La necessità di piattaforme in grado di muoversi su qualsiasi tipo di terreno e di operare sul campo di battaglia nelle stesse formazioni di battaglia con veicoli corazzati pesanti, di regola, determina l'installazione di un'elica cingolata. Allo stesso tempo, i veicoli corazzati medi e leggeri, che di solito viaggiano sulle strade e che devono essere trasportati in aereo per accelerare lo spiegamento, sono solitamente gommati.
Il problema della scelta si complica nel caso di piattaforme di medie dimensioni. La massa di queste macchine sta aumentando sullo sfondo delle mutevoli esigenze operative e, a seconda dello sviluppo tecnologico di cingoli e ruote, che può migliorare le prestazioni e mitigare eventuali svantaggi, ogni tipo di dispositivo di propulsione può ottenere un vantaggio qui.
L'acciaio non si arrende
I sistemi di cingoli dominano il mercato dei veicoli blindati più pesanti di 30 tonnellate e, sebbene i cingoli in acciaio continuino a dominare, i produttori di equivalenti in gomma composita stanno cercando di prendere piede in questo mercato. Lo sviluppo dei cingoli in acciaio è principalmente legato alla riduzione del peso. Ciò si ottiene attraverso l'utilizzo di materiali più leggeri in grado di resistere alle forze che agiscono su di essi. Innanzitutto, possono essere ottenuti attraverso lo sviluppo di gradi speciali di acciaio ad alta resistenza.
William Cook, chief commercial officer di Cook Defense Systems (CDS), uno sviluppatore e produttore di cingoli in acciaio, ha affermato che stanno offrendo opzioni più leggere ai propri clienti, incluso l'esercito britannico. CDS fornisce anche tutti i componenti che sono in qualche modo correlati ai cingoli stessi, inclusi pignoni di trasmissione, ruote folli, rulli portanti e portanti, ecc.
“Se guardi il veicolo da ricognizione leggero Ajax dell'esercito britannico, vedrai che la pista che stiamo attualmente fornendo è circa il 15% più leggera di quella che originariamente offriva. Abbiamo raggiunto questo obiettivo attraverso l'uso di speciali materiali moderni e di moderni strumenti di progettazione e produzione."
Lui ha spiegato:
“Utilizziamo anche analisi avanzate degli elementi finiti e test al banco estesi per garantire che i nostri cingoli leggeri siano affidabili per tutta la durata prevista. L'analisi degli elementi finiti (FEA) verifica se c'è una massa "non necessaria" e testiamo i prototipi dei cingoli per verificare la rottura su un banco di prova appositamente costruito per assicurarci che possano resistere alle condizioni operative ".
Durante la produzione in serie, CDS garantisce un'elevata qualità del prodotto e garantisce zero difetti mediante ispezione a raggi X del 100% delle tracce. L'azienda fornisce anche un set completo di strumenti di assemblaggio e manutenzione con istruzioni appropriate e invia squadre tecniche alle unità militari per consigliare e assistere gli equipaggi dei veicoli.
I binari in acciaio sono disponibili con uno o due perni. La differenza è che le tracce sono collegate tra loro con uno o due dita. I cingoli a un perno sono più leggeri e offrono una buona trazione, motivo per cui sono più adatti ai veicoli leggeri. I cingoli a due dita sono più pesanti e più adatti ai carri armati, ma non sempre forniscono le stesse caratteristiche, mentre sono anche più costosi.
Nei cingoli in acciaio, le dita sono solitamente gommate, cioè sono ricoperte da un piccolo strato di gomma e questo determina la durata dei cingoli. Una pista con due perni gommati consumerà il doppio della quantità di gomma. CDS ha investito molto nella ricerca e nello sviluppo di mescole di gomma speciali resistenti all'usura utilizzate per dita, cuscinetti e spazzole.
"Migliorare le prestazioni della mescola di gomma è fondamentale per prolungare la durata dei cingoli", ha spiegato Cook. CDS dispone di un laboratorio dedicato per i test delle mescole di gomma e il controllo della qualità presso il suo impianto di pista e sta lavorando a stretto contatto con le università del Regno Unito per sviluppare mescole di gomma più flessibili.
