W czasie II wojny światowej podstawę floty pojazdów amerykańskich sił zbrojnych stanowiły samochody Willys MB, różne ciężarówki, amfibie DUKW i inne pojazdy na podwoziach kołowych. Szybko okazało się, że koła nie najlepiej prezentują się na piaszczystych plażach. W efekcie zaczęły pojawiać się nowe propozycje dotyczące zwiększenia zdolności terenowych pojazdów kołowych na trudnych nawierzchniach. Po wojnie opracowano projekt, który otrzymał robocze oznaczenie Squirrel Cage.
Na długo przed końcem wojny i lądowaniem aliantów w Normandii brytyjscy inżynierowie stworzyli specjalny czołg inżynieryjny Churchill Bobbins. Różnił się od innych pojazdów opancerzonych dużą ramą, na której zamontowano bęben do transportu tekstylnego toru taśmowego. Pokonując trudny teren na własnych gąsienicach taki czołg musiał odwinąć taśmę i położyć ją na ziemi. Powinien być używany jako improwizowana droga do przemieszczania sprzętu o niewystarczającym natężeniu ruchu.
Klatka wiewiórkowa na Willys MB. 1 grudnia 1948
Czołg do układania chodników częściowo rozwiązał problem poruszania się pojazdów kołowych po piasku i innych specyficznych powierzchniach, ale ten pomysł miał pewne wady. Tak więc, aby zorganizować dużą operację desantową, konieczne było przyciągnięcie znacznej liczby czołgów inżynieryjnych i przydzielenie do ich dostawy specjalnych jednostek pływających. Organizacja lądowania byłaby łatwiejsza, gdyby pojazdy kołowe mogły mieć własne środki do układania „drogi”.
W 1948 roku specjaliści ze Stanów Zjednoczonych zaproponowali własne rozwiązanie istniejącego problemu. Grupa oficerów Korpusu Piechoty Morskiej służących w Quantico w stanie Wirginia opracowała zestaw oryginalnego wyposażenia do montażu na seryjnych pojazdach kołowych, który może zwiększyć jego zdolność przełajową poprzez zwielokrotnienie powierzchni nośnej.
O ile nam wiadomo, oryginalne opracowanie otrzymało bardzo prostą nazwę, która w pełni oddawała jego istotę - Squirrel Cage ("Koło wiewiórki"). Rzeczywiście, nowe jednostki o nietypowej konstrukcji miały pełnić rolę samego koła, podczas gdy wyposażona w nie maszyna miała przejąć „obowiązki” wiewiórki. Innymi słowy, zaproponowano rodzaj śmigła gąsienicowego, w którym pojazd kołowy miał pełnić funkcje wózka z rolkami i kołami.
Jak wynika z dostępnych danych, pierwsza wersja „koła wiewiórki” została opracowana do użytku z lekkim pojazdem wielofunkcyjnym, takim jak Willys MB. Ta technika była szeroko rozpowszechniona wśród żołnierzy, a stworzenie do niej specjalnego sprzętu mogłoby prowadzić do zrozumiałych pozytywnych konsekwencji. W zamyśle autorów projektu system Squirrel Cage miał być łatwy w produkcji i montażu w samochodzie. Jednocześnie ten ostatni nie powinien wymagać poważnych modyfikacji w podstawowej konstrukcji.
Zaproponowano zainstalowanie na jeepie specjalnej zakrzywionej ramy wykonanej z metalowych profili. Największymi elementami ramy były prowadnice boczne w kształcie litery L. Przód i tył tych prowadnic zostały zaokrąglone z dużym promieniem, natomiast środkowe wykonano prosto. Para zakrzywionych części musiała być połączona z dwoma poprzecznymi elementami wytrzymałościowymi umieszczonymi na poziomie zderzaków samochodu bazowego. W centrum takiej konstrukcji znajdowała się trzecia zakrzywiona prowadnica o mniejszym przekroju i mniejszej wadze.
Na przedniej i tylnej części powstałej ramy zaproponowano zainstalowanie wałów z szerokimi rolkami. Para rolek znajdowała się wewnątrz konstrukcji, druga była na zewnątrz w stosunku do nich. Dodatkowo w tych częściach „Koła wiewiórki” umieszczono mocowania, za pomocą których cała konstrukcja miała być zamontowana na aucie produkcyjnym.
„Willis” i „Koło” pod innym kątem
Zaproponowano zwiększenie powierzchni nośnej maszyny za pomocą metalowej siatki, która służy jako gąsienica. Projekt przewidywał zastosowanie siatki o średniej wielkości oczkach, utkanej z wystarczająco mocnego drutu. Boczne krawędzie siatki zostały wzmocnione metalowymi taśmami. W równych odstępach na siatce zainstalowano poprzeczne pręty, zapewniające wymaganą sztywność powstałej taśmy. W tym przypadku jeden z prętów służył jako zamek łączący dwa końce prostokątnej siatki.
