Чому довговічність підвіски є критичною в автомобілях класу MRAP

Захищені від мін транспортні засоби (MRAP) були побудовані навколо одного термінового приміщення: утримувати екіпаж живим, коли під або поруч з транспортним засобом вибухає міна або саморобний вибуховий пристрій (СВУ). Це приміщення сформувало геометрію корпусу, броньовий пакет і захищений відсік екіпажу. Це не автоматично вирішує проблему мобільності. Транспортний засіб може бути виключно добре захищеним і все ще не виконувати свою місію, якщо він не може надійно переміщатися по місцевості, в якій його просять працювати, не може бути ефективно відновлений, коли він ламається, або проводить більше часу в відсіку технічного обслуговування, ніж на дорозі.

Автомобілі MRAP надають виняткові вимоги до систем підвіски

Автомобілі класу MRAP не були розроблені як чисті платформи, оптимізовані для ваги або автомобільної доробки. Вони були використані у воєнний час, побудовані для боротьби з конкретною загрозою, часто на архітектурі шасі, адаптованих до існуючих комерційних або напівкомерційних платформ вантажівок, а не розроблені з чистої сторінки навколо їх можливої броні та вимог до корисного навантаження. Результатом стало сімейство транспортних засобів, які поєднували броньовані корпуси, захищені відсіки екіпажу, важкі колісні та шинні агрегати, а також суттєве обладнання місії на ходовій частині, яке в декількох ранніх конфігураціях не було розроблено навколо цієї конкретної комбінації вантажів.

Ю. Управління державної звітності (GAO) задокументувало цю напругу у своїй першій наглядовій звітності про програму. GAO виявила, що хоча більшість транспортних засобів відповідали вимогам балістичного захисту на першому етапі тестування, автомобільні випробування виявили недоліки в надійності, мобільності, керованості та безпеці серед постачальників. GAO також зазначила, що графік стиснених випробувань дозволив провести лише обмежені випробування міцності автомобіля на цьому етапі приблизно 300 миль на твердій поверхні та 200 миль на бездоріжжі на транспортному засобі на першому етапі і що мінімальна вимога до надійності не була встановлена до того, як великі виробничі замовлення вже були виконані. Цей розрив між показниками захисту, які були перевірені раніше і суворо, і автомобільними характеристиками, які отримали порівняно меншу тестову експозицію перед виходом в експлуатацію, є відправною точкою для розуміння того, чому довговічність підвіски стала настільки актуальним питанням інженерії та підтримки для флоту MRAP.

Інженерний вивіз Захист від вибуху та довговічність автомобілів оцінюються окремо, використовуючи різні методи випробувань та різні критерії. Транспортний засіб може відповідати або перевищувати свої вимоги до балістичного захисту, все ще потребуючи суттєвої підвіски та інженерії ходових частин для задоволення своїх вимог до мобільності та надійності. Розглядаючи їх як єдину категорію «захисту», неясно, де знаходиться фактичний інженерний ризик.

Броня, вантажопідйомність і виклик ваги автомобіля

Захист броні не є невагомим, і ця додаткова маса повинна переноситися осями, руками управління, пружинами, втулками та монтажним обладнанням, які на декількох ранніх платформах MRAP спочатку не були розмірені навколо нього. Крім самого пакету броні, транспортні засоби MRAP несуть екіпаж, боєприпаси, засоби зв’язку та електронне контрзаходове обладнання, станції озброєння та інші системи специфічної місії, всі з яких додають навантаження, яким підвіска повинна керувати день у день. Великий діаметр, шини з можливістю запуску і важкі колісні кола, необхідні для власних захисних та мобільних причин, сприяють додатковій непідпружиненій вазі, яку компоненти підвіски та рульового управління повинні контролювати через кожну подію місцевості.

