Гусеница или колесо: вечная дилемма
Британская БМП Warrior, оборудованная резиновыми гусеничными лентами Soucy, проходит интенсивные испытания с целью подтверждения концепции эксплуатации их на бронемашинах средней категории по массе
В сообществе эксплуатантов бронированных машин, кажется, никогда не закончится спор об относительных преимуществах и недостатках колес и гусениц. Взглянем поближе на потенциальные преимущества, которые дает каждый тип движителя.
Потребность в платформах, способных передвигаться по местности любого типа и действовать на поле боя в одних боевых порядках с тяжелой бронетехникой, как правило, определяет установку гусеничного движителя. В то же время средние и легкие бронемашины, которые обычно ездят по дорогам и которые для ускорения развертывания должны перебрасываться по воздуху, как правило, являются колесными.
Проблема выбора усложняется в случае платформ среднего размера. Масса этих машин увеличивается на фоне изменения оперативных требований, и в зависимости от технологического развития гусениц и колес, способного улучшить эксплуатационные качества и смягчить любые недостатки, каждый тип движителя может получить здесь преимущество.
Сталь не сдается
Гусеничные системы доминируют на рынке бронемашин тяжелее 30 тонн, и, хотя до сих пор господствуют стальные гусеницы, производители композитных резиновых эквивалентов пытаются закрепиться на этом рынке. Развитие стальных гусениц в основном связано со снижением массы. Это достигается за счет использования более легких материалов, которые способны выдерживать действующие на них силы. Прежде всего, их можно получить за счет разработки специальных сортов высокопрочной стали.
Вильям Кук, коммерческий директор компании Cook Defence Systems (CDS)-разработчика и производителя стальных гусениц, сообщил, что они предлагают более легкие варианты своим заказчикам, включая британскую армию. CDS также поставляет все компоненты, которые так или иначе связаны с самими гусеницами, включая ведущие звездочки, направляющие колеса, опорные и поддерживающие катки и т.д.
«Если вы взглянете на легкую разведывательную бронемашину британской армии Ajax, то увидите: гусеница, поставляемая нами в настоящее время, примерно на 15% легче той, которую мы изначально предлагали. Мы достигли этого за счет применения особых современных материалов и современных инструментов проектирования и изготовления».
Он пояснил:
«Мы также используем продвинутый анализ методом конечных элементов и расширенные стендовые испытания с тем, чтобы гарантировать необходимую надежность наших легких гусениц на протяжении всего запланированного срока службы. Анализом методом конечных элементов проверяется, нет ли «ненужной» массы, мы тестируем опытные образцы гусениц на разрушение на специально построенном стенде для того, чтобы убедиться, что они смогут выдержать условия эксплуатации».
В процессе серийного производства компания CDS обеспечивает высокое качество продукции и гарантирует отсутствие дефектов за счет рентгенодефектоскопии 100 % гусениц. Компания также предоставляет полный набор инструментов для сборки и обслуживания с соответствующими инструкциями, а также направляет технические группы в военные части, которые консультируют и оказывают помощь экипажам машин.
Стальные гусеницы могут быть в варианте с одним или двумя пальцами. Разница состоит в том, что траки соединяются между собой либо одним, либо двумя пальцами. Траки с одним пальцем меньше весят и обеспечивают хорошее сцепление, вот почему они больше подходят для легких машин. Траки же с двумя пальцами тяжелее и больше подходят для танков, но не всегда обеспечивают аналогичные характеристики, при этом они еще и дороже.
В стальных гусеницах пальцы, как правило, обрезиненные, то есть, покрыты небольшим слоем резины, и это определяет срок службы траков. У гусеницы с двумя обрезиненными пальцами изнашивается двойное количество резины. Компания CDS вложила немалые силы и средства в научные исследования и разработки в сфере специальных износоустойчивых резиновых смесей, используемых для изготовления пальцев, накладок и очистителей.
