevo hoy, puede dejar fácilmente el compartimiento de pasajeros sobre un juego de goma con inserciones a prueba de pinchazos, lo que lo salvará de la desagradable tarea de reemplazar una llanta pinchada en el costado de la carretera. En caso de pinchazo o daño del neumático, puede continuar conduciendo hasta 80 km sin consecuencias graves para la rueda, hasta que encuentre un centro de servicio para reemplazarla.
Además de ahorrar peso en la rueda de repuesto y las herramientas para reemplazarla, los neumáticos resistentes al combate permiten que los conductores no se preocupen por un pinchazo con mal tiempo o en un lugar inseguro para detenerse, ya que pueden seguir conduciendo sin riesgo de dañar el coche aún más.
Aumente el costo de un vehículo en varios cientos de miles de dólares, el costo de cambiar una rueda en diez, reemplace un lugar peligroso en la carretera con una zona de guerra y comprenderá fácilmente por qué mejorar la tecnología de los neumáticos es uno de los aspectos más importantes de proteger los vehículos blindados y sus tripulaciones involucradas en operaciones militares.
Vulnerabilidad de la rueda
La ventaja táctica de los vehículos blindados con ruedas, que brindan gracias a su flexibilidad, capacidad de despliegue y maniobrabilidad, los convirtió rápidamente en el tipo de vehículo preferido en Afganistán. Sin embargo, en el teatro de operaciones (teatro de operaciones), provocado por la omnipresente amenaza de los artefactos explosivos improvisados (IED), también tenían sus puntos débiles. Si bien el blindaje adicional y los cascos en V doble recientemente desarrollados han contribuido a aumentar los niveles de protección de la tripulación, el inevitable aumento del peso del vehículo en tales casos ha exacerbado los problemas asociados con pinchazos o roturas de neumáticos.
Hace diez años, para la mayoría de los vehículos de combate con ruedas, se utilizó la tecnología de inserciones resistentes al combate hechas de caucho monolítico. En realidad, es una “dona” reforzada colocada dentro de la llanta que absorbe el peso de la máquina y protege la rueda en caso de daño y escape de aire de la llanta. Para que el inserto (flancos engrosados del neumático) pueda soportar el peso de la plataforma manteniendo la velocidad en una distancia considerable, el caucho debe ser muy "duro", es decir, en este caso, se necesitan poderosas herramientas de engarce para instale y retire el inserto de la rueda, o el neumático debe llevarse de la zona de combate al taller de reparación.
Para el ejército británico, cuya flota completa de vehículos con ruedas utilizaba esta tecnología, esto provocó serios problemas logísticos en Afganistán. En un momento dado, los neumáticos dañados se devolvieron al Reino Unido para su reparación, mientras que la red PTRF-RF (Instalación portátil de reparación de neumáticos - Runflat) de talleres de reparación de ruedas móviles "Runflat" hizo imposible hacer todo localmente. Estos módulos de contenedores desplegables permiten todo tipo de reparación y mantenimiento operativos de neumáticos durante una campaña militar.
Paso suave
La amenaza de los artefactos explosivos improvisados obliga a los fabricantes de neumáticos a desarrollar constantemente nuevas soluciones que, después de un pinchazo o rotura de un neumático, permiten que un automóvil y un equipo lleguen a la base de manera segura y también minimizan el daño de las ruedas.
Michelin, un fabricante de neumáticos versátiles X-Force que se utilizan ampliamente en vehículos militares, ha desarrollado un neumático llamado "mina". El neumático, que se mostró por primera vez en Eurosatory 2014, fue desarrollado para satisfacer las necesidades del ejército francés, en particular para el sistema de remoción de minas SOUVIM II.
Este sistema, fabricado por MBDA, diseñado para remoción de minas y eliminación de artefactos explosivos improvisados, es capaz de despejar hasta 150 km por día. El sistema consta de dos vehículos que arrastran remolques para activar el min. El primer automóvil rueda sobre una mina de empuje sin activarla, mientras que la masa de la máquina remolcada, el remolque de activación de minas (RDM), activa minas de empuje y tracción para garantizar el paso del segundo automóvil. Eso, a su vez, remolca dos RDM más con diferentes distancias entre ejes, despejando así la pista en todo el ancho.
Michelin ha creado su neumático de mina con menos presión sobre el suelo que un pie humano. Esto le permite despejar pasajes seguros en campos de minas sin explosiones.
Los neumáticos de acción contra minas Michelin LX PSI 710/75 R34 permiten que el vehículo viaje a través de campos de minas sin iniciar ni activar minas terrestres cónicas y planas. Esto es posible gracias a las ruedas de muy baja presión. Cuando estos neumáticos se instalan en una máquina SOUVIM II de 7,5 toneladas, la presión real sobre el suelo se niega a ser menor que la presión de la pierna de una persona: 360 g / cm2. Un vehículo de reconocimiento estándar tiene una presión sobre el suelo de aproximadamente 5 kg / cm2.