Zaproponowano zawieszenie wzmocnionej siatki na ramie zamontowanej na samochodzie, przełożenie jej pod koła, a następnie połączenie w ciągłą taśmę. Rama bazowa systemu wyróżniała się niską wysokością i w pozycji roboczej znajdowała się bezpośrednio nad dachem samochodu. Z oczywistych względów, korzystając z systemu Squirrel Cage, załoga jeepa musiała podnieść dach. W przeciwnym razie narażali się na uderzenie gradu piasku, błota lub kamyków unoszonych przez siatkę.
Wewnątrz zapętlonej siatki Willys MB lub inny pojazd mógł poruszać się do przodu lub do tyłu. W tym samym czasie koła biegnące po najbliższym odcinku siatki musiały ją naciągnąć we właściwym kierunku. W rezultacie powstał rodzaj miękkiej gąsienicy z ciernym sprzęganiem kół napędowych. Dolna gałąź takiej gąsienicy wisiała w powietrzu lub leżała na ziemi, podczas gdy górna poruszała się po trzech prowadnicach ramy głównej.
Obecność siatki wzmocnionej poprzecznymi prętami pozwoliła w najbardziej zauważalny sposób zwiększyć powierzchnię nośną, uzupełniając miejsca styku kół. Samochód w Wiewiórczym Kole nie bał się już piasku ani innej trudnej nawierzchni, a jego załoga i pasażerowie mogli liczyć na szybkie pokonanie plaży.
Nie później niż jesienią 1948 r. baza Quantico zbudowała prototyp systemu Squirrel Cage, przeznaczonego do montażu na pojeździe Willys. Jeden z istniejących samochodów został wkrótce wyposażony w nowy sprzęt i wysłany do testów. Jeep z „Kołem” został najechany na jednym z najbliższych miejsc testowych. Ponadto przeprowadzono dalsze testy na pobliskich plażach. W tym przypadku potencjał konstrukcji został przetestowany w kontekście zastosowania w technologii amfibii.
Z punktu widzenia zdolności przełajowych „Koło wiewiórki” pokazało się najlepiej. Pomimo pewnej elastyczności i wygięcia w płaszczyźnie poziomej siatka prawidłowo układała się pod kołami i zwiększała powierzchnię podparcia. Korzystając z takiej „gąsienicy”, samochód mógł jeździć po błotnistych drogach gruntowych, po piasku itp. Montaż i demontaż stelaża z siatką nie zajmował dużo czasu i nie powodował poważnych trudności w obsłudze sprzętu.
Pojawiły się jednak poważne problemy. Główną wadą Klatki Wiewiórki był brak zdolności manewrowania. Kierownice samochodu były stale na pasie, co nie charakteryzowało się dużą elastycznością boczną. W konsekwencji kręcenie kierownicą nie mogło dać prawdziwych rezultatów. Jednocześnie istniało ryzyko przekrzywienia pasa, a nawet zacięcia.
System klatek wiewiórkowych na płazach DUKW. 1 grudnia 1948
Brak zdolności manewrowania może również prowadzić do innych problemów. Na przykład wystarczająco duży wybój może spowodować, że samochód zboczy z zamierzonej trasy i zakłóci dalszy ruch lub nawet doprowadzić do kolizji z innym sprzętem jadącym po równoległym torze.
Wreszcie potrzeba przewijania dość ciężkiej siatki ślizgającej się po metalowych szynach spowodowała zwiększenie obciążenia silnika, ale nie pozwoliła na uzyskanie dużej prędkości. Samochód z systemem Squirrel Cage poruszał się szybciej w błocie lub piasku niż bez niego, ale nieosiągalne były duże prędkości porównywalne z tymi na autostradzie.
Przy takich problemach system Koła Wiewiórki mógł być używany tylko do lądowania na trudnym terenie i szybkiego przemierzania go. Do dalszego ruchu załoga samochodu musiałaby upuścić siatkę wyciągając korbowód, a następnie zsunąć go. W ten sposób oryginalny projekt jako całość rozwiązywał przydzielone mu zadania, ale mógł to zrobić tylko z pewnymi ograniczeniami. Prawidłowa organizacja pracy takich systemów pozwoliła w pewnym stopniu ograniczyć negatywny wpływ tych czynników.
Wkrótce projekt Squirrel Cage został przeprojektowany z uwzględnieniem wymagań innych urządzeń produkcyjnych. Drugim nośnikiem tego systemu był kołowy amfibia DUKW. Modyfikacja „Koła” dla takiego auta różniła się nieco od wersji podstawowej. Przede wszystkim różnił się wymiarami, określanymi zgodnie z wymiarami płazów. Ponadto zastosowano nową konstrukcję ramy bazowej.
