Sistema de reforço de terreno em gaiola de esquilo (EUA)

Sistema de reforço de terreno em gaiola de esquilo (EUA)

Durante a Segunda Guerra Mundial, a base da frota de veículos das forças armadas americanas eram carros Willys MB, vários caminhões, anfíbios DUKW e outros equipamentos de chassi de rodas. Rapidamente, ficou claro que as rodas não são a melhor maneira de se mostrar nas praias. Como resultado, começaram a surgir novas propostas sobre o aumento da permeabilidade dos veículos de rodas em superfícies complexas. Após a guerra, foi desenvolvido um projeto que recebeu a designação de trabalho Squirrel Cage.

Muito antes do fim da guerra e dos desembarques dos Aliados na Normandia, os engenheiros britânicos criaram um tanque de engenharia especial, Churchill Bobbins. De outros veículos blindados, distinguia-se por uma grande estrutura na qual um tambor era montado para transportar uma faixa de fita têxtil. Movendo-se por uma paisagem complexa em seus próprios trilhos, esse tanque teve que desenrolar a fita e colocá-la no chão. Deve ser usado como uma estrada improvisada para a movimentação de equipamentos com capacidade de cross-country insuficiente.O tanque de pavimentação do "pavimento" resolveu parcialmente o problema de mover veículos de rodas sobre areia e outras superfícies específicas, mas essa idéia tinha algumas desvantagens. Portanto, para organizar uma grande operação de pouso naval, foi necessário atrair um número significativo de tanques de engenharia e alocar embarcações especiais para sua entrega. A organização do pouso seria mais fácil se os veículos com rodas pudessem ter seus próprios meios de colocar a "estrada".

Em 1948, especialistas dos Estados Unidos propuseram sua própria solução para o problema existente. Um grupo de oficiais do Corpo de Fuzileiros Navais, que serviu na base de Quantico (Virgínia), desenvolveu um conjunto de equipamentos originais para montagem em veículos com rodas seriais que podem aumentar sua permeabilidade, aumentando repetidamente a área da superfície de apoio.

Até onde sabemos, o desenvolvimento original recebeu um nome muito simples que revelou completamente sua essência - Squirrel Cage ("Squirrel Wheel"). De fato, as novas unidades de um design incomum tiveram que desempenhar o papel da própria roda, enquanto a máquina equipada com elas teve que assumir as "responsabilidades" do esquilo. Em outras palavras, foi proposto um tipo de motor de lagarta, no qual o veículo com rodas deveria desempenhar as funções de um carrinho com rolos e rodas.

Como segue a partir dos dados disponíveis, a primeira versão do “Squirrel Wheel” foi desenvolvida para uso com um veículo leve de múltiplos propósitos, como o Willys MB. Essa técnica foi muito difundida no exército, e a criação de equipamentos especiais para isso poderia levar a conseqüências positivas compreensíveis. Conforme concebido pelos autores do projeto, o sistema Squirrel Cage deveria ser simples de fabricar e instalar em um carro. O último neste caso não deveria ter exigido melhorias sérias no design básico.

Foi proposto instalar uma estrutura curva especial feita de perfis de metal no jipe. Os maiores elementos de armação eram guias laterais em forma de L. As partes dianteira e traseira dessas guias eram arredondadas com um grande raio, enquanto as centrais eram retas. Um par de peças curvas tinha que se conectar com dois elementos de potência transversais localizados no nível dos pára-choques da máquina base. No centro deste projeto estava o terceiro guia curvo de uma seção menor e massa reduzida.

Foi proposto instalar eixos com rolos largos nas seções frontal e traseira do quadro resultante. Um par de rolos estava dentro da estrutura, o segundo estava fora em relação a eles. Além disso, foram montados elementos de fixação nessas partes da “Roda do esquilo”, com as quais toda a estrutura seria instalada em um carro de produção.