La società ha inoltre recentemente investito 6,4 milioni di dollari nelle sue strutture nel Regno Unito per trasferire tutti i componenti metallici e ridurre la dipendenza da parti di terze parti, inclusi spilli e punti metallici. Ciò ha migliorato il ritmo della fornitura di binari all'esercito britannico di propria produzione, il che è molto importante, poiché i binari sono un componente altamente consumabile durante le operazioni militari e allo stesso tempo sono estremamente necessari per mantenere l'operatività dei veicoli corazzati.
Cook ha affermato che se gli operatori dei veicoli corazzati alla fine vogliono avere "piene capacità di combattimento", allora non possono abbandonare i cingoli d'acciaio, poiché consentono di superare il terreno più difficile, inclusi terreno paludoso e pendii di fango.
Per quanto riguarda i veicoli corazzati della categoria media in termini di massa, dove la competizione è più intensa tra cingoli d'acciaio e di gomma, Cook ha osservato: “Ci saranno sempre utenti che vogliono usare i loro veicoli in grandi operazioni di combattimento e quindi hanno bisogno di cingoli d'acciaio, ma ci sarà anche chi vorrà utilizzare i propri mezzi in operazioni dove è necessario percorrere lunghe distanze su diverse tipologie di strade, oppure in operazioni di mantenimento della pace o in operazioni di supporto per le quali i cingoli in gomma sono più adatti”.
Cook ha sottolineato che poiché CDS è indipendente dal controllo di qualsiasi sviluppatore o produttore di veicoli blindati, come BAE Systems o Krauss-Maffei Wegmann, può offrire i suoi sistemi cingolati a qualsiasi produttore. CDS sta lavorando con la ST Engineering di Singapore sul veicolo blindato Hunter, in Medio Oriente per modernizzare i veicoli russi, con la turca Otokar sul suo veicolo da combattimento di fanteria Tulpar e con la tedesca Rheinmetall sul veicolo da combattimento di fanteria Lynx nell'ambito del programma australiano Land 400.
Colmare il divario
Nel frattempo, le prestazioni dei cingoli in gomma composita sono in costante miglioramento. I produttori vogliono competere non solo con i cingoli in acciaio nel campo dei veicoli blindati pesanti e medi, ma competono anche con le soluzioni su ruote. Calvin Sloane di Soucy, un'azienda canadese di cingoli in gomma, ha affermato che la sua azienda è coinvolta nella maggior parte dei programmi di veicoli blindati a causa delle capacità offerte da questo tipo di cingoli. "Una lunga polemica sull'argomento" Che è meglio: un bruco o una ruota? " si riaccendeva sempre quando si trattava della mobilità dei veicoli corazzati. Mentre le ruote, in particolare le macchine 8x8, si comportano meglio su strada rispetto ai cingoli in acciaio, i cingoli in gomma si inseriscono bene nella nicchia tra ruote e cingoli.”
Sloane ha spiegato che le caratteristiche stradali dei cingoli in gomma consentono di percorrere complessivamente una distanza maggiore, che coincide quasi con il chilometraggio delle ruote, poiché le distanze medie tra i guasti dei veicoli blindati sono all'incirca le stesse, ma se si prende un'auto più pesante, quindi qui i cingoli in gomma forniscono effettivamente più chilometraggio tra i guasti.
“La configurazione 8x8 ha generalmente un limite di PTT di circa 35 tonnellate; quando lo superi, inizi a perdere mobilità a causa delle dimensioni delle ruote e della potenza del motore , ha spiegato Sloan. “Man mano che questo limite viene superato e il peso della macchina aumenta, i vantaggi dell'unità di propulsione cingolata diventano più evidenti. Sta diventando sempre più difficile fare un ragionamento per piattaforme 8x8, ora stanno entrando in scena i cingoli in gomma composita e giocheranno un ruolo fino a circa 47 tonnellate”.
Soucy sta lavorando a nuovi marchi di mescole di gomma che consentiranno ai cingoli di gomma di funzionare in modo più efficiente su veicoli oltre le 50 tonnellate e sfideranno l'acciaio nell'industria dei veicoli blindati pesanti. Un vecchio carro armato Leopard 1 del peso di circa 42 tonnellate e dotato di cingoli in gomma è attualmente sottoposto a test operativi in Canada.