Sistema de remoción de minas SOUVIM II del ejército francés
El neumático utiliza una tira de espuma de 10 cm que se adhiere al neumático, un desarrollo de los neumáticos agrícolas de Michelin. El neumático le permite obtener la mayor superficie de contacto posible del neumático con la superficie de apoyo, y la propia tira de espuma está cubierta con una fina "película" protectora de goma, que también aumenta el agarre.
Ventajas del caucho
El caucho tiene una serie de ventajas en la tecnología de las inserciones resistentes a los impactos, y algunos fabricantes trabajan exclusivamente con este material.
“El caucho no tiende a romperse, absorbe algunas de las cargas de impacto, lo cual es importante para los vehículos militares que se mueven fuera de la carretera en un entorno hostil”, dijo Tony Glazebrook, director de tecnología de Tyron.
“A diferencia de los compuestos, que son en sí mismos materiales muy duros y pueden causar altas cargas de impacto incluso con una suspensión excelente, y las altas cargas de impacto aumentan la posibilidad de daños en las ruedas y la pérdida de movilidad, la goma reduce drásticamente las vibraciones y los golpes que se transmiten a través del inserto de las ruedas, ejes y árboles de transmisión”.
"Esto tiene un efecto positivo en el manejo del vehículo y reduce el daño en el interior del neumático, lo que significa que potencialmente se puede reutilizar".
El caucho también es el único material que produce el llamado "candado" que es la pieza central de las inserciones a prueba de balas de Tyron. El bloqueo del talón es un dispositivo mecánico que bloquea el talón (el borde que se asienta en la rueda) a la rueda misma. En una rueda inflada, el talón se presiona contra la superficie interior de la llanta de la rueda por la presión en el neumático de modo que el neumático y la rueda giran como una unidad. En caso de caída de presión de los neumáticos, por ejemplo en caso de pinchazo o daño, el bloqueo es necesario para evitar que el neumático gire dentro de la rueda, lo que, finalmente, puede provocar una pérdida de movilidad.
“Los vehículos militares deben poder continuar en misión y regresar a la base con una o todas las llantas pinchadas - mínimo 50 km garantizados con dos o más llantas pinchadas o un mínimo de dos horas fuera de la carretera con pendientes y obstáculos”, dijo Glazebrook. “Nuestras inserciones de caucho All Terrain Rubber [ATR] permiten que los vehículos militares excedan esta distancia y, por lo tanto, en caso de daño, el automóvil puede viajar con una, dos o incluso ocho llantas pinchadas hasta el punto en que serán reparadas o reemplazadas."
"Debido a que nuestros insertos son de varias piezas, se pueden instalar sin herramientas especiales y son fáciles de reemplazar incluso en el costado de la carretera utilizando equipo estándar de cambio de llantas, al tiempo que conservan todos los beneficios del caucho".
Tratado y probado
Los clientes de Tyron han sometido los insertos ATR a pruebas balísticas con un enfoque en los conectores para garantizar que el inserto seguirá siendo funcional bajo un fuerte ataque cinético. Esto es importante porque el caucho absorbe significativamente más energía (desde los bordillos hasta los artefactos explosivos improvisados) que los materiales duros.
En septiembre de 2015, Tyron anunció que trabajaría con Global Wheel para suministrar inserciones perforantes completas para el transporte blindado de personal Springbuck de DCD Defense de Sudáfrica. El contrato original era para el suministro de tres juegos completos de ruedas, cuyo diseño consiste en una llanta de Global Wheel, inserciones ATR prefabricadas de Tyron y neumáticos de Continental.
Junto con su socio, Global Wheel, Tyron suministra ruedas completas con inserciones resistentes a los impactos para el transporte blindado de personal DCD Defense Springbuck de Sudáfrica.
El trabajo en este contrato está en curso y la compañía afirma que ve un gran interés en sus productos por parte de los fabricantes de automóviles con configuraciones de ruedas 4x4, 6x6 y 8x8.
“Al igual que con el Springbuck, el inserto se puede suministrar como parte de una rueda completa para su instalación en una máquina nueva”, dijo Glazebrook. “También se pueden suministrar como un nuevo componente para actualizaciones de mediana duración, ya que el eje de la máquina puede asumir un peso adicional. Agregan masa al automóvil como cualquier otro inserto, pero la mayoría de los vehículos blindados pueden tomar algo de masa, por lo que no hay problema aquí.
Comparación con compuestos
Como principal alternativa al caucho, los materiales compuestos tienen sus propias ventajas: son más ligeros, menos costosos de fabricar y se pueden adaptar a la rueda de una pieza existente.