"Willis" e "Wheel" de um ângulo diferente

Foi proposto aumentar a superfície de suporte da máquina com a ajuda de uma malha de metal que atua como uma lagarta. O projeto previa o uso de uma grade com células de tamanho médio tecidas a partir de um fio suficientemente forte. As bordas laterais da malha foram reforçadas com faixas de metal. Em intervalos iguais, hastes transversais foram instaladas na grade, fornecendo a rigidez necessária da fita resultante. Nesse caso, uma das hastes serviu como uma trava conectando as duas extremidades de uma grade retangular.

A malha reforçada foi proposta para ser pendurada em uma estrutura montada em um carro, passada sob as rodas e conectada a uma fita contínua. A estrutura da base do sistema era pequena em altura e a posição de trabalho ficava diretamente acima do teto do carro. Por razões óbvias, ao usar o sistema Squirrel Cage, a tripulação do jipe ​​deveria ter levantado o teto. Caso contrário, eles corriam o risco de cair sob uma chuva de areia, lama ou seixos levantados por fita de malha.

Dentro da rede em loop, o Willys MB ou outro veículo pode avançar ou recuar. Nesse caso, as rodas, correndo para a seção mais próxima da malha, deveriam ter puxado na direção certa. O resultado foi uma espécie de pista suave com engrenagem de fricção das rodas motrizes. O ramo inferior dessa lagarta pairava no ar ou estava no chão, enquanto o ramo superior se movia ao longo das três guias da estrutura principal.



A presença de uma malha reforçada com hastes transversais possibilitou aumentar a área da superfície de suporte da maneira mais perceptível, aumentando os pontos de contato das rodas. O carro na roda do esquilo não tinha mais medo de areia ou qualquer outra superfície difícil, e sua tripulação e passageiros podiam contar rapidamente sobre a praia.

Até o outono de 1948, o pessoal militar da Quantico construiu um protótipo do sistema Squirrel Cage, projetado para instalação no carro Willis. Um dos carros disponíveis foi logo equipado com novos equipamentos e enviado para testes. A aproximação do jipe ​​com a roda foi realizada em um dos aterros mais próximos. Além disso, alguns testes adicionais foram realizados em praias próximas. Nesse caso, o potencial da estrutura foi testado no contexto da aplicação com tecnologia anfíbia.

Do ponto de vista do cross-country, a "roda do esquilo" mostrou-se o melhor caminho. Apesar de uma certa flexibilidade e flexão no plano horizontal, a malha se encaixou corretamente sob as rodas e aumentou a superfície do rolamento. Usando essa "lagarta", o carro pode dirigir em estradas de terra enlameada, areia, etc. A instalação e desmontagem de uma estrutura com uma malha não demorou muito tempo e não levou a uma séria dificuldade na operação do equipamento.

No entanto, houve problemas sérios. A principal desvantagem da gaiola de esquilo foi a falta de capacidade de manobra. As rodas de direção do carro estavam constantemente na fita, não com flexibilidade lateral muito alta. Como resultado, girar o volante não pode levar a resultados reais. Ao mesmo tempo, havia o risco de inclinar a fita, até o seu encravamento.

Sistema de gaiola de esquilo em anfíbios DUKW. 1 de dezembro de 1948

A incapacidade de manobrar também pode levar a outros problemas. Por exemplo, uma colisão suficientemente grande poderia fazer com que o carro se desviasse da rota pretendida e interferisse em outros movimentos ou até mesmo colidisse com outro equipamento seguindo um percurso paralelo.

Finalmente, a necessidade de rebobinar uma malha suficientemente pesada deslizando ao longo das guias de metal levou ao aumento das cargas do motor, mas não permitiu obter alta velocidade. Uma máquina com o sistema Squirrel Cage movia-se através da lama ou da areia mais rapidamente do que sem ela, mas altas velocidades comparáveis ​​às da estrada eram inatingíveis.

Com tais problemas, o sistema de roda de esquilo só poderia ser usado para pousar em uma paisagem complexa e passar rapidamente por ela. Para um movimento adicional, a equipe do carro teria que reiniciar a grade puxando a biela e, em seguida, sair dela. Assim, o projeto original, em geral, resolveu as tarefas atribuídas a ele, mas só conseguiu fazer isso com algumas limitações. A organização adequada da operação de tais sistemas permitiu, em certa medida, reduzir o impacto negativo desses fatores.

