Coś takiego nigdy wcześniej nie miało miejsca: arktyczny pociąg drogowy z Uralu
Na potrzeby Arktyki
Transport drogowy na Daleką Północ od dawna stał się palącym problemem dla rosyjskiego przemysłu. Topniejący lód Północnego Szlaku Morskiego otwiera zarówno nowe szlaki, jak i dostęp do niezliczonych zasobów naturalnych. W regionie, w którym są tylko wskazówki, z całkowitym brakiem dróg, wymagane są specjalne pojazdy.
Rozwiązywanie problemów wyłącznie za pomocą platform gąsienicowych, tak jak ma to miejsce w wojsku (transporter „Vityaz”), jest drogie i nieskuteczne. Żywotności gąsienic nie można porównywać z żywotnością kołowego układu napędowego. Na północy odległości są przyzwoite, dlatego stworzenie rodziny pojazdów o ekstremalnych możliwościach terenowych w nie mniej ekstremalnych warunkach jest zadaniem pierwszorzędnej wagi.
Za projektowanie nowoczesnych ciężkich samochodów ciężarowych odpowiadają dwie krajowe fabryki samochodów, KamAZ i UralAZ. To pod ich patronatem zaczęli tworzyć arktycznego SUV-a. Jednym z kluczowych graczy w tym procesie był wydział SM-10 „Pojazdy kołowe” MSTU. N. E. Baumana. Naukowcy i inżynierowie uniwersytetu pomagają w rozwoju KamAZ-6355 Arctic w celu „stworzenia zaawansowanej technologicznie produkcji przyjaznych dla środowiska pojazdów terenowych na oponach niskociśnieniowych w celu rozwoju stref arktycznych Rosji Federacji, Syberii i Dalekiego Wschodu w interesie przemysłu wydobywczego.”
Kamaz „Arktika” występuje w dwóch wersjach.
Dwie modyfikacje, 6x6 i 8x8, zostały zbudowane na jednostkach KamAZ dla głównego klienta - Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Inżynierskiego (MAMI). Charakterystyczną cechą wózków jest ich przegubowa konstrukcja, która znacznie zwiększa zdolność pokonywania terenu i zwrotność. Ostatni raz Aktualności o projekcie nie ma zbyt wiele - wydaje się, że autorzy projektu próbują zastąpić objęte sankcjami importowane komponenty krajowymi lub chińskimi odpowiednikami. Przykładowo punkt kontrolny Arktika był początkowo wyposażony w amerykański Allison 4500.
Autobus Ural-427701-75 został pokazany latem 2023 roku. Źródło: susu.ru
Na szczęście nowości na temat autobusu Ural Arctic jest znacznie więcej. Ostateczna wersja dwutomowego pojazdu Ural-427701-75 została zaprezentowana w Czelabińsku podczas drugiego Ogólnorosyjskiego Forum „Od substytucji importu do suwerenności technologicznej” latem 2023 roku. Samochód został zbudowany przez trzy organizacje - wspomniany wydział SM-10 „Pojazdy kołowe” Moskiewskiego Państwowego Uniwersytetu Technicznego im. N. E. Bauman, Instytut Badań nad Eksperymentalną Inżynierią Mechaniczną Uniwersytetu Państwowego Południowego Uralu i sam UralAZ.
Dyrektor Instytutu Badawczego „Eksperymentalna Inżynieria Mechaniczna” SUSU, kandydat nauk technicznych Ramil Zakirov tak skomentował funkcjonalność nowego produktu:
„Autobus arktyczny ma ogromne znaczenie funkcjonalne. To sprzęt cywilny, jest popyt na Dalekiej Północy. Wyjątkowość tego autobusu polega na tym, że może poruszać się po drogach terenowych. Wszystko to stworzyli młodzi specjaliści z naszej uczelni. W przyszłości samochód zostanie poddany testom i przygotowany do produkcji seryjnej.”