Це загальна інженерна реальність захищених транспортних засобів, а не твердження про сертифіковану вагу будь-якого окремого транспортного засобу, і точні цифри значно відрізняються залежно від платформи, рівня броні та конфігурації, що є однією з причин, чому ця стаття уникає посилатися на конкретну вага для будь-якого індивідуального варіанту MRAP. Що важливо для забезпечення флоту є основний принцип: Додана вага і додане обладнання змінюють середовище навантаження, в якому працює підвіска, порівняно з більш легкими комерційними або напівкомерційними платформами, з яких спочатку були отримані деякі конструкції MRAP. Компоненти, розміром для більш легкої, неброньованої машини, відчувають істотно різну напругу, як тільки та ж базова архітектура просить нести броньований корпус, захищений відсік екіпажу і повне бойове навантаження.

Ця динаміка також є причиною того, що модернізація підвіски на декількох варіантах MRAP проводилася спеціально, оскільки пакети броні та обладнання місії збільшувалися протягом терміну служби, а не тільки як реакція на місцевість. У звіті GAO зазначалося, наприклад, що Міністерство оборони не повністю визначило, як зростаюча вимога до броні вплине на інші автомобільні компоненти, такі як шини та осі, і позначило це як область постійного інженерного ризику для більш широкого портфеля тактичних колісних транспортних засобів.

Чому грубий ландшафт створює серйозні динамічні навантаження

Статична вага автомобіля є лише частиною інженерної картини. Компоненти підвіски відчувають динамічне навантаження, яке може істотно відрізнятися від ваги автомобіля в стані спокою, коли автомобіль стикається з вибої, вбудованими породами, поверхнями мийної дошки, канавами, падіннями або іншими нерівностями місцевості. Кожна з цих подій передає ударне навантаження через шину, колесо, підвіску, пружину, демпфер і монтажну конструкцію. Саме цей неодноразовий вплив ударів і вібраційних навантажень протягом розгортання, а не просто перевезення важкого транспортного засобу по прямій лінії на асфальтованій дорозі, що призводить до втоми та зносу компонентів підвіски.

Це саме операційний профіль MRAP транспортних засобів було запропоновано підтримувати, особливо після того, як операції поширилися на територію Афганістану. Тормозні та поворотні зусилля на нерівних поверхнях ще більше ускладнюють проблему, оскільки підвіска повинна підтримувати контакт з колесом і передбачувану керованість, одночасно поглинаючи вертикальні ударні навантаження з місцевості під ним. Розробка системи підвіски для такого роду робочого циклу є суттєво відмінною проблемою, ніж інженерна для переважно гладкої дороги комерційного використання, що є однією з причин того, що дизайн військової підвіски та якість компонентів мають величезне значення для транспортних засобів цього класу. Ця стаття не намагається кількісно оцінити цю різницю з конкретними помножувачами навантаження, оскільки перевірені цифри такого роду є платформними та тестовими і не були знайдені в джерелах, з якими проводяться консультації.

Уроки операції MRAP в Україні

Найясніший доказ проблеми мобільності прийшов безпосередньо з поля. Оскільки транспортні засоби MRAP, спочатку розміщені в Іраку, були перенаправлені для підтримки операцій в Афганістані, офіційна звітність і чиновники Пентагону описали невідповідність між конструкцією жорсткої підвіски осі транспортних засобів та вимогами скелястого, гірського, переважно грунтового ландшафту Афганістану. U.S. Бриг морської піхоти. Ген. Майкл Броган, тодішній командир Командування систем морської піхоти, публічно заявив, що базові машини MRAP використовували жорсткі підвіски осі, які погано працювали на нерівній, горбистій землі, і що ранні виробництва Cougar MRAP були виведені з театру спеціально для того, щоб їх жорсткі підвески були замінені конфігураціями, краще відповідними місцевості Афганістану та відсутності дорожньої інфраструктури.

Власна звітність GAO досягла послідовного висновку, зазначивши, що експлуатаційне використання транспортних засобів MRAP виявило відсутність маневреності та бездоріжжя, і визначивши це як ключовий фактор рішення Міністерства оборони проводити більш легку, більш мобільну модифікацію MRAP, побудовану для дорожніх та ландшафтних умов Афганістану. Цей автомобіль отримав назву MRAP All Terrain Vehicle, або M-ATV. Ця історія є корисним прикладом саме тому, що вона показує живучість і мобільність оцінюється і вирішується, як дійсно окремі інженерні проблеми транспортний засіб може рішуче очистити одну смугу, все ще потребуючи значної, навмисної інженерної уваги з іншого боку.