«Улучшение характеристик резиновых смесей очень важно для продления срока службы гусеницы», — пояснил Кук. Компания CDS имеет в своем распоряжении специализированную лабораторию испытаний и контроля качества резиновых смесей на заводе по производству гусениц, а также тесно сотрудничает с британскими университетами по разработке более эластичных резиновых смесей.
Недавно компания также инвестировала 6,4 миллиона долларов в свои предприятия в Великобритании с целей переноса на них производства всех металлических компонентов и уменьшения зависимости от поставок деталей сторонних поставщиков, включая пальцы и скобы. Это улучшило ритмичность поставок гусениц в британскую армию собственного производства, что очень важно, поскольку гусеницы являются высокорасходным компонентом во время проведения военных операций и при этом крайне необходимы для поддержания работоспособности бронетехники.
Кук сказал, что, если эксплуатанты бронемашин в конечном счете хотят иметь «полные боевые возможности», то они не могут отказаться от стальных гусениц, поскольку они позволяют преодолевать самую труднопроходимую местность, включая топкую почву и грязевые склоны.
По поводу бронемашин средней категории по массе, где острее всего конкуренция стальных и резиновых гусениц, Кук заметил: «Всегда будут пользователи, которые захотят использовать свои машины в крупных боевых операциях и поэтому им понадобятся стальные гусеницы, но будут также и те, кто захотят использовать свои машины в операциях, где необходимо преодолевать большие расстояния по дорогам разного типа, или в миротворческих операциях или в операциях поддержки, для которых больше подходят резиновые гусеницы».
Кук подчеркнул, что поскольку компания CDS независима от контроля любого разработчика или производителя бронированных машин, например, BAE Systems или Krauss-Maffei Wegmann, она может предлагать свои гусеничные системы любому производителю. CDS работает с сингапурской ST Engineering над ББМ «Hunter», в странах Ближнего Востока по модернизации российских машин, с турецкой Otokar над ее БМП «Tulpar» и с немецкой Rheinmetall над БМП «Lynx» в рамках австралийской программы Land 400.
Фото: SOUCY
Для проекта по британской бронемашине боевого обеспечения новая минометная установка на базе бронемашины Warrior от компании RBSL была оборудована резиновыми гусеничными лентами компании Soucy
Ликвидация разрыва
Между тем, характеристики композитных резиновых гусениц постоянно улучшаются. Производители хотят соперничать не только со стальными гусеницами в сфере тяжелых и средних бронемашин, они также соперничают с колесными решениями. Кельвин Слоан из канадской компании Soucy, производящей резиновые гусеничные ленты, сказал, что его компания принимает участие в большинстве программ по бронированным машинам и связано это с теми возможностями, которые предлагают гусеницы этого типа. «Давний спор на тему «Что лучше: гусеница или колесо?» всегда разгорался вновь, когда речь заходила о подвижности бронемашин. В то время как колеса, в частности машины 8x8, лучше показывают себя на дорогах по сравнению со стальными гусеницами, резиновые гусеничные ленты хорошо вписываются в нишу между колесами и гусеницами».
Слоан пояснил, что дорожные характеристики резиновых гусениц позволяют проехать в общей сложности большее расстояние, которое почти совпадает с пробегом колес, поскольку средние дистанции между поломками бронемашин примерно одинаковы, но если взять более тяжелую машину, то здесь резиновые гусеницы фактически обеспечивают между поломками больший пробег.
«Конфигурация 8x8 в общем и целом имеет ограничение полной массы порядка 35 тонн; когда вы его превышаете, вы начинаете терять подвижность из-за размера колес и мощности двигателя, — пояснил Слоан. — При превышении этого предела и с ростом массы машины преимущества гусеничного движителя становится всё более очевидными. Становится всё сложней выдвигать аргументы в пользу платформ 8x8, теперь на сцену выходят композитные резиновые гусеницы и они будут играть свою роль примерно до 47 тонн».