RunFlat International ofrece varias soluciones de ruedas compuestas, incluido su sistema Dynamic RunFlat, que consta de dos o tres segmentos compuestos a prueba de balas atornillados a la llanta. La ventaja del sistema de dos o tres piezas sobre el estilo de rosquilla es que se puede instalar y quitar en el campo utilizando equipo estándar.
Cuando la llanta está completamente inflada, los segmentos permanecen fijos a la llanta, pero cuando la llanta está desinflada, “giran” contra la rotación hacia adelante de la llanta y la rueda, compensando la diferencia en los diámetros de llanta inflados / desinflados en cada lado de la llanta. el eje. Esto permite que el automóvil recorra hasta 100 km con uno o más neumáticos pinchados.
“Nuestras inserciones modulares hacen que sea relativamente fácil cambiar los neumáticos de turbina, lo cual es muy importante porque los neumáticos en Afganistán duran menos que su vida útil de diseño”, dijo Tom Westley, jefe de ventas de RunFlat International.“Además, nuestros productos no se desgastan con el tiempo y se adaptan bien a los ataques balísticos o al terreno accidentado, que siempre son la causa de la rotura de la plaquita”.
El polímero creado y utilizado por la empresa es capaz de resistir ataques balísticos. El material no se rompe, absorbe energía y retrocede independientemente de la temperatura. Según la empresa, este material es más ligero que el caucho, lo que permite aumentar la capacidad de carga de la máquina.
Dependiendo de los requisitos del cliente, las diferentes soluciones Dynamic RunFlat permiten que un automóvil con un neumático pinchado recorra diferentes distancias: desde 15 km a una velocidad de 50 km / h en carretera y hasta 100 km en carretera o 60 km fuera de carretera. El sistema de bloqueo patentado los hace fáciles de instalar; no se necesita lubricación en el interior del neumático, solo se necesita en el perfil interior del inserto, que está en contacto con la llanta, lo que contribuye a un deslizamiento más suave del neumático cuando está desinflado. La compañía también ofrece el sistema Static RunFlat para llantas de ruedas plegables para vehículos militares, a menudo todoterreno. El sistema consta de tres segmentos a prueba de balas atornillados rígidamente alrededor del cubo de la rueda; bloquean y mantienen el neumático en su lugar, desinflado o no. Gracias a su forma de collar patentada, el sistema es particularmente estable cuando la rueda está plana. Este sistema está diseñado principalmente para aplicaciones militares en la carretera y fuera de la carretera, por lo general le permite conducir con neumáticos pinchados de 50 a 100 km.
RunFlat International no nombra proyectos militares que utilizan sus productos, pero tiene varios contratos en el Medio Oriente, el segundo mercado más grande después de Europa, que están actualmente en curso.
"La retirada de las tropas de Irak y Afganistán ha tenido un impacto negativo en la demanda … pero están comenzando grandes proyectos de vehículos de combate nuevos que determinarán la necesidad de inserciones en los próximos años", dijo Westley con optimismo. "Nuestra capacidad para suministrar ruedas ligeras, duraderas y fáciles de usar que se pueden adaptar a cada proyecto es muy importante aquí".
“Proporcionar niveles más altos de protección contra los artefactos explosivos improvisados ha hecho que los vehículos ganen mucho peso, y los vehículos más pesados deben estar calzados con ruedas que puedan soportar mayores cargas. Como especialistas en neumáticos y ruedas, podemos diseñar y suministrar una rueda que sea totalmente compatible con un inserto o bloqueo balístico, así como un conjunto de rueda que esté completamente listo para instalar en un automóvil.
El sistema Dynamic Runflat consta de dos o tres segmentos compuestos a prueba de balas atornillados a la llanta de la rueda
En estado solido
El concepto de neumáticos "sin aire" o no neumáticos se ha explorado durante varios años. Están destinados principalmente al mercado civil, especialmente a los vehículos lentos que no utilizan o no requieren suspensión, como las cortadoras de césped. Pero esta tecnología se ha trasladado al ámbito militar como una posible solución capaz de contrarrestar las minas terrestres y los artefactos explosivos improvisados.
Bridgestone ha desarrollado una serie de prototipos para el neumático Air Free Concept, mientras que Michelin está interesado en aplicaciones militares para su solución X Tweel Airless Radial Tire (ART), un conjunto de neumático y rueda disponible en varias versiones para vehículos todoterreno.
Familia Michelin Tweel
La solución Tweel es un conjunto de correas de acero de alta resistencia que actúan como una “pared longitudinal” cilíndrica semirrígida que forma una especie de resorte mecánico elástico alrededor de la rueda; Los radios de poliresina de alta resistencia conectan las bandas de acero al cubo de la rueda. Al igual que con los neumáticos de aire convencionales, se logra una presión específica baja con un peso total relativamente bajo.