Варто також відзначити масштаби, в яких діяла програма під час появи цих уроків. За даними GAO, до середини 2009 року було вироблено понад 16 000 автомобілів MRAP і майже 14 000 продано на двох театрах, загальні витрати на виробництво склали близько 22,7 мільярда доларів. Підтримка та адаптація парку таких розмірів, побудованого щонайменше п’ятьма різними виробниками, додала свій власний рівень складності до будь-яких зусиль з модернізації мобільності, оскільки зміни повинні були бути розроблені, випробувані та встановлені на декількох неідентичних сімействах транспортних засобів, а не в єдиному стандартизованому дизайні.

Роль незалежного призупинення в мобільності MRAP

Недоліки мобільності, виявлені в Афганістані, були вирішені шляхом навмисного прийняття незалежної архітектури підвіски, спочатку для побудови нового транспортного засобу, а потім як модернізація існуючих парків MRAP.

M-ATV і система TAK-4

Програма M-ATV вирішила проблему нестачі мобільності безпосередньо шляхом включення незалежної підвіски в архітектуру автомобіля з самого початку, а не покладаючись на жорсткі осі, що використовувалися в попередніх конструкціях MRAP. Oshkosh M-ATV, розроблений на платформі Medium Tactical Vehicle Replacement (MTVR), використовував запатентовану систему незалежної підвіски TAK-4, яка до того моменту вже накопичила широке урядове випробування довговічності на MTTR та пов’язаних платформах і перебувала в експлуатації на більш ніж 10 000 MTVR. За словами директора з оперативних випробувань та оцінки (DOT&E), M-ATV був оцінений як оперативно ефективний, придатний і живучий для броньованої тактичної мобільності та транспорту на підтримку місій операції «Непохитна свобода» – позначення, що відображає як його характеристики захисту, так і його автомобільні характеристики в офіційних умовах тестування, оцінені разом, а не окремо.

Модернізація незалежної підвіски до існуючих парків MRAP

Переваги мобільності незалежної підвіски не обмежувалися цільовою побудовою M-ATV. Ю. Корпус морської піхоти згодом провів модернізацію комплектів незалежної системи підвіски (ISS) для свого існуючого флоту MRAP на базі Cougar, програма, задокументована в офіційному керівництві Корпусу морської піці (MARADMIN 466/10) та у звіті Міністерства оборони про вибране придбання для спільної програми MRAP. У цьому звіті описано незалежне оновлення підвіски як призначене для підвищення довговічності та мобільності в сільській місцевості, що зустрічається в Афганістані, з сотнями автомобілів категорії Cougar I і II, модернізованих і виведених на театр дій, а також планами на той час розширити підхід до інших варіантів MRAP, включаючи вибрані автомобілі MaxxPro та RG-31

Промислові звіти за цей період також вказують на те, що для цього модернізованого зусилля було оцінено більше одного незалежного рішення підвіски, включаючи системи від Oshkosh та AxleTech International, що відображає справжню інженерну конкуренцію навколо того, як найкраще вирішити проблему мобільності, а не одну заздалегідь визначену відповідь. Ця модернізація ілюструє більш широкий аспект, що стосується будь-якої організації, яка управляє захищеним автопарком: Архітектура підвіски розглядалася як серйозна змінна, яка заслуговує перегляду в середині програми на основі оперативного зворотного зв’язку, а не як фіксована характеристика класу транспортного засобу, який повинен був бути прийнятий як є.

Важлива відмінність Ці програми незалежної підвіски були представлені в офіційній та виробничій документації як поліпшення мобільності, ходових характеристик і довговічності, а не як зміни у вибуховій або балістичній захисті автомобіля. Довговічність підвіски підтримує здатність автомобіля залишатися мобільним і доступним; Захист відсіку екіпажу залишається функцією броньованого корпусу, V сформованої геометрії днища і відповідної архітектури живучості. Об’єднання двох перебільшує те, що насправді робить оновлення підвіски.

