Главная » Статьи » Техника » Автомобили

Система повышения проходимости Squirrel Cage (США)

В годы Второй мировой войны основу парка транспортных средств американских вооруженных сил составляли автомобили Willys MB, различные грузовики, амфибии DUKW и другая техника на колесных шасси. Достаточно быстро стало понятно, что колеса не самым лучшим образом показывают себя на песчаных пляжах. Вследствие этого начали появляться новые предложения, касавшиеся повышения проходимости колесных машин на сложных поверхностях. Уже после войны был разработан проект, получивший рабочее обозначение Squirrel Cage.

Задолго до конца войны и высадки союзников в Нормандии британскими инженерами был создан специальный инженерный танк Churchill Bobbins. От других бронемашин он отличался крупной рамой, на которой монтировался барабан для транспортировки текстильной ленты-дорожки. Двигаясь по сложному ландшафту на собственных гусеницах, такой танк должен был разматывать ленту и укладывать ее на грунт. Ее следовало использовать в качестве импровизированной дороги для перемещения техники с недостаточной проходимостью.

 

Система Squirrel Cage на автомобиле Willys MB. 1 декабря 1948 г.

Танк-укладчик «дорожного покрытия» частично решал задачу перемещения колесной техники по песку и другим специфическим поверхностям, но эта идея имела определенные недостатки. Так, для организации крупной морской десантной операции требовалось привлекать значительное число инженерных танков и выделять для их доставки специальные плавсредства. Организация высадки десанта была бы проще, если бы колесные машины могли иметь собственные средства укладки «дороги».

В 1948 году специалисты из Соединенных Штатов предложили свой вариант решения имеющейся проблемы. Группа офицеров Корпуса морской пехоты, служивших на базе Куантико (шт. Виргиния) разработала комплект оригинального оборудования для монтажа на серийную колесную технику, способного повысить ее проходимость за счет многократного увеличения площади опорной поверхности.

Насколько известно, оригинальная разработка получила весьма простое название, полностью раскрывавшее ее суть, – Squirrel Cage («Беличье колесо»). Действительно, новые агрегаты необычной конструкции должны были играть роль самого колеса, тогда как оснащенная ими машина должна была взять на себя «обязанности» белки. Иными словами, предлагалось некое подобие гусеничного движителя, в составе которого колесная машина должна была выполнять функции тележки с катками и колесами.

Как следует из имеющихся данных, первый вариант «Беличьего колеса» был разработан для использования с легким многоцелевым автомобилем типа Willys MB. Эта техника имела большое распространение в войсках, и создание специальной аппаратуры для нее могло привести к понятным положительным последствиям. По задумке авторов проекта, система Squirrel Cage должна была отличаться простотой производства и установки на автомобиль. Последняя при этом не должна была требовать серьезных доработок базовой конструкции.

На джип предлагалось устанавливать особую изогнутую раму, изготовленную из металлических профилей. Наиболее крупными элементами рамы были боковые детали-направляющие L-образного сечения. Передняя и задняя части этих направляющих были выполнены закругленными с большим радиусом, тогда как центральные сделали прямыми. Пара изогнутых деталей должна была соединяться с двумя поперечными силовыми элементами, расположенными на уровне бамперов базовой машины. По центру такой конструкции располагалась третья изогнутая направляющая меньшего сечения и сокращенной массы.

На переднем и заднем срезах получившейся рамы предлагалось устанавливать валы с широкими роликами. Пара роликов находилась внутри конструкции, вторая – снаружи относительно них. Кроме того, в этих частях «Беличьего колеса» помещались крепления, при помощи которых вся конструкция должна была устанавливаться на серийный автомобиль.

 

"Виллис" и "Колесо" с другого ракурса



Увеличивать опорную поверхность машины предлагалось при помощи металлической сетки, выполняющей функции гусеницы. Проектом предусматривалось использование сетки с ячейками среднего размера, сплетенной из достаточно прочной проволоки. Боковые края сетки усиливались металлическими лентами. С равными промежутками на сетку устанавливались поперечные пруты, обеспечивавшие требуемую жесткость получившейся ленты. При этом один из прутов выполнял функции замка, соединяющего два торца прямоугольной сетки.

