Umieszczanie na torze czołgu M1 Abrams w fabryce czołgów w amerykańskim mieście Lima
Już od prawie dwóch dekad przy opracowywaniu jakiegokolwiek pojazdu bojowego pierwsze pytanie brzmi: kołowy czy gąsienicowy? Ale obecnie debata nie dotyczy cech, ale możliwości tworzonej platformy
Zamieszanie części twórców systemów walki było dość oczywiste w pierwszej dekadzie XXI wieku, kiedy w początkowych fazach rozważania koncepcyjnych aspektów znanego, ale już nieistniejącego programu armii amerykańskiej, Future Combat Systems (FCS), wszystko było chętnie omawiane, z wyjątkiem schematów podwozi platform. „Nie chcemy ugrzęznąć w kłótniach o to, co jest lepsze, gąsienica czy koło” – powtarzali przedstawiciele wojska.
Niedawno projekt amerykańskiej armii dotyczący wielozadaniowego pojazdu opancerzonego AMPV (Armored Multipurpose Vehicle) ponownie zainteresował się problemem „gąsienic pod kołami”. Celem tego programu jest zastąpienie kilku modeli przestarzałych gąsienicowych transporterów opancerzonych z rodziny M113 i oczywiście nie mogli go zignorować najwięksi producenci wozów bojowych. Program spotkał się z oczywistym zainteresowaniem zarówno firm z dużym doświadczeniem w rozwoju i produkcji pojazdów gąsienicowych, na przykład BAE Systems z rodziną Bradley, jak i firm z doświadczeniem w tworzeniu pojazdów kołowych, tutaj nie obyło się bez propozycji General Dynamics Land Systems (GDLS) z rodziną Stryker. Ponieważ ogólny trend tego programu jest coraz bardziej ukierunkowany na stworzenie rozwiązania śledzonego, rozwój i ascetyczne przedstawienie śledzonej koncepcji maszyny Stryker wygląda tutaj szczególnie zabawnie.
Jeśli chodzi o Korpus Piechoty Morskiej Stanów Zjednoczonych, niektóre z przestarzałych amfibii AAV7A1 Amphibious Assault Vehicle zostaną zastąpione kołowymi amfibiami bojowymi Amphibious Combat Vehicle (ACV 1.1), po czym najprawdopodobniej pozostałe zostaną zastąpione pojazdami kołowymi w wersja ACV 1.2.
Ponadto te same zmiany prawdopodobnie zajdą w ciężkich i lekkich częściach całej linii opancerzonych wozów bojowych. Wielu obserwatorów sugerowało, że rosnące zainteresowanie armii amerykańskiej lekkim pojazdem rozpoznawczym LRV zawdzięcza pewne rozwiązanie platformie kołowej. I byli dość zaskoczeni, gdy niemiecki pojazd gąsienicowy Weasel wziął udział w demonstracji charakterystyki projektu platformy LRV, która odbyła się w 2015 roku.
Projekt skandynawski
Czasy się zmieniają i wydaje się, że dawna kontrowersja „gąsienica kontra koła” przechodzi do historii. Obecnie władze planistyczne sił zbrojnych, zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak iw innych krajach, skupiają się bardziej na „możliwościach” systemów niż na ich charakterystyce technicznej. Wydaje się, że wiele kontrowersji z przeszłości zostało odłożonych na bok na rzecz rozwoju nowych technologii i możliwości, jakie oferuje.
Wyraźnie przykładem tego nowego myślenia jest koncepcja maszyny Splitterskyddad Enhets Plattform (SEP), opracowana kilka lat temu w Szwecji. Według Dana Lindella, kierownika projektu CV90 w BAE Systems Hagglunds, „SEP został pomyślany jako następna generacja szwedzkich wozów bojowych. Jego najbardziej unikalną cechą było to, że był to projekt zarówno gąsienicowy, jak i kołowy, ze zmieniającymi się modułami funkcjonalnymi, to znaczy można było dostać bojowy wóz piechoty, wersję sanitarną lub cokolwiek innego. Możesz również zamienić te moduły między platformami gąsienicowymi lub kołowymi.”