Довговічність підвіски та доступність місії

Відмова підвіски не повинна бути катастрофічною, щоб вплинути на місію. Потрісканий руль управління, невдала втулка, зношений кульовий суглоб або пошкоджене рульове зчеплення можуть знешкодити автомобіль у полі, викликаючи операцію відновлення, витративши технічний персонал та запасні частини, і видаливши цей автомобіль з наявного парку до його ремонту. У контексті конвою, один інвалідний транспортний засіб може вплинути на переміщення і положення безпеки всього формування, оскільки конвої, як правило, повинні враховувати час відновлення та периметр безпеки навколо стаціонарного транспортного засобу.

GAO повідомляє про більш широку програму MRAP, яка позначила надійність і надійність як постійні проблеми навіть після початкового розгортання транспортних засобів, зазначивши, що довгострокові витрати на забезпечення та доступність запасних частин, в тому числі для високого зносу, таких як шини, все ще розробляються щодо реалій експлуатації великого парку з багатьма постачальниками в театрі. У той же час, GAO також повідомив, що чиновники програми MRAP вказали рівні готовності флоту, які постійно перевищують 90 відсотків на початку 2009 року – цифра, яку варто навести саме тому, що вона відображає власну ціль і результат програми, а не передбачуваний або винайдений середній показник по галузі. Підтримка готовності на цьому рівні безпосередньо залежить від автомобільних систем, включаючи підвіску і ходову частину, які продовжують надійно функціонувати в реальних умовах експлуатації автомобіля.

Транспортні засоби, які проводять більше часу в відсіках технічного обслуговування або чекають частин, менше сприяють доступній бойовій потужності, незалежно від того, наскільки добре їх броня працює, коли машина фактично використовується. Ось чому довговічність підвіски найкраще розуміти як питання готовності та доступності місії, так само як і автомобільна техніка, які на практиці є однією і тією ж проблемою, що розглядається з різних точок зору.

Управління екіпажем та обробка автомобілів

Продуктивність підвіски також визначає, наскільки передбачувано транспортний засіб обробляє пересічену місцевість, що впливає на робоче навантаження водія та контроль транспортного засобу під час операцій. Там, де це підтверджувалося офіційною тестовою та програмною документацією, незалежні конфігурації підвіски, такі як TAK-4, були пов’язані з поліпшеними характеристиками рухливості та керованості на дорозі порівняно з конструкціями жорсткої осі, які вони замінили, що сприяло оцінці експлуатаційної придатності M-ATV, згаданій вище. Ця стаття не містить тверджень про втому екіпажу, рівень травматизму або медичні наслідки, пов’язані з конфігурацією підвіски, оскільки достовірні, специфічні дані MRAP такого роду не були ідентифіковані в джерелах; Що можна з упевненістю сказати, так це те, що передбачувана керованість і постійний контакт колеса з землею є визнаними інженерними цілями програм незалежної підвіски, описаних тут.

Інженерні міркування для військових компонентів підвіски

Військові системи підвіски для автомобілів цього класу покладаються на ряд компонентів, що працюють разом в умовах тривалого робочого циклу: Рушії управління, осьові агрегати, рулонні або листові пружини, демпфери, втулки, кулькові стики, ступиці коліс, рульові зв’язки та монтажні кронштейни. Кожна з цих частин повинна бути спроектована, виготовлена і встановлена до допусків, відповідних для повторного ударного навантаження по бездоріжжю, а не випадкового використання легких вантажів.

• Руки управління і осьові агрегати несуть основні структурні навантаження між колесом і шасі і піддаються як вертикальним ударним, так і боковим кутовим зусиллям.
• Пружини та демпфери управляють енергією поїздки від ударів по місцевості; продуктивність амортизатора, зокрема, погіршується з теплом і циклічності, що робить робочий цикл відповідної специфікації важливою.
• Втулки і кулькові суглоби – це предмети, призначені для поглинання невеликих рухів і вібрації, але вони також часто є першими компонентами, які демонструють вимірну деградацію при тривалому використанні на дорозі.
• Колісні вузли та рульові зв’язки впливають як на вантажопідйомність, так і на точність управління, а знос цих компонентів може проявлятися в змінах обробки, перш ніж це стане проблемою безпеки.
• Кріплення кронштейнів і конструкційних точок кріплення передають навантаження підвіски в раму або корпус транспортного засобу, а їх цілісність є основоположною для будь-якого іншого компонента, що функціонує так, як задумано.

Втулка або кулястий суглоб, який адекватно працює в застосуванні комерційного транспортного засобу, може носити прискорену швидкість під навантаженнями та умовами місцевості, з якими регулярно стикається захищений військовий транспортний засіб. Саме тому компонент походження і якість виробництва мають значення в практичному, оперативному сенсі, а не просто в сенсі закупівлі або паперової документації. Компонент підвіски, який є габаритно правильним, але виготовлений за нижчим стандартом матеріалу або толерантності, може вийти з ладу раніше, ніж очікувалося, і в контексті флоту, що безпосередньо перетворюється на незапланований час простою, позапланове технічне обслуговування та, у гіршому випадку, транспортний засіб, який недоступний, коли це необхідно.

Обслуговування, запчастини та підтримка життєвого циклу

Оскільки автомобілі класу MRAP суттєво відрізняються між виробниками, конфігураціями та рівнем броні, вимоги до технічного обслуговування та інтервали перевірки не є однорідними для всіх автомобілів сімейства. Організації, що підтримують ці парки, зазвичай дотримуються конкретних технічних посібників платформи та керівництва виробника, а не єдиного універсального графіка, і ця стаття навмисно не пропонує загальний інтервал заміни з цієї причини. Що є послідовним у всьому класі є основна вимога: регулярний огляд компонентів підвіски та рульового управління, оперативне виявлення зносу або пошкоджень до того, як він переходить у несправність, а також надійний доступ до правильно зазначених запасних частин, коли компонент досягає кінця терміну служби.

Саме тут надійне постачання стає практичним, повсякденним оперативним завданням для будь-якої організації, яка підтримує парк захищених автомобілів MRAP або аналогічних, а не абстрактним міркуванням якості. Надійна ідентифікація правильного номера деталі та конфігурації для даного варіанту транспортного засобу в поєднанні з контрольованою якістю постачання та чіткою простежуваністю від виробника до установки, зменшує ризик встановлення компонента, який погано відповідає фактичному робочому циклу та робочому середовищу автомобіля.

AB Defence працює в цьому просторі як постачальник запасних частин і компонентів для військових колісних та гусеничних платформ, включаючи компоненти гальмівної системи та підвіски, а також підтримує клієнтів, яким потрібно правильно визначити, контрольовані за якістю деталі для забезпечення флоту. Підтримка життєвого циклу такого роду не замінює спеціальні інженерні настанови для платформ або оригінальні технічні посібники виробника, але це значуща практична частина підтримки механічної готовності захищеного парку транспортних засобів протягом багатьох років тривалого обслуговування.

Часті запитання

Чи сильніша підвіска робить автомобіль MRAP більш стійким до вибуху?

Нет. Вибуховий і балістичний захист в автомобілях класу MRAP відбувається від броньованого корпусу, захищеного відділення екіпажу і, на багатьох конструкціях, відхиляючої геометрії днища. Довговічність підвіски впливає на мобільність, керованість і доступність місії – це автомобільна система, а не система живучості, і ця стаття не представляє її як таку.

Чому деякі перші автомобілі MRAP боролися з мобільністю в Афганістані?

Кілька ранніх проектів MRAP використовували жорсткі підвіски осі, які, за словами чиновників Корпусу морської піхоти, погано працювали на нерівній, горбистій, в основному грунтовій місцевості, поширеній в Афганістані, на відміну від більш міських та дорожніх операційних умов в Іраку, де багато транспортних засобів спочатку були польовими.

Що таке система підвіски TAK-4?

TAK-4 є запатентованою незалежною системою підвіски Oshkosh, спочатку розроблена для Medium Tactical Vehicle Replacement (MTVR), а потім використовується на M-ATV і, через програму модернізації, на ряді існуючих автомобілів MRAP на базі Cougar для поліпшення бездоріжжя.

Як часто слід перевіряти компоненти підвіски MRAP?