“Abbiamo chimici nello stabilimento che lavorano con diverse formulazioni e sperimentano il rilascio di calore. Queste sono sostanze complesse, motivo per cui altri non riescono a trovare la formula corretta. Non si tratta solo di ottenere il bruco nel suo insieme, ma anche di fibre di Kevlar per prevenire la rottura della gomma e dei nanotubi di carbonio in combinazione con altri prodotti chimici per ridurre la generazione di calore e, di conseguenza, aumentare la durata …
Stiamo sperimentando questa composizione, derivando le dipendenze dalla massa dell'auto in modo che corrisponda esattamente ad essa. In genere, creiamo una traccia da sei diversi mix e poi la eseguiamo nel nostro serbatoio di prova Leopard, analizziamo quale segmento funziona meglio e poi lo prendiamo e ne ricaviamo una traccia completa. Soucy sta lavorando alle sue ultime formulazioni, progettate specificamente per macchine del peso di circa 55 tonnellate, e sta conducendo test per misurare il rilascio di calore.
Sloane ha aggiunto che l'azienda è a circa due anni dal fornire risultati pratici. Nel frattempo, il mercato di riferimento per i cingoli in gomma composita sono i veicoli di medie dimensioni del peso di 35-48 tonnellate. Ha notato che le piattaforme cingolate hanno una migliore stabilità in combattimento rispetto ai veicoli a ruote sensibili all'esplosione perché il cingolo di gomma può assorbire l'onda d'urto. La probabilità di danni da esplosione ai cingoli in acciaio è maggiore, mentre creano fattori dannosi secondari sotto forma di frammenti di acciaio.
Altri vantaggi dei cingoli in gomma includono la durata, afferma Sloane, mentre i cingoli in acciaio gommato con cuscinetti in gomma incollati devono essere sostituiti ogni 600 km. I cingoli in acciaio causano anche l'usura delle ruote motrici, dei rulli di rinvio, dei rulli dei cingoli e portanti, dei cuscinetti in gomma e, naturalmente, dei collegamenti stessi dei cingoli. “Con i cingoli in acciaio, devi cambiare le ruote stradali ogni 1500-2000 km, la stessa situazione con le parti in gomma e gomma. La durata delle ruote motrici e direzionali è di 2000-3000 km, mentre, per confronto, il contatto "gomma-gomma" è molto meno distruttivo."
Meno usura si traduce in meno supporto logistico, che è un altro vantaggio insieme a una riduzione del rumore e delle vibrazioni fino al 70%. Le vibrazioni possono influenzare negativamente i sistemi di combattimento, le munizioni, l'elettronica e gli esseri umani, poiché lo scuotimento costante nel tempo porta a risultati disastrosi. L'uso della gomma aiuta anche a ridurre il peso e migliorare l'efficienza del carburante.
Mercato competitivo
L'azienda ha testato i suoi cingoli in gomma composita sul Warrior BMP dell'esercito britannico, inizialmente come prova di concetto e successivamente come proposta per il programma Ajax. Al DSEI 2019, l'azienda ha mostrato una delle sue tracce usate e una nuova traccia sul Warrior per chiarezza. Sloane ha affermato che i nuovi binari potrebbero far parte del programma di estensione del BMP di Warrior se il Dipartimento della Difesa lo volesse, sebbene al momento non vi sia alcun accordo da parte sua. Rheinmetall BAE Systems Land (RBSL) utilizza i cingoli in gomma Soucy sulla sua variante di mortaio Warrior offerta per il programma Armored Battlefield Support Vehicle del Regno Unito.
Nel settembre 2018, nell'ambito della Fase 3 del programma Australian Land 400, i veicoli AS21 Redback dell'azienda sudcoreana Hanwha Defense e il KF41 Lynx di Rheinmetall sono stati selezionati per il nuovo veicolo da combattimento cingolato di fanteria. Soucy ha il suo cingolo in gomma per l'AS21 e CDS ha cingoli in acciaio per il Lynx. La piattaforma su ruote è stata scelta in un precedente programma per il veicolo da ricognizione Combat Reconnaissance Vehicle, si è rivelato essere il veicolo corazzato Rheinmetall Boxer 8x8.
L'esercito francese è spesso citato come esempio di una struttura militare che ha sostituito i suoi veicoli corazzati cingolati con veicoli a ruote, compresi mezzi corazzati medi e veicoli da combattimento di fanteria. Questa esperienza si è rivelata vincente durante le operazioni in Mali, quando veicoli corazzati gommati e artiglieria gommata sono stati trasferiti nella capitale del Senegal, Dakar, per poi raggiungere autonomamente la provincia maliana di Gao.
Sebbene finora nessun grande esercito abbia seguito l'esempio della Francia, c'è una chiara tendenza all'acquisto di veicoli a ruote 8x8 di peso medio più mobili. Come l'Australia, l'esercito britannico ha scelto il Boxer per il suo programma di veicoli di fanteria meccanizzata per sostituire gli obsoleti mezzi corazzati cingolati FV430.
Soucy ha installato i suoi cingoli in gomma sui veicoli da combattimento della fanteria Adnan ACV-300 dell'esercito malese e, secondo Sloane, sono stati approvati dalle Nazioni Unite per l'impiego in operazioni di mantenimento della pace. Il cingolo in gomma Soucy è installato anche sui CV90 di due dei sette paesi operativi, Danimarca e Norvegia.
Sloane ha sottolineato:
“La domanda è se cingoli e ruote possono lavorare insieme in operazioni di armamento combinate. Con piattaforme di binario in acciaio, non saranno in grado di lavorare insieme su lunghe distanze. Sarà un incubo logistico, ma il cingolo in gomma composita ha colmato il gap”.
Un altro sguardo
Mentre CDS e Soucy vedono un grande potenziale nei programmi per veicoli cingolati, i produttori di veicoli blindati su ruote vedono il mercato in modo leggermente diverso. Peter Simson di Tyron Runflat ha affermato che esistono solo due grandi programmi BMP cingolati - l'American Next Generation Combat Vehicle e l'Australian Land 400 - mentre ci sono molti programmi per veicoli corazzati su ruote, ad esempio il British Boxer 8x8.
“Vediamo queste esigenze in connessione con il fatto che sono previste operazioni di combattimento in aree popolate e operazioni di manovra rapida piuttosto che la guerra tradizionale. La flessibilità delle ruote è più adatta qui, e non la lentezza dei veicoli blindati pesanti sui binari."
Simson ha affermato che con l'uso di inserti in gomma composita Tyron, la disponibilità di attrezzature teatrali sta ora crescendo e che i veicoli da combattimento su ruote e i veicoli di supporto non sono imperfetti e soddisfano gli standard di prova dei pneumatici dell'accordo FINABEL. Questo standard è un rigoroso insieme di criteri che devono essere soddisfatti dalle ruote di livello militare con inserti resistenti agli urti per vari tipi di danni.
L'utilizzo di ruote autoportanti è molto importante, permettono alla macchina di continuare il suo compito in caso di danneggiamento o sgonfiamento della ruota.
"La ruota resistente include un beadlock - un dispositivo di bloccaggio, un elemento speciale del disco della ruota che non consente al pneumatico di saltare fuori dal cerchione, che fornisce la piena manovrabilità", - disse Simsone.
“I sistemi centralizzati di controllo della pressione dei pneumatici stanno dando un contributo. Sui moderni veicoli da combattimento, consentono al conducente di sgonfiare e rigonfiare i pneumatici secondo necessità per massimizzare la trazione su terreni sabbiosi o morbidi, migliorando ulteriormente la manovrabilità e aumentando la probabilità di completare una missione. Senza un beadlock, la ruota girerà semplicemente sulla gomma, immobilizzando efficacemente l'auto.
Anche i fianchi o gli inserti in gomma rinforzati svolgono un ruolo importante nell'assorbire gli urti e l'impatto di vari ostacoli su terreni accidentati, ha affermato Simson, e forniscono una vestibilità sicura per il pneumatico.
“Al contrario, gli inserti rigidi in composito o plastica non assorbono l'impatto e, se rotti, possono danneggiare seriamente la ruota e il pneumatico, il che può portare alla completa perdita di mobilità. Inoltre, è impossibile garantire una calzata sicura con inserti in plastica o compositi, in quanto, a differenza degli inserti in gomma, non forniscono la compressione necessaria per tenere in posizione il pneumatico”.
Gli inserti ATR-MP (All-Terrain Rubber Multi-Part) di Tyron garantiscono la ritenzione del pneumatico, l'assorbimento degli urti e riducono anche lo stress logistico poiché non sono necessari strumenti di montaggio speciali, il che significa che le modifiche ai pneumatici possono essere eseguite utilizzando strumenti standard. Simson ha notato che questo è il motivo per cui i prodotti con questa tecnologia sono i prodotti più popolari dell'azienda.
L'inserto ATR-MP è solitamente realizzato in tre parti, che sono imbullonate insieme per fornire una perfetta aderenza attorno alla ruota. Durante l'installazione, viene applicato uno dei talloni del pneumatico al cerchio, quindi viene installato un inserto reattivo e infine viene aggiunto un secondo tallone. Nel caso di ruote di tipo militare, l'inserto è solitamente realizzato in due parti, che verranno imbullonate insieme per garantire un fissaggio sicuro. Gli inserti divisi utilizzano un'anima in acciaio per fornire resistenza e rigidità, mentre la gomma circostante assicura ancoraggio e assorbimento degli urti.
“Offriamo anche inserti Tyron ATR-Carbon che utilizzano la fibra di carbonio invece di una base in metallo e un po' di gomma. Allo stesso tempo, tutte le caratteristiche sono conservate, ma la massa è ridotta di circa il 40% , - disse Simsone.
“Per gli utenti di unità monoblocco standard, Tyron ha sviluppato la tecnologia Tyron ATR-Custom. Questo inserto ha tutti i vantaggi della tecnologia ATR-MP di Tyron, ma in sole due parti."
Ha aggiunto.
Al DSEI, l'azienda ha presentato l'inserto in gomma Tyron ATR-SP (monopezzo).
Esigenze previste
Simson ritiene che, in connessione con l'espansione del mercato dei veicoli blindati su ruote, la domanda di inserti in gomma composita stia crescendo di conseguenza. Tyron fornisce anche prodotti per i veicoli blindati Lazar e Milos di Yugoimlort, i veicoli Springbuck e Mountain Lion di DCD Protected Mobility, il veicolo tattico leggero 4x4 di Acmat e il veicolo 4x4 egiziano Timsah / Crocodile.
La società francese di telai per veicoli blindati Texelis ritiene che il programma Scorpion francese sia un buon esempio della transizione dai veicoli cingolati a quelli gommati. Il driver principale qui è la necessità di una maggiore mobilità. Lo ha annunciato un rappresentante dell'azienda, rilevando allo stesso tempo che questa transizione è limitata principalmente ai veicoli di peso inferiore a 35 tonnellate. La società si è aggiudicata un contratto per lo sviluppo di un veicolo Serval 4x4 per l'esercito francese.
Secondo Texelis, le maggiori esigenze di mobilità di molti eserciti sono in risposta ai progressi di tecnologie come sciami di droni, intelligenza artificiale e sorveglianza continua del campo di battaglia. Un portavoce dell'azienda ha aggiunto che con l'avanzare della tecnologia di trasmissione della potenza, le ruote stanno diventando più affidabili, "ad esempio, sofisticati sistemi di sospensione, sistemi di controllo della pressione dei pneumatici centralizzati e tecnologia di inserimento in linea". Questo rende le soluzioni su ruote più resistenti e adattabili a varie condizioni, comprese le operazioni militari nelle aree popolate”.
Nonostante la crescente concorrenza dei cingoli in gomma, le ruote sono ancora considerate la scelta preferita per i veicoli blindati, che si muovono principalmente su strada, ma con l'aumentare della massa di questi veicoli il problema si fa sempre più acuto. Un portavoce di Texelis ha osservato:
"Oggi, ci sono due questioni piuttosto urgenti: carico utile (a causa dei kit di armature e più apparecchiature elettroniche e di generazione di energia) e durata (rispetto ai cingoli in acciaio)."
Il dibattito su cosa sia meglio per i veicoli blindati, un bruco o una ruota, continuerà in futuro, man mano che la concorrenza nel mercato dei veicoli di medie dimensioni aumenta. Lo sviluppo tecnologico complica il processo decisionale sulla scelta di questa o quella unità di propulsione, ma allo stesso tempo avvantaggia i militari, poiché la mobilità dei veicoli corazzati migliorerà comunque.