Усиленную сетку предлагалось навешивать на раму, установленную на автомобиле, пропускать под колесами и затем соединять в непрерывную ленту. Базовая рама системы отличалась небольшой высотой и в рабочем положении находилась непосредственно над крышей автомобиля. По очевидным причинам, при использовании системы Squirrel Cage экипажу джипа следовало поднимать крышу. В противном случае они рисковали попасть под град из песка, грязи или камешков, поднятых сетчатой лентой.

Находясь внутри закольцованной сетки, Willys MB или другое транспортное средство могло двигаться вперед или назад. При этом колеса, наезжая на ближайший участок сетки, должны были протягивать ее в нужном направлении. В итоге получалось некое подобие мягкой гусеницы с фрикционным зацеплением ведущих колес. Нижняя ветвь такой гусеницы висела в воздухе или лежала на грунте, тогда как верхняя двигалась по трем направляющим основной рамы.

Наличие сетки, усиленной поперечными прутами, позволяло самым заметным образом увеличить площадь опорной поверхности, дополнив пятна контакта колес. Автомобиль в «Беличьем колесе» больше не боялся песка или иной сложной поверхности, а его экипаж и пассажиры могли рассчитывать на быстрое преодоление пляжа.

Не позднее осени 1948 года военнослужащие базы Куантико построили опытный образец системы Squirrel Cage, предназначенный для установки на автомобиль «Виллис». Один из имевшихся автомобилей вскоре был оснащен новой аппаратурой и отправлен на испытания. Обкатка джипа с «Колесом» осуществлялась на одном из ближайших полигонов. Кроме того, некоторые дальнейшие испытания осуществлялись на близлежащих пляжах. В этом случае проверялся потенциал конструкции в контексте применения с амфибийной техникой.

С точки зрения проходимости «Беличье колесо» показало себя лучшим образом. Несмотря на определенную гибкость и изгибание в горизонтальной плоскости, сетка правильно ложилась под колеса и увеличивала опорную поверхность. Используя такую «гусеницу», автомобиль мог ездить по раскисшим грунтовым дорогам, по песку и т.д. Монтаж и демонтаж рамы с сеткой не занимали много времени и не приводили к серьезному затруднению эксплуатации техники.

Однако не обошлось без серьезных проблем. Главным недостатком изделия Squirrel Cage было отсутствие возможности маневрирования. Управляемые колеса автомобиля постоянно находились на ленте, не отличающейся высокой поперечной гибкостью. Как следствие, поворот руля не мог привести к реальным результатам. В то же время, существовал риск перекоса ленты, вплоть до ее заклинивания.

 

Система Squirrel Cage на амфибии DUKW. 1 декабря 1948 г.



Отсутствие возможности маневрирования также могло привести к иным проблемам. К примеру, достаточно крупная кочка могла заставить машину отклониться от намеченного маршрута и помешать дальнейшему движению или даже привести к столкновению с другой техникой, идущей параллельным курсом.

Наконец, необходимость перемотки достаточно тяжелой сетки, скользящей по металлическим направляющим, приводила к повышенным нагрузкам на двигатель, но не позволяла получить высокую скорость. Машина с системой Squirrel Cage двигалась по грязи или песку быстрее, чем без нее, но высокие скорости, сопоставимые с возможностями на шоссе, были недостижимы.

При подобных проблемах, система «Беличье колесо» могла использоваться только для высадки на сложный ландшафт и быстрого прохождения по нему. Для дальнейшего движения экипажу машины пришлось бы сбрасывать сетку, вытащив соединительный прут, а затем съезжать с нее. Таким образом, оригинальный проект, в целом, решал возложенные на него задачи, однако мог делать это только с некоторыми ограничениями. Правильная организация эксплуатации таких систем позволяла в определенной мере сократить негативное влияние этих факторов.

Вскоре проект Squirrel Cage был переработан с учетом требований другой серийной техники. Вторым носителем этой системы стала колесная десантная амфибия DUKW. Модификация «Колеса» для такой машины имела некоторые отличия от базовой версии. В первую очередь, она отличалась своими размерами, определенными в соответствии с габаритами амфибии. Кроме того, была использована новая конструкция опорной рамы.

Основой новой рамы стала пара изогнутых боковых направляющих большей ширины. Передняя часть этих направляющих, изгибаясь, поднималась над корпусом базовой машины. За передним изгибом имелся ровный горизонтальный участок. Далее следовал еще один изгиб, после которого располагался второй горизонтальный элемент. Между собой боковые направляющие соединялись несколькими поперечными балками. Кроме того, между ними находились три облегченные направляющие. Продольные и поперечные элементы соединялись с невысокими наклонными стойками, закреплявшимися на крыше корпуса амфибии DUWK.