Інтервали перевірки та заміни відрізняються в залежності від платформи, конфігурації та робочого середовища автомобіля і регулюються технічними інструкціями виробника та платформи, а не єдиним стандартом для всього парку. Регулярний огляд на знос втулок, кулькових суглобів, контрольних рук і монтажного обладнання є постійною вимогою у всьому класі автомобіля.

Автомобілі MRAP були розроблені для відповіді на конкретну і невідкладну загрозу, а їх броньовані корпуси та захищені відсіки екіпажу зробили цю роботу. Оперативний досвід в Іраку і, особливо, Афганістані ясно показав, що захист сам по собі не гарантує ефективності поля бою. Транспортний засіб, який не може надійно обробляти свою робочу місцевість, підтримувати передбачувану керованість або залишатися механічно доступним, не може повністю забезпечити здатність, яку він був побудований, незалежно від того, наскільки добре працює його броня.

Довговічність підвіски знаходиться прямо в межах цього розриву між захистом і продуктивністю. Він не зупиняє вибух, і його не слід описувати так, як ніби він це робить, але це те, що тримає сильно захищений транспортний засіб мобільним, контрольованим та доступним для своєї наступної місії, яка в кінцевому підсумку робить захист варто мати в першу чергу. Для організацій, що підтримують MRAP або аналогічні захищені парки транспортних засобів сьогодні, це означає розгляд підвіски та надійності ходової частини, а також пошук правильно вказаних запасних компонентів, як основну частину готовності парку, а не вторинне технічне обслуговування.

Робота з AB Defence

Партнер з AB DEFENCE для надійного бойового забезпечення машин. AB DEFENCE є спеціалізованим міжнародним постачальником військових запасних частин і рішень для забезпечення флоту, що обслуговують НАТО та союзні оборонні організації. Завдяки глибоким запасам на широкому спектрі платформ бойових машин підтримки, суворим процесам забезпечення якості, експертизі відповідності експорту та зобов’язанню до довгострокового партнерства в ланцюжку поставок, AB DEFENCE допомагає покупцям оборони підтримувати доступність парку, зменшувати витрати на забезпечення і виконувати свої зобов’язання з оперативної готовності. Зв’яжіться з командою AB DEFENCE, щоб обговорити ваші вимоги до запасних частин, стратегічне планування інвентарю та довгострокові потреби програми забезпечення.

Контакти AB Defence щоб обговорити ваші вимоги до закупівель і дізнатися, як ми можемо підтримати ваші цілі підготовки флоту.

Пов’язані категорії військових запчастин, платформи техніки та технічні посібники

Ознайомтеся з каталогом оригінальних (OEM) та кодифікованих за стандартом НАТО (NSN) запчастин AB Defence, технічними сторінками платформ та інженерними статтями за темою:

Категорії запчастин у наявності (Каталог NSN та OEM)

• Запчастини для бронеавтомобілів BMC Kirpi MRAP (Kirpi I та II) (597 позицій у каталозі)
• Військові гальмівні супорти, головні циліндри та гідравліка (103 позицій у каталозі)
• Військові портальні мости, диференціали та карданні вали (107 позицій у каталозі)
• Внутрішні деталі військових двигунів та ремкомплекти (104 позицій у каталозі)
• Електричні, електронні та оптичні системи військової техніки (250 позицій у каталозі)
• Повний каталог військових запчастин НАТО NSN та OEM (16 760+ деталей)

Сумісні платформи військової техніки та системні хаби

• Kirpi I (BMC)
• Cobra II
• Ejder Yalçın
• Тактичні колісні машини
• Гальмівні системи та підвіска
• Запит комерційної пропозиції (RFQ) та технічна консультація

Пов’язані технічні статті з обслуговування та логістики

• Основні запасні частини для BMC Kirpi: Керівництво по оперативній готовності
• Обслуговування MRAP: Компоненти з найвищим показником зносу
• Оперативні проблеми в утриманні бронетранспортерів Kirpi
• BMC Кірпі I проти Кірпі II: Основні відмінності в двигуні, підвісці, мобільності та технічному обслуговуванні