Otra opción fue desarrollada por Resilient Technologies. Neumático no neumático (NPT) El neumático no neumático en virtud de un contrato con un laboratorio de investigación del ejército, emitido a mediados de la década de 2000, fue desarrollado y probado desde el principio para el vehículo blindado HMMWV. El neumático NPT proporciona una movilidad y seguridad excepcionales en comparación con los neumáticos de inserción, ya que no se pincha ni se desinfla cuando lo golpea una bala, escombros o detonación de un IED.
Neumático no neumático (NPT)
Con la compra de Resilient Technologies por Polaris, los neumáticos no neumáticos NPT se han convertido en una opción para el SUV Sportsman MV850. Los neumáticos TerrainArmor NPT pueden soportar balas, piedras afiladas y otros objetos que pueden dañar los neumáticos, eliminando la necesidad de una rueda de repuesto en la máquina. Conducir con estas llantas no neumáticas no es diferente de conducir con llantas neumáticas.
La estructura del neumático consta de una llanta, un disco de polímero y una banda de rodadura, que juntos forman una rueda "prácticamente indestructible". La hoja, el disco y la llanta están especialmente diseñados para la carga objetivo y el terreno predominante.
Tecnologías de control de neumáticos
Las tecnologías sofisticadas de "gestión de neumáticos" también están ganando terreno en el mercado de la defensa, ya que los usuarios desean un rendimiento mejorado de la tracción en las cuatro ruedas, una mejor movilidad y un conjunto de diagnóstico completo integrado en un solo subsistema.
Dana anunció en septiembre de 2015 que suministrará su sistema de control de presión de neumáticos Spicer para el nuevo Vehículo Táctico Ligero Conjunto (JLTV), que Oshkosh producirá para el Ejército y la Infantería de Marina de los EE. UU. El sistema está diseñado para mejorar el rendimiento de los vehículos tácticos con ruedas en caminos de tierra, en pendientes pronunciadas, en arena o barro, mientras ayuda a aumentar la velocidad en una amplia variedad de terrenos y le permite llegar a la base en caso de un neumático. punción. El sistema también le permite reducir la distancia al suelo al transportar el vehículo mediante varios modos de transporte.
De hecho, el sistema permite, si es necesario, inflar y descargar neumáticos, ajustar la presión en ellos a un nivel correspondiente al relieve, lo que aumenta la tracción con el suelo y mantiene la transitabilidad. El funcionamiento del sistema está controlado por una unidad de control electrónico-mecánico, que detecta y resuelve todos los problemas con la presión de los neumáticos, lo que permite controlar cada rueda por separado. La unidad de control es un módulo integrado que incluye subsistemas mecánicos, eléctricos e informáticos.
Dana tiene dos sistemas básicos en su cartera con configuraciones ligeramente diferentes. El primer sistema está optimizado para vehículos ligeros 4x4 y actualmente está contratado para el proyecto JLTV. Un segundo sistema más eficiente se instala en algunos vehículos militares más grandes, como las categorías MRAP o la familia FMTV de vehículos militares de servicio mediano. Los componentes principales incluyen una unidad de control neumático, válvulas de liberación rápida, una unidad de control electrónico y válvulas de rueda.
El jefe de ventas de Dana, Robert Goldston, dijo que la compañía ha estado activa en la contratación de todos los proyectos que compitieron por el programa JLTV, desde la conceptualización a través del diseño técnico hasta el desarrollo completo y la preparación de la producción.
“A través de estos esfuerzos y relaciones sólidas con nuestros proveedores de componentes de sistemas, hemos podido navegar claramente a través de cada paso del programa JLTV”, agregó. - Este sistema es esencialmente un sistema comercial listo para usar que hemos modificado para vehículos militares ligeros que operan en condiciones difíciles. Nos quedaba llevar a cabo una revisión del software para cumplir con todos los requisitos del proyecto JLTV en términos de características tácticas y técnicas.
Actualmente, la empresa se está preparando para la producción de lotes de gran volumen, con los sistemas para el lote inicial ya entregados.
Una fuerza impulsora importante detrás de los esfuerzos de I + D de Dana fue la insistencia del cliente en interfaces de usuario y algoritmos integrados para trabajar de manera coherente con otros subsistemas de máquinas.
“Por ejemplo, si hay una solicitud para que la suspensión entre en un modo determinado, entonces el sistema de control de presión también entrará en el modo predeterminado. Además, los clientes quieren reducir el tiempo que lleva inflar y desinflar sus neumáticos para poder pasar de un tipo de terreno a otro lo más rápido posible”.
Además, el sistema se puede programar en el campo y las herramientas de diagnóstico integradas alertan al conductor sobre posibles problemas con los neumáticos y proporcionan el estado de todo el sistema. De cara al futuro, la empresa está trabajando en soluciones que ayudarán a reducir los tiempos de inflado y desinflado de los neumáticos.