Nowa rama oparta jest na parze szerszych zakrzywionych szyn bocznych. Przód tych prowadnic, wyginając się, unosił się nad korpusem maszyny bazowej. Za przednim zakrętem znajdowała się płaska, pozioma sekcja. Po tym nastąpił kolejny zakręt, po którym znajdował się drugi poziomy element. Prowadnice boczne były połączone kilkoma poprzecznymi belkami. Ponadto pomiędzy nimi znajdowały się trzy lekkie prowadnice. Elementy podłużne i poprzeczne połączono za pomocą nisko skośnych zastrzałów, zamocowanych na dachu kadłuba amfibii DUWK.
Przednia część ramy straciła rolki podtrzymujące siatkę. W tym samym czasie pod nim pojawiły się trzy nachylone belki, za pomocą których część masy ramy została przeniesiona na przednią część kadłuba. Siatka jako całość się nie zmieniła. Musiałem użyć szerszego „śladu”, ale rozmiar oczek pozostał ten sam. Jednocześnie potrzebne były dłuższe i grubsze pręty poprzeczne.
Testowane są prototypy „Wiewiórczego Koła”. Na pierwszym planie jeep ze środkami do układania siatki. Z tyłu - płaz, zwrócony w stronę przygotowanej „drogi”. 1 grudnia 1948
Pomimo solidnego przeprojektowania konstrukcji, ta wersja Klatki Wiewiórki nie różniła się zbytnio od podstawowej modyfikacji dla jeepów pod względem swoich możliwości. Były te same korzyści i te same ograniczenia. Jednak wzrost umiejętności przełajowych może całkowicie zneutralizować wszystkie charakterystyczne problemy.
„Koło wiewiórki” dla płazów DUKW wyróżniało się obniżoną tylną częścią ramy. Ta cecha projektowa mogła być wynikiem nowej, oryginalnej propozycji. W pewnym momencie autorzy projektu postanowili wykorzystać system Squirrel Cage jako elastyczną kostkę brukową. W tej konfiguracji z tyłu ramy miał być umieszczony bęben do transportu długiej siatki.
Wjeżdżając w dany obszar, układacz musiał przerzucić wolny koniec siatki przez przednią część swojej ramy i przejechać po niej. Dalszy ruch do przodu doprowadził do odwinięcia siatki z bębna i postawienia jej na ziemi. W ten sposób maszyna brukowa, korzystając z podstawowych zasad oryginalnego projektu, nie tylko poruszała się po skomplikowanej powierzchni, ale także pozostawiała ścieżkę dla przejścia innego sprzętu lub piechoty.
Wiadomo, że jesienią i zimą 1948 roku przeprowadzono testy podobnej układarki, zbudowanej na bazie samochodu Willys MB. Nie ma na ten temat dokładnych informacji, ale można przypuszczać, że nośność wynosząca zaledwie 250 kg, z czego część została również wydana na transport ramy, nie pozwoliłaby na zabranie na pokład dużego zapasu taśmy i wyposażenie długiej drogi w jednym locie. Można było pozbyć się takiego problemu przy pomocy innego podwozia bazowego. Na przykład płaz DUKW mógł zabrać na pokład ponad 2 tony ładunku.
Testy kilku prototypów systemów Squirrel Cage, zbudowanych na bazie seryjnych pojazdów kołowych, zakończono nie później niż na początku 1949 roku. Na podstawie wyników kontroli wyciągnięto wszystkie niezbędne wnioski, a decyzję podjęli specjaliści sił zbrojnych.
Pomimo oczywistych zalet, dowódcy wojskowi uznali proponowany system zwiększenia zdolności przełajowej za nieidealny do praktycznego zastosowania. Rama i siatka odbierały pojazdowi zauważalną część nośności, nie pozwalały na manewrowanie, a także miały inne wady. Brukarz również został uznany za mało obiecującego. W rezultacie system Squirrel Wheel nie został przyjęty, a na początku 1949 r. wszystkie prace nad tym projektem zostały skrócone.
Należy zauważyć, że taka decyzja dowództwa nie wpłynęła negatywnie na dalszy rozwój armii i floty ILC. W tym czasie rozpoczęto kilka projektów mających na celu stworzenie obiecujących gąsienicowych pojazdów opancerzonych przeznaczonych do transportu personelu. Chronione pojazdy gąsienicowe o wysokich możliwościach nawigacji terenowej i wodnej nie wymagały dodatkowego wyposażenia, takiego jak klatka wiewiórkowa. Tak więc dalszy rozwój sprzętu wojskowego z wykorzystaniem już znanych i opanowanych technologii sprawił, że oryginalny projekt stał się po prostu niepotrzebny. W przyszłości amerykańscy projektanci nie wracali do takich pomysłów.