Компания Soucy работает над новыми марками резиновых смесей, которые позволят резиновым гусеницам работать эффективнее на машинах более 50 тонн и смогут бросить вызов стали в сфере тяжелых бронемашин. В настоящее время в Канаде проходят эксплуатационные испытания устаревшего танка Leopard 1 массой примерно 42 тонны, оборудованного резиновыми гусеницами.
«У нас есть химики на заводе, которые работают с различными составами и экспериментируют с тепловыделением. Это сложные вещества, вот почему другие не могут составить правильную формулу. Речь идет не только о получении гусеницы как единого целого, но также о кевларовых волокнах для предотвращения растрескивания резины и углеродных нанотрубках в сочетании с другими химическими веществами для уменьшения тепловыделения и как следствие повышения долговечности…
Мы экспериментируем с этим составом, выводим зависимости от массы машины с тем, чтобы он точно соответствовал ей. Как правило, мы изготавливаем трак из шести разных смесей и затем гоняем его на нашем тестовом танке Leopard, анализируем какой сегмент лучше всего работает и затем берем его и изготавливаем из него комплектную гусеницу. Компания Soucy работает над своими новейшими составами, которые специально предназначены для машин массой около 55 тонн, проводит испытания по измерению тепловыделения».
Мы экспериментируем с этим составом, выводим зависимости от массы машины с тем, чтобы он точно соответствовал ей. Как правило, мы изготавливаем трак из шести разных смесей и затем гоняем его на нашем тестовом танке Leopard, анализируем какой сегмент лучше всего работает и затем берем его и изготавливаем из него комплектную гусеницу. Компания Soucy работает над своими новейшими составами, которые специально предназначены для машин массой около 55 тонн, проводит испытания по измерению тепловыделения».
Слоан добавил, что компания находится примерно в двух годах от достижения практических результатов. Между тем, целевым рынком для композитных резиновых гусениц являются средние машины массой 35-48 тонн. Он отметил, что гусеничные платформы имеют лучшую боевую устойчивость по сравнению с чувствительными к взрыву колесными машинами, поскольку резиновая гусеница может поглотить взрывную волну. Вероятность повреждения стальных гусениц от взрыва выше, при этом они создают вторичные поражающие факторы в виде стальных осколков.
По утверждению Слоана, к другим преимуществам резиновых гусениц относится долговечность, тогда как стальные обрезиненные траки с приклеенными резиновыми накладками, необходимо менять каждые 600 км. Стальные гусеницы также являются причиной износа ведущих колес, ленивцев, опорных и поддерживающих катков, резиновых накладок и разумеется самих звеньев гусеницы. «Со стальными гусеницами вы вынуждены менять опорные катки каждые 1500-2000 км, та же ситуация с резиновыми и обрезиненными деталями. Срок службы ведущих и направляющих колес 2000-3000 км, тогда как для сравнения контакт «резина-резина» гораздо менее разрушающий».
Следствием меньшего износа является сокращение объема логистической поддержки, что является еще одним преимуществом наряду с уменьшением шума и вибрации до 70%. Вибрация может отрицательно влиять на боевые системы, боеприпасы, электронику и человека, поскольку постоянная тряска с течением времени приводит к плачевным результатам. Использование резины также позволяет снизить массу и повысить топливную экономичность.
Конкурентный рынок
Компания испытывала свои композитные резиновые гусеницы на БМП Warrior британской армии, первоначально для подтверждения концепции, а позднее в качестве предложения для программы Ajax. На выставке DSEI 2019 компания показала для наглядности на машине Warrior одну из своих гусениц с пробегом и новую гусеницу. Слоан сказал, что новые гусеницы могли бы стать частью программы продления возможностей БМП Warrior, если бы министерство обороны захотело этого, хотя в настоящее время согласие от него не получено. Rheinmetall BAE Systems Land (RBSL) использует резиновые гусеницы Soucy на своем варианте миномета Warrior, предлагаемом для британской программы Armoured Battlefield Support Vehicle.
В сентябре 2018 года в рамках Этапа 3 австралийской программы Land 400 по новой гусеничной БМП были отобраны машины AS21 Redback южнокорейской компании Hanwha Defense и KF41 Lynx от Rheinmetall. Компания Soucy имеет свою собственную резиновую гусеницу для AS21, а компания CDS располагает стальными гусеницами для машины Lynx. Колесная платформа была выбрана в более ранней программе по разведывательной машине Combat Reconnaissance Vehicle, ею оказался БТР Rheinmetall Boxer 8x8.
Французская армия часто цитируется в качестве примера военной структуры, которая заменила свои гусеничные бронемашины на колесные, включая средние БТР и БМП. Этот опыт показал себя успешным во время операций в Мали, когда колесная бронетехника и колесная артиллерия были переброшены в столицу Сенегала Дакар и затем своим ходом добрались до малийской провинции Гао.
Хотя пока ни одна крупная армия не последовала примеру Франции, отчетливо прослеживается тенденция закупок более мобильных колесных машин 8x8 средней весовой категории. Как и Австралия, британская армия выбрала Boxer для своей программы по машине Mechanised Infantry Vehicle с целью замены устаревших гусеничных БТР FV430.
Компания Soucy установила свою резиновую гусеницу на БМП Adnan ACV-300 малазийской армии и, по словам Слоана, они были одобрены ООН для развертывания в миротворческих операциях. Резиновая гусеница Soucy также установлена на машинах CV90 двух из семи стран-эксплуатантов — Дании и Норвегии.
Слоан подчеркнул:
«Вопрос в том, могут ли в общевойсковых операциях гусеницы и колеса работать вместе. С платформами со стальными гусеницами они не смогут работать вместе на больших расстояниях. Это будет логистический кошмар, но композитная резиновая гусеница закрыла брешь в возможностях».
Другой взгляд
В то время как компании CDS и Soucy видят большой потенциал программ по гусеничным машинам, производители колесных бронемашин видят рынок несколько иначе. Питер Симсон из компании Tyron Runflat сообщил, что реализуется всего две больших программы по гусеничным БМП — американская Next Generation Combat Vehicle и австралийская Land 400 — в то время как имеется множество программ по колесным бронемашинам, например, британской Boxer 8x8.
«Мы видим эти потребности в связи с тем, что ожидается скорее ведение боевых действий в населенных пунктах и быстрые маневренные операции, чем традиционная война. Больше всего здесь подойдет гибкость колес, а не неповоротливость тяжелой бронетехники на гусеницах».
Симсон сказал, что при использовании составных резиновых боестойких вставок Tyron доступность техники на ТВД в настоящее время растет и что колесные боевые машины и машины обеспечения не имеют недостатков и соответствуют стандартам испытаний пневматических шин FINABEL Agreement. Этот стандарт представляет собой строгий набор критериев, которым должны соответствовать колеса с боестойкими вставками военного образца при различных повреждениях.
Использование самонесущих колес очень важно, они позволяют машине продолжить свою задачу в случае повреждения или сдутия колеса.
«Боестойкое колесо включает бедлок — замковое устройство, специальный элемент колесного диска, не позволяющий соскочить покрышке с обода, что обеспечивает полноценную маневренность»,
— сказал Симсон.
«Свой вклад вносят системы централизованного регулирования давления в шинах. На современных боевых машинах они позволяют водителю при необходимости спускать воздух и повторно надувать шины с тем, чтобы максимально повысить сцепление на песчаных или мягких грунтах, что дополнительно улучшает маневренность и повышает вероятность выполнения задачи. Без бедлока колесо будет просто крутиться на шине, фактически обездвиживая машину».
По словам Симсона, усиленные резиновые боковины шины или вставки также играют свою важную роль, поскольку способны поглощать удары и толчки различных препятствий на пересеченной местности и обеспечивают надежную фиксацию покрышки.
«И наоборот, композитные или пластиковые твердые вставки не поглощают ударов и в случае поломки могут серьезно повредить колесо и шину, это может привести к полной потере подвижности. Кроме того, невозможно гарантировать надежную фиксацию с пластиковыми или композитными вставками, так как они в отличие от резиновых вставок не обеспечивают сжатие, необходимое для удержания шины на месте».
Вставки All-Terrain Rubber Multi-Part (ATR-MP) компании Tyron гарантируют фиксацию шины, они поглощают удары и также снижают логистическую нагрузку, поскольку не нужны специальные инструменты для монтажа, то есть замена шины может производиться с использованием стандартных инструментов. Симсон заметил, что это послужило причиной того, что изделия с этой технологией являются самой ходовой продукцией компании.
Вставка ATR-MP как правило изготавливается из трех частей, которые прикручиваются друг к другу болтами, обеспечивая плотную посадку вокруг колеса. При монтаже один из бортов шины прикладывается к ободу, затем устанавливается боестойкая вставка и наконец добавляется второй бедлок. В случае с колесами военного образца вставка, как правило, изготавливается из двух частей, которые соединятся болтами для обеспечения надежной фиксации. В составных вставках используется стальной сердечник для обеспечения прочности и жесткости, а окружающая резина гарантирует фиксацию и поглощение ударов.
«Мы также предлагаем вставки Tyron ATR-Carbon, в которых используется углеродное волокно вместо металлического основания и некоторой части резины. При этом все характеристики сохраняются, но масса уменьшается примерно на 40%»,
— заметил Симсон.
«Для пользователей стандартных цельных неразъемных дисков компания Tyron разработала технологию Tyron ATR-Custom. Эта вставка имеет все преимущества технологии Tyron ATR-MP, но состоит всего из двух частей»,
— добавил он.
На выставке DSEI компания представила цельную резиновую вставку Tyron ATR-SP (single-piece).
Бронемашина Springbuck 4x4 компании DCD Protected Mobility, оснащенная боестойкими колесами Tyron ATR, проходит испытания на южно-африканской земле
Ожидаемые потребности
Симсон считает, что в связи с расширением рынка колесных бронемашин соответственно растет спрос на составные резиновые вставки. Tyron также поставляет продукцию для бронемашин «Лазар» и «Милош» компании Югоимлорт, машин Springbuck и Mountain Lion компании DCD Protected Mobility, Light Tactical Vehicle 4x4 от Acmat и египетской машины Timsah/Crocodile 4x4.
Во французской компании Texelis, производящей шасси бронированных машин, считают, что французская программа Scorpion является хорошим примером перехода от гусеничной техники к колесной. Здесь основным драйвером является потребность в повышенной мобильности. Об этом сообщил представитель компании, отметив при этом, что этот переход ограничивается главным образом машинами массой менее 35 тонн. Компания получила контракт на разработку машины Serval 4x4 для французской армии.
По данным Texelis, повышенные требования к мобильности, предъявляемые многими армиями, являются реакцией на развитие таких технологий, как например, роение дронов, искусственный интеллект и непрерывное наблюдение на поле боя. Представитель компании добавил, что в связи с развитием технологий силовых передач колеса становится более надежными, «например, сложные системы подвески, системы централизованного регулирования давления в шинах и технологии внутренних боестойких вставок». Это делает колесные решения более устойчивыми и адаптируемыми к различным условиям, включая боевые действия в населенных пунктах».
Несмотря на растущую конкуренцию со стороны резиновых гусениц, колеса пока рассматриваются в качестве предпочтительного выбора для бронемашин, передвигающихся в основном по дорогам, но поскольку масса этих машин увеличивается проблема всё больше обостряется. Представитель Texelis отметил:
«На сегодняшний остается две довольно острых проблемы: грузоподъемность (из-за комплектов бронирования плюс большего количества электронного и оборудования выработки энергии) и прочность (по сравнению со стальными гусеницами)».
Споры о том, что лучше для бронированных машин, гусеница или колесо, будут продолжаться и далее, поскольку растет конкуренция на рынке машин средней категории по массе. Технологические развитие осложняет принятие решения по выбору того или иного движителя, но при этом идет военным на пользу, поскольку подвижность бронированных машин будет улучшаться в любом случае.
Информация