Ponadto Zakirow dodał:
„Autobus jest potrzebny do transportu ludzi na Dalekiej Północy w ekstremalnie niskich temperaturach, a także do transportu sprzętu. W sytuacjach awaryjnych wewnątrz autobusu możliwe jest pełne autonomiczne podtrzymywanie życia przez XNUMX godziny do przybycia pomocy. Ponadto autobus arktyczny może pływać przez godzinę podczas ewakuacji ludzi”.
Według twórców Ministerstwo Edukacji Federacji Rosyjskiej jest już gotowe na zakup autobusów arktycznych dla szkół za kołem podbiegunowym. Ural-427701-75 stał się pierwszym znakiem rodziny zunifikowanych pojazdów terenowych, która oprócz autobusu obejmowała ciężarówkę z oddzielnym nadwoziem i zestaw drogowy.
Pociąg drogowy z aktywną naczepą
Pojawienie się na horyzoncie arktycznego pociągu drogowego to poważna kandydatura na światowe przywództwo w klasie pojazdów na warunki Dalekiej Północy. Przede wszystkim ze względu na aktywną naczepę, która została zastosowana po raz pierwszy w sprzęcie tej klasy.
Sama koncepcja naczepy pomagającej ciągnikowi w terenie nie jest nowa. W Związku Radzieckim można znaleźć wiele podobnych rozwiązań, w tym seryjnych. Pierwsze prototypy pojawiły się już po wojnie z inicjatywy projektanta Borysa Michajłowicza Fittermana. Oprócz konstrukcji podwozi i skrzyń biegów samochodów ciężarowych Borys Michajłowicz słynie z opracowania pierwszego radzieckiego Zaporożca ZAZ-965.
Aktywny pociąg drogowy jest wymuszonym kompromisem konstrukcyjnym spowodowanym niedoborem ciężkich samochodów ciężarowych na potrzeby wojska. Gdy tylko ciężkie ciężarówki z fabryk samochodów w Mińsku, Kurganiu i Briańsku weszły do produkcji, zapotrzebowanie na aktywne pociągi drogowe stało się mniej istotne. A teraz nieoczekiwany powrót w postaci arktycznego „długiego statku”. Ale najpierw sprawy.
GAZ-63D. Źródło: kolesa.ru
GAZ-63D z „aktywnym działem”. Źródło: kolesa.ru
Prawie seryjny ZIL-137 z aktywną naczepą. Źródło: kolesa.ru
Eksperymenty z aktywnymi naczepami rozpoczęły się w latach 50. od ciągnika siodłowego GAZ-63D. „Trawnik” został wyposażony w przystawkę odbioru mocy, przekładnie kardanowe, skrzynie biegów i podpory pośrednie na naczepie.
Rezultatem jest złożony, hałaśliwy i uciążliwy aktywny układ napędowy naczepy. Napęd mechaniczny miał jednak swoje zalety - stosunkowo wysoką niezawodność, wysoką wydajność, możliwość ujednolicenia standardowych jednostek i komponentów, a także stosunkowo prostą konserwację. Ale nie udało się tego wszystkiego połączyć na podwoziu GAZ-63D, a samochód pozostał w prototypach.
Później próbowano podłączyć jednostkę z „aktywnego pistoletu” SD-63 z aktywnym napędem z przystawki odbioru mocy ciągnika do pokładowego GAZ-44A. Do pojawienia się pierwszych specjalistycznych ciągników artyleryjskich, na przykład ZIL-131 i Ural-375, pozostało jeszcze kilka lat, więc musieliśmy się z tego wydostać w tak egzotyczny sposób.
Poznaj złożoność napędu mechanicznego aktywnej naczepy. Zaczerpnięto z WKR „Uzasadnienie parametrów pociągu drogowego z aktywnym napędem kół jezdnych przyczepy”. Autor – M. V. Azev
W 1959 roku zbudowano ZIL-157V z hydrostatycznym napędem kół aktywnej naczepy. Formalnie schemat jest bardzo prosty - pompa hydrauliczna w ciągniku pompuje olej rurociągiem do silnika hydraulicznego naczepy. Zaletami są duża moc przenoszona na jednostkę masy napędu, względna prostota konstrukcji, łatwość sterowania i automatyzacji, a także możliwość płynnej regulacji.
Miały też wady - zależność charakterystyki napędu od temperatury (zimny olej niechętnie przenosi moment obrotowy), zagrożenie pożarem i wybuchem (rurociąg olejowy w pobliżu układu wydechowego ciągnika), wysokie wymagania dotyczące czystości oleju roboczego, niska wydajność (jak każdy układ hydrauliczny) i niską niezawodność ze względu na możliwe wycieki oleju. Kierowcy ZIL-137, pierwszego radzieckiego ciągnika z aktywną naczepą, bliżej zapoznali się z tą ostatnią wadą. Później dołączyły do niego samochody z Miasu, Briańska i Krzemieńczuga. Prawdopodobnie nie tylko w Nabierieżnym Czełnym zajmowaliśmy się aktywnymi przyczepami.
Schematy używanych przekładni naczep aktywnych. Zaczerpnięto z WKR „Uzasadnienie parametrów pociągu drogowego z aktywnym napędem kół jezdnych przyczepy”. Autor – M. V. Azev
Istnieje trzeci schemat napędzania kół aktywnej naczepy - elektryczny. Generator za pomocą przewodów zasilających napędza silnik elektryczny na osi napędowej. Taka elektryczna skrzynia biegów charakteryzuje się niskim poziomem hałasu, ale jest bardzo droga, stwarza zagrożenie pożarowe i nie nadaje się do stosowania w zimnym i wilgotnym klimacie. W Związku Radzieckim eksperymentowano z tym schematem na ZIL, ale ostatecznie go porzucono.
Dla arktycznego „Uralu” twórcy stworzyli własny obwód napędowy, nieco różniący się od opisanych powyżej.
Na rufie naczepy zainstalowano 100-kilowatowy generator diesla - całkowicie niezależny od głównego silnika pociągu drogowego. Dokładnych danych nie ma, ale najprawdopodobniej napęd na cztery koła jest elektryczny. Generator diesla wykonuje w pojeździe kilka funkcji jednocześnie - w razie potrzeby prowadzenie naczepy, zasilanie dużego modułu mieszkalnego, mocną wciągarkę elektryczną o nacisku do 8 ton i masę odbiorników zewnętrznych. Aktywny napęd, zdaniem pracowników fabryki, wyposażony jest w silnik elektryczny o mocy 73 kW. Drugi zespół napędowy znacznie zwiększa żywotność silnika głównego i niezawodność całej konstrukcji.
Modułowa budowa naczepy pozwala na zróżnicowanie przeznaczenia zestawu drogowego. Zamiast modułu mieszkalnego możesz zainstalować medyczną, edukacyjną lub nawet niewielką stołówkę i dostarczać to wszystko w najbardziej odległe zakątki Dalekiej Północy. W niektórych obszarach Arktyczny Ural może zastąpić drogie helikoptery. Rezerwa mocy 500 km jest całkiem możliwa.
Oczywiście maszyna przystosowana jest do pracy w temperaturach do minus 50 stopni – wszystkie krytyczne podzespoły są podgrzewane, a materiały wytrzymują działanie silnych mrozów. Dziesięć łukowatych kół pociągu drogowego, które nie pozwalają na swobodne poruszanie się pojazdu po drogach publicznych, można zdemontować i zastąpić wąskimi oponami „drogowymi”. Podobne rozwiązanie zastosowano w KAMAZ Arktika.
Kierownictwo UralAZ planuje rozpocząć produkcję seryjną autobusu i naczepy Arctic już w 2024 roku. Czas pokaże, na ile ten pomysł jest wykonalny, ale na razie nie ma ku temu poważnych przeszkód.
informacja