Śledzona wersja platformy SEP
Podczas gdy program SEP wstrzymał jego rozwój, wymagania dla niego doprowadziły do badania nowej technologii, której możliwości są wdrażane na innych platformach bojowych. „Jednym z kluczowych wymagań dla tej maszyny była możliwość transportu samolotem transportowym C-130”, powiedział, dodając, że nacisk na poprawę wydajności doprowadził do hybrydowego schematu elektrycznego z silnikami spalinowymi w sponsonach, które: w rezultacie zmniejszyła się długość maszyny….
Lindell zauważył, że kolejnym kluczowym wymogiem szwedzkiej armii było utrzymanie SEP-a na równi z bojowym wozem piechoty CV90 i czołgiem Leopard 2 w trudnym terenie, ale krótszy pojazd miał większą amplitudę kołysania. Aby rozwiązać ten problem, opracowano system aktywnego tłumienia, a także gumową gąsienicę, która zastąpiła bardziej tradycyjne gąsienice stalowe.
Mówiąc o przegubowych pojazdach terenowych Bv206 i BvS10 będących obecnie w produkcji, zauważył, że wieloletnie doświadczenie firmy w zakresie gąsienic gumowych doprowadziło do ich zainstalowania w pojeździe SEP. „Widzieliśmy w tym wiele korzyści, więc przeszliśmy do CV90; wydajność toru pozwala również platformie pomieścić dodatkowy ładunek.”
Armia norweska była jednym z pierwszych klientów CV90 z gąsienicami gumowymi i innymi ulepszeniami rolek gąsienic, rolek nośnych i kół napędowych. Poza działaniami projektowymi Hagglunds zauważył, że w projekt był również zaangażowany kanadyjski producent gąsienic gumowych Soucy. Lindell powiedział, że po Norwegach, Finlandia, Szwecja i inne kraje, które w ten czy inny sposób włączyły się w rozwój, natychmiast wykazały zainteresowanie.
„Ale Norwegowie dołączyli do nas wcześniej, pomagając nam w testach w warunkach arktycznych i tym podobnych” – kontynuował. „Walczyli też na wozach bojowych CV90 w Afganistanie, więc de facto podjęli decyzję o zamontowaniu gąsienic gumowych na dwóch pojazdach w Afganistanie w celu przeprowadzenia testów porównawczych w warunkach bojowych. Testy mające na celu obliczenie oczekiwanej żywotności i wyliczenia kosztów eksploatacji gąsienic dostarczyły dodatkowych informacji, dzięki którym armia norweska mogła zdecydować się na wyposażenie wszystkich swoich pojazdów w gąsienice gumowe.”
„Gąsienice są obecnie produkowane seryjnie, więc wszystkie pojazdy CV90 używane w Norwegii, zarówno nowe, jak i odnowione, będą miały gąsienice gumowe” – powiedział. „Wśród specjalistów krąży popularne powiedzenie, którego niestrudzenie powtarzam, że technologia gąsienic stalowych była w latach 60-tych doskonałą technologią. Ale Norwegowie ją zostawili. I wierzę, że jeśli spróbujesz pojazdu bojowego z gąsienicami gumowymi, nie będziesz chciał wracać do gąsienic stalowych. Jest między nimi bardzo duża różnica”.
Iguana Technology wykorzystuje technologię przenośników taśmowych do produkcji gąsienic gumowych
Gąsienice gumowe
Odnosząc się do perspektywicznych rynków, zaznaczył, że w celu przygotowania do programu średniej naprawy floty pojazdów wojskowych armii szwajcarskiej, na dwóch z jego CV90 zamontowano już gąsienice gumowe. „Obecnie testują gumowe gąsienice, aby pomóc im w podjęciu decyzji” – powiedział. - Wiem, że zainteresowała się również Dania. Holendrzy również wykazują zainteresowanie i prawdopodobnie pójdą tą samą ścieżką co Finlandia i Szwecja. Wszyscy użytkownicy bardzo pozytywnie oceniają gąsienice gumowe.”
„Technologia gąsienic gumowych jest bardzo podobna do technologii kół w Twoim samochodzie” – powiedział Lindell. - Poprawiają się i stają się coraz lepsi. I wiem na pewno, że w niedalekiej przyszłości zobaczymy gumową gąsienicę, która wytrzyma znacznie większe obciążenie i obniży koszty eksploatacji. Dlatego wierzę, że w ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat gumowe gąsienice będą noszone w coraz większej liczbie samochodów.”
Kontynuując wyliczanie zalet tego rozwiązania projektowego, podsumował: „Z ekonomicznego punktu widzenia koszty cyklu życia maleją. W rzeczywistości zmniejsza się dość znacznie z kilku powodów. Po pierwsze, przewidywana długość życia. Jest dłuższa niż żywotność tradycyjnych gąsienic stalowych. Po drugie, poziom drgań oddziałujących na maszynę jest o 60-80% niższy niż w przypadku gąsienic stalowych, dzięki czemu żywotność elektroniki, optoelektroniki, amunicji itp. znacznie się wydłuża. Opór toczenia zostaje zmniejszony o 10%, co prowadzi do mniejszego zużycia paliwa. Ponadto gąsienice gumowe wymagają mniej konserwacji niż gąsienice stalowe.”
Przyznał jednak, że było kilka niedociągnięć. „Nie ma nic do zrobienia, ale jeśli musisz wykonać jakąś konserwację lub naprawę, ponieważ jest to ciągły pas, tor musi zostać całkowicie usunięty. Ale z drugiej strony podczas normalnej pracy będzie to musiało odbywać się dość rzadko”.
Dodał, że konkurencja też jest w pogotowiu i pracuje nad pasami toru. „Ale cieszymy się z tego. Byliśmy liderem w tej dziedzinie, ale przeszliśmy na cięższe systemy i nie chcemy już wydawać naszych pieniędzy. Dlatego dobrze, że są konkurenci, którzy rozwijają się wspólnie z Soucy, a także z innymi dostawcami. Dziewięć lat zajęło nam stworzenie systemu wystarczająco niezawodnego do operacji bojowych. Mamy w Szwecji przysłowie: „Nie musisz robić wszystkiego lewą ręką, musisz pracować obiema rękami”.
W zeszłym roku pojazdy Stryker 8x8 armii amerykańskiej wzięły udział w próbach w Wielkiej Brytanii, które miały na celu ocenę możliwości kołowego pojazdu o średniej masie.
Mobilna siła ognia
Pomijając szwedzkie przysłowia, bo na horyzoncie pojawiają się inne projekty gąsienic gumowych. Tutaj warto zwrócić uwagę na nową koncepcję amerykańskiej armii stworzenia nowej platformy MPF (Mobile Protected Firepower - mobile protected firepower). O potrzebie opracowania tej koncepcji zdecydowała armia, gdyż wypełni ona tzw. nierówność szans w swoich brygadach bojowych piechoty lekkiej IBCT (piechoty brygady bojowej drużyny). Zgodnie z opisem programu platforma MPF będzie wykorzystywana do „pokonywania przygotowanych pozycji wroga, niszczenia wrogich pojazdów opancerzonych w walce manewrowej w zwarciu oraz zagwarantowania swobody manewru i działań w bliskim kontakcie z wrogiem”.
Niektórzy przedstawiciele branży prywatnie spekulują, że armia atakuje około 750 platform. Większość z nich będzie wspierać działania lekkiej piechoty, a kilkadziesiąt „ciężkich MPF” będzie w formie samobieżnego stanowiska artyleryjskiego. Początkowe wymagania wojskowe dla obu konfiguracji definiują wyjątkowo wysoką mobilność, co skłoniło niektórych producentów do bliższego przyjrzenia się gąsienicom gumowym. W konsekwencji wyniki rozwoju jednej z grup przemysłowych zostały zaprezentowane na targach AUSA 2015 w Waszyngtonie, gdzie BAE Systems pokazało koncepcję platformy MPF wyposażonej w gąsienice gumowe firmy Soucy.
Koncepcja MPF BAE Systems prezentowana na wystawie
Stanowisko armaty kal. 105 mm leżące u podstaw nowej koncepcji może nie wydawać się takie nowe. W rzeczywistości jest to ten sam podstawowy system CCVL (Close Combat Vehicle - Light), który został zaprezentowany przez ówczesną firmę FMC podczas AUSA 1985. Projekt ten rozwinął się później w program artylerii mobilnej M8 Armored Gun System, który został zamknięty tuż przed jego rozmieszczenie w oddziałach.
Mobilny uchwyt artyleryjski M8 Armored Gun System nigdy nie wszedł do służby
W najnowszym projekcie MPF zintegrowane są nowe technologie i podsystemy. Deepak Bazaz, kierownik projektu w BAE Systems, powiedział, że niektóre z nowych technologii, takie jak gąsienica obecnie zainstalowana w MPF, mają swoje korzenie w programie FCS.
„Opracowaliśmy gąsienicę dla rodziny maszyn FCS” – wyjaśnił. „Powodem, dla którego zastosowaliśmy wtedy gąsienice gumowe, były wymagania dotyczące transportu w samolocie C-130, ponieważ masa ma w tym przypadku ogromne znaczenie. Takie rozwiązanie pozwala na znaczny przyrost masy w porównaniu do gąsienicy stalowej, dlatego pracowaliśmy w tym kierunku. Właściwie przetestowaliśmy nowy tor na tych platformach FCS. Stworzono demonstrator systemu, który faktycznie działał bardzo dobrze.”
Bazaz powiedział, że projekt MPF jest postrzegany jako kolejna aplikacja torowa. „Ze względu na potrzebę rozmieszczenia w powietrzu dostrzegliśmy tutaj szansę, ponieważ gdybyśmy mogli przestawić się na gąsienice gumowe, moglibyśmy całkiem realistycznie zmniejszyć masę. Wymagania transportowe i ładowności transportera C-130 spełniliśmy już wcześniej. Ale przejście na gąsienice gumowe pozwoli ci wdrożyć kilka innych ulepszeń i ulepszeń w maszynie i zwiększyć jej możliwości w porównaniu z tym, co miałeś w połowie lat 90.”.
Zauważył, że różne konstrukcje gąsienic gumowych różnią się unikalnym podejściem do naprawy, od wymiany całego paska po możliwość łatania określonego segmentu. Ten ostatni schemat był badany w ramach programu FCS, ale został zamknięty, zanim BAE mogło go zweryfikować. „Dlatego gdybyśmy mieli wybrać to rozwiązanie do programu MPF, musielibyśmy na nie spojrzeć od nowa”.
Bazaz dodał: „Jednym z argumentów, jakie cały czas słyszymy od dostawców torów, jest to, że w pewnym sensie gąsienice gumowe są mniej podatne na całkowity demontaż, ponieważ tam, jeśli wyobrazisz sobie typowy tor stalowy, gąsienice są połączone przez palce. Jeśli twój palec się złamie, tracisz gąsienicę. W tym samym przypadku z gąsienicą gumową, wewnątrz gąsienicy jest stal. Wyobraź sobie, że nawet w przypadku częściowego odpryskiwania lub wyrwania małego kawałka, nadal możesz się poruszać, ponieważ masz ułamek szerokości toru. Okazuje się, że nie cała mobilność jest pełna, ale nadal możesz kuleć do bazy”.
Nie zapominając również o dodatkowych korzyściach wynikających ze zmniejszenia wibracji na nierównym terenie, dodał: „To dobre dla załogi. To jest dobre dla elektroniki. A to przyczynia się do ogólnej niezawodności, ponieważ nie jeździsz na stalowej gąsienicy, ale na gumowej gąsienicy”.
Napięcie gąsienic
Ale nie wszyscy są przekonani, że nowoczesne projekty torów są najlepszym rozwiązaniem i mają przyszłość. Założyciel Iguana Technology, David Hansen, skomentował: „Zasadniczo, gdy patrzysz na inne projekty torów, widzisz strukturę, która wspiera ciągłą gumową lub ciągłą gąsienicę stalową. I niezależnie od tego, czy zostanie zastosowany ładunek, czy toczy się po kłodzie, kamieniu czy czymś innym, wewnątrz gąsienicy znajduje się struktura, która przyjmuje ten ładunek.
We własnych projektach gąsienic Hansen wykorzystuje napięcie pasa, aby wyeliminować większość elementów wewnętrznych, takich jak rolki gąsienicy, gdy gąsienica porusza się wokół kół. „Ponieważ używam przenośnika taśmowego, mam tor, który może wytrzymać ogromne siły rozciągające. Ale z jakiegoś powodu jest to uważane za niedopuszczalne dla wielu osób”.
Dokładniej, Hansen używa tego, co opisuje jako „wielowarstwową konstrukcję mechaniczną składającą się z przenośnika taśmowego i skręcanych, wzmocnionych gumowych końcówek, które są przeznaczone do jazdy po twardych nawierzchniach, takich jak asfalt lub miękkich nawierzchniach, takich jak śnieg, piasek, a nawet woda. … Obecne prace eksperymentalne koncentrują się na tym, co nazywa „większą wersją tego projektu”, która, jak przyznaje, jest bezpośrednio ukierunkowana na wstępne wymagania projektu MPF armii amerykańskiej.
„Większość producentów torów używa matryc lub form tego rozmiaru”, mówi. „A jeśli chcą innej gąsienicy gumowej lub stalowej, muszą użyć nowej formy. Mój tor to tylko montaż mechaniczny. Mogę zrobić lżejszą taśmę, mogę zrobić dłuższą taśmę. Są wystarczająco elastyczne i nie są potrzebne żadne specjalne narzędzia. Potrafię stworzyć gąsienicę o ogromnych możliwościach i dopasuje się do tego co od niej chcesz… bez projektowania drogich oprzyrządowań.”
Zrozumiałe jest, że nie wszystkie nowe programy pojazdów gąsienicowych pozbywają się stalowych gąsienic. Dobrym przykładem jest nowy pojazd Ajax armii brytyjskiej, który został specjalnie zaprojektowany w celu zastąpienia serii wozów bojowych CVRT (Combat Vehicle Reconnaissance – Tracked).
Czołg lekki serii Scorpion CVRT
Krytyczny przegląd programu zakończono w 2015 r., a prace koncentrują się obecnie na siedmiu prototypach przedprodukcyjnych, a do końca 2016 r. zostaną przeprowadzone testy kontrolne. Kevin Connell, kierownik projektu Ground Systems w General Dynamics UK, powiedział: „To pierwszy rok, w którym będziemy faktycznie testować wiele platform w różnych konfiguracjach”. Dodał, że prace w 2016 roku mają na celu przygotowanie do testów oceny wiarygodności, które rozpoczną się w 2017 roku.
„Program przewiduje również rozpoczęcie produkcji seryjnej w tym samym roku” – dodał. - Pierwsze dostawy pojazdów produkcyjnych planowane są na połowę 2017 roku; czyli wszystkie długoterminowe zamówienia zakupu maszyn zostały już złożone. W tej chwili wszystkie te prace dobiegają końca i będziemy mogli rozpocząć produkcję tych maszyn.”
Chociaż przestarzałe maszyny CVRT zostaną zastąpione platformą gąsienicową, nie oznacza to oczywiście końca prac badawczych i projektowych mających na celu poprawę mobilności. W wyniku przetargu firma GD European Land Systems (GDELS), która produkuje pojazdy w Hiszpanii, w grudniu 2015 roku wybrała firmę Cook Defense Systems jako dostawcę gąsienic dla wszystkich 589 pojazdów produkcyjnych Ajax i siedmiu prototypów.
GDELS przetestował gąsienice dwóch producentów na swoim mobilnym stanowisku testowym: niemieckim Diehl i brytyjskiej firmie Cook, która już dostarcza gąsienice do wszystkich istniejących pojazdów gąsienicowych armii brytyjskiej, a także dostarczyła nowe gąsienice do testów. Aby zmniejszyć wagę, Cook opracował nową lekką gąsienicę 92 kg specjalnie dla Ajax. To, oraz oczywista korzyść z posiadania jednego lokalnego wykonawcy dostarczającego wszystkie gąsienice dla pojazdów armii brytyjskiej, przechyliło szalę na korzyść Cooka.
Kolejną cechą tego konkursu były dość rygorystyczne wymagania. Connell opisał jeden jako „bardzo, bardzo rygorystyczny wymóg wykrywania akustycznego lub hałasu na torze. Dostawcy torów musieli przeprowadzić prace mające na celu zmniejszenie poziomu hałasu, a teraz możemy spełnić wymagania dotyczące podpisu akustycznego.” Decyzja o wyborze Cook Defense Systems nie została podjęta bez udziału GDUK, który zaprosił brytyjski Departament Obrony do zastosowania większej liczby lokalnych komponentów na maszynie Ajax.
Gąsienica gumowa CV90 na Eurosatory 2014
Przypadki kół
Nie wszystkie nowe programy ograniczają się do gąsienic. Kontynuując wątek brytyjski, zauważamy, że jesienią 2015 roku kompania z 1. Batalionu Gwardii Szkockiej wzięła udział w regularnej ocenie interakcji sieciowej (NIE) 16.1 amerykańskiej armii, która odbyła się w Fort Bliss w Teksasie i na poligonie White Sands. Jednostka przybyła na kilka tygodni przed ćwiczeniami w celu zapoznania się z kołowym transporterem opancerzonym Stryker. Doświadczenia zdobyte w NIE 16.1 zostaną wykorzystane do zbadania możliwości przyjęcia kołowych pojazdów Stryker dla armii brytyjskiej.
Dowódca brygady pancernej, w skład której wchodzi ta firma, wyjaśnił: „Mamy Warrior BMP - odpowiednik amerykańskiego Bradleya. Mamy czołg podstawowy - odpowiednik amerykańskiego Abramsa. Ale nie mamy tak zwanych średnich zdolności bojowych, które zapewnia maszyna taka jak Stryker; znajduje się gdzieś pośrodku pomiędzy ciężkimi i lekkimi systemami.”
„Dlatego jest zainteresowanie taką maszyną i pojawia się pytanie, czy powinniśmy mieć coś takiego w naszej brytyjskiej armii. Jesteśmy na wczesnym etapie rozumienia, co da nam ta technika i czy będzie odpowiednia dla nas. Myślę, że Stryker zdecydowanie mógłby nam pasować. Ale konieczne jest rozważenie maszyn innych producentów”.
Mniej więcej w tym samym czasie, gdy brytyjska firma testowała pojazdy Stryker na pustyniach Teksasu i Nowego Meksyku, GDUK przeprowadził imponującą wizualną demonstrację możliwości platformy kołowej, jadąc swoim lekkim opancerzonym pojazdem LAV (Light Armored Vehicle) 8x8 z Plymouth w Anglii do Szkockie miasto Inverness (odległość 1046 km) w niecały dzień.
Demonstracja ta miała na celu pokazanie możliwości pojazdu kołowego średniej kategorii pod względem masy do pokonania dystansu w przybliżeniu równego odległości między Warszawą a Pragą lub między Berlinem a Amsterdamem w ciągu zaledwie jednego dnia. Jest to postrzegane przez niektórych jako okazja, która może zmusić niektóre struktury planowania armii do ponownego rozważenia ich pozycji przed określeniem wymagań dotyczących możliwości rozmieszczenia samolotów transportowych C-130.
Oczywiście w przyszłości dokonany zostanie wybór optymalnego schematu mobilności wozów bojowych. Ale staje się jasne, że niegdyś powszechne podejście a la „gąsienica kontra koła” zastąpi raczej podejście, w którym główny nacisk zostanie położony na uzyskanie wymaganych zdolności, a nie na charakterystykę techniczną jako taką.