Передняя часть рамы лишилась роликов для удержания сетки. При этом под ней появились три наклонные балки, при помощи которых часть массы рамы передавалась на лобовую часть корпуса. Сетка, в целом, не изменилась. Пришлось использовать более широкую «гусеничную ленту», однако размеры ячейки сетки остались прежними. Одновременно с этим понадобились более длинные и толстые поперечные пруты.

  

Опытные образцы "Беличьего колеса" на испытаниях. На переднем плане джип со средствами укладки сети. Позади - амфибия, выходящая на подготовленную "дорогу". 1 декабря 1948 г.



Несмотря на солидную переработку конструкции, такая версия Squirrel Cage по своим возможностям почти не отличалась от базовой модификации для джипов. Имелись те же преимущества и присутствовали те же ограничения. Впрочем, выигрыш в проходимости мог полностью нивелировать все характерные проблемы.

«Беличье колесо» для амфибии DUKW отличалось заниженным задним участком рамы. Эта особенность конструкции могла стать результатом нового оригинального предложения. В определенный момент авторы проекта задумали использовать технику с системой Squirrel Cage в роли укладчика гибкого дорожного покрытия. В такой конфигурации в задней части рамы следовало помещать барабан для транспортировки сетки большой длины.

Выходя в заданный район, машина-укладчик должна была перебрасывать свободный конец сетки через переднюю часть своей рамы и наезжать на него. Дальнейшее движение вперед приводило к сматыванию сетки с барабана и ее укладыванию на грунт. Таким образом, машина-укладчик, используя базовые принципы оригинального проекта, не просто двигалась по сложной поверхности, но и оставляла за собой дорогу для прохода другой техники или пехоты.

Известно, что осенью и зимой 1948 года были проведены испытания подобного укладчика, построенного на базе автомобиля Willys MB. Точные сведения на этот счет отсутствуют, но можно предположить, что грузоподъемность всего в 250 кг, часть которой к тому же тратилась на перевозку рамы, не позволила бы взять на борт крупный запас ленты и оборудовать за один рейс дорогу большой длины. Избавиться от такой проблемы можно было при помощи иного базового шасси. К примеру, амфибия DUKW могла брать на борт более 2 т полезной нагрузки.

Испытания нескольких опытных образцов систем Squirrel Cage, построенных на базе серийной колесной техники, завершились не позднее начала 1949 года. По результатам проверок были сделаны все необходимые выводы, и специалисты вооруженных сил вынесли свое решение.

Несмотря на очевидные преимущества, военачальники сочли предложенную систему повышения проходимости недостаточно совершенной для практического использования. Рама и сетка отнимали заметную часть грузоподъемности машины, не позволяли маневрировать, а также имели некоторые другие недостатки. Укладчик дорожного покрытия тоже посчитали бесперспективным. Как следствие, систему «Беличье колесо» не приняли на вооружение, а в начале 1949 года все работы по этому проекту были свернуты.

Необходимо отметить, что такое решение командования не оказало негативного влияния на дальнейшее развитие парка техники армии и КМП. К этому времени были запущены несколько проектов по созданию перспективных гусеничных бронемашин, предназначенных для перевозки личного состава. Защищенные гусеничные машины с высокой проходимостью на суше и возможностью плавания по воде не нуждались в дополнительных средствах наподобие Squirrel Cage. Таким образом, дальнейшее развитие армейской техники с использованием уже известных и освоенных технологий сделало оригинальный проект попросту ненужным. В дальнейшем американские конструкторы не возвращались к подобным идеям.


По материалам:
http://blog.modernmechanix.com/
http://ewillys.com/
http://fjcruiserforums.com/
http://strangernn.livejournal.com/
Squirrel Cage for Jeep // The Day, November 11, 1948.
Squirrel Cage // Mechanix Illustrated, February 1949.

Автор: Рябов Кирилл


Использованы фотографии: Getty Images / Strangernn.livejournal.com, Mechanix Illustrated

Категория: Автомобили | Добавил: wikibot (26.11.2017)
Просмотров: 116 | Теги: WILLYS, Система, Squirrel Cage | Рейтинг: 5.0/1
Ссылки по теме:
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Подписка:1
Код *: