O mobilności wojskowych pojazdów kołowych w terenie

Teoria

Jednym z bardzo ważnych, lecz często zapominanych wśród inżynierów parametrów niezbędnych przy opracowaniu wojskowych pojazdów terenowych jest ich mobilność w terenie. Kluczowa jest pod tym względem zdolność pokonywania przez pojazdy kołowe terenów o drobnoziarnistej strukturze gleby i jej znacznym spulchnieniu, czego przykładem są na przykład pola uprawne licznie występujące na terenie Europy. Czasem też brana jest pod uwagę zdolność do pokonywania terenów piaszczystych, których wzorcowym przedstawicielem są ergi. 

Zdolność do pokonywania takich terenów wyznacza się poprzez obliczenie nacisków powierzchniowych kół badanych pojazdów i odniesienie ich do nośności gruntów, po jakich mają poruszać się te pojazdu. W naszym kraju stosuje się dwie najbardziej podstawowe metody obliczania nacisków - są to pochodząca ze Stanów Zjednoczonych metoda Vehicle Cone Index (VCI) oraz wywodząca się z Wielkiej Brytanii metoda Mean Maximum Pressure (MMP).

W tym artykule zostaną przedstawione wartości obliczone metodą MMP.

Mean Maximum Pressure

Metoda obliczania nacisków powierzchniowych przy użyciu formuły MMP jest wyrażona za pomocą następującego wzoru:

Jeśli chodzi o wyniki obliczeń, to kryteria są następujące:

- do 200 kPa - bardzo dobra mobilność w terenie
- powyżej 200 kPa - skłonność do zakopywania się pojazdu w gruncie
- powyżej 300 kPa - ograniczona mobilność w terenie
- powyżej 400 kPa - pojazd kołowy nie powinien opuszczać utwardzonych dróg

Oznaczenia:

- m - masa pojazdu
- g - przyspieszenie grawitacyjne
- n - ilość osi w pojeździe
- d - średnica zewnętrzna opony
- b - szerokość opony
- δ / h - stosunek ugięcia opony do wysokości jej profilu

- K - stała zależna od ilości osi oraz osi napędowych w pojeździe

Jeśli natomiast chodzi o stałą K, to poniższa tabela pozwoli wyjaśnić, jakie wartości przyjmuje ta stała

Wystarczy teorii, pora przejść do benchmarka.

Benchmark opon wojskowych

Oto zestawienie wymiarów dla poszczególnych opon przy założeniach, że:

- stosunek wartości ugięcia opony do wysokości jej profilu wynosi 35% (najwyższa wartość w pojazdach wojskowych z możliwością regulowania ciśnienia opon)
- docelowa wartość nacisków powierzchniowych to 300 kPa
- podłożem jest suchy grunt rolny o drobnoziarnistej strukturze, sporej pulchności i wysokiej nasiąkliwości wody

Benchmark wojskowych pojazdów kołowych stosowanych w Wojsku Polskim lub dla niego proponowanych

Rodzina kołowych transporterów opancerzonych Rosomak

Rodzina kołowych transporterów opancerzonych SKOT

Rodzina wojskowych samochodów terenowych Honker

Samochody ciężarowe opracowane w Starachowicach

Wojskowe samochody ciężarowe opracowane w Laskowicach

Pojazdy kołowe opracowane przez AMZ-Kutno

Pojazdy kołowe opracowane przez Concept z Bielska-Białej

Pojazdy kołowe opracowane w Stanach Zjednoczonych

Pojazdy kołowe opracowane w Związku Sowieckim

Dodatkowa bibliografia

- Agnieszka Dąbrowska, Marian Łopatka, "Ocena zdolności pokonywania terenu o niskiej nośności przez pojazdy o dopuszczalnej masie całkowitej 14 ton", Logistyka 3/2015, s. 916-921

- M. Saarilahti, Modelling of the wheel and tyre. 1. Tyre and soil contact, Soil Interaction Model. Appendix Report No. 5, s. 24-29

Uwagi

Nie wszystkie pojazdy posiadają układy regulacji ciśnienia w oponach, więc podane wyniki niekoniecznie mogą być zgodne z rzeczywistością.