Logo, o projeto Squirrel Cage foi redesenhado para atender aos requisitos de outros equipamentos seriais. A segunda transportadora desse sistema foi o anfíbio de pouso com rodas DUKW. A modificação do "Wheel" para essa máquina teve algumas diferenças em relação à versão básica. Antes de tudo, distinguia-se pelo seu tamanho, determinado de acordo com as dimensões do anfíbio. Além disso, um novo design de estrutura de suporte foi usado.

A base da nova estrutura era um par de guias laterais curvas de maior largura. A frente dessas guias, curvada, erguia-se acima do corpo da máquina base. Havia uma seção horizontal uniforme atrás da curva frontal. Isto foi seguido por outra dobra, após a qual o segundo elemento horizontal foi localizado. As guias laterais foram interconectadas por várias vigas transversais. Além disso, entre eles havia três guias leves. Os elementos longitudinais e transversais foram conectados com estantes de baixa inclinação, fixadas no teto da carcaça de anfíbios DUWK.

A frente do quadro perdeu os rolos para segurar a malha. Ao mesmo tempo, três vigas inclinadas apareceram embaixo dela, com a ajuda de que parte da massa da estrutura foi transmitida para a parte frontal do corpo. A grade, em geral, não mudou. Eu tive que usar uma “faixa de lagarta” mais ampla, mas as dimensões das células de malha permaneceram as mesmas. Ao mesmo tempo, eram necessárias hastes transversais mais longas e mais grossas.

Protótipos da "roda do esquilo" em ensaios. Em primeiro plano, há um jipe ​​com ferramentas de rede. Atrás está um anfíbio com vista para uma "estrada" preparada. 1 de dezembro de 1948

Apesar de um redesenho sólido, essa versão do Squirrel Cage em suas capacidades quase não diferiu da modificação básica dos jipes. Havia os mesmos benefícios e as mesmas limitações. No entanto, o ganho na capacidade de cross-country poderia nivelar completamente todos os problemas característicos.

A roda do esquilo para o anfíbio DUKW foi distinguida por uma seção traseira discreta do quadro. Esse recurso de design pode ser o resultado de uma nova proposta original. Em algum momento, os autores do projeto decidiram usar equipamentos com o sistema Squirrel Cage como empilhador de pavimento flexível. Nesta configuração, um tambor deve ser colocado na parte traseira do quadro para transportar uma malha longa.

Saindo de uma determinada área, o empilhador teve que jogar a extremidade livre da rede pela frente do quadro e colidir com ela. Um movimento adicional para a frente levou ao enrolamento da rede a partir do tambor e sua colocação no chão. Assim, o empilhador, usando os princípios básicos do projeto original, não apenas se moveu ao longo de uma superfície complexa, mas também deixou um caminho para a passagem de outros equipamentos ou infantaria.

Sabe-se que no outono e inverno de 1948, foram realizados testes em um empilhador, construído com base no carro Willys MB. Informações precisas sobre esse assunto não estão disponíveis, mas pode-se supor que a capacidade de carga de apenas 250 kg, parte da qual também foi gasta no transporte da estrutura, não permitiria levar a bordo um grande suprimento de cinto e equipar um longo caminho para uma viagem. Foi possível se livrar desse problema usando outro chassi base. Por exemplo, o anfíbio DUKW poderia levar mais de 2 toneladas de carga útil.

Testes de vários protótipos de sistemas Squirrel Cage, construídos com base em veículos com rodas seriais, foram concluídos o mais tardar no início de 1949. Com base nos resultados das verificações, foram tiradas todas as conclusões necessárias e os especialistas das forças armadas tomaram sua decisão.

Apesar das vantagens óbvias, os líderes militares consideraram o sistema proposto para aumentar a permeabilidade não perfeito o suficiente para uso prático. A estrutura e a malha retiraram uma parte significativa da capacidade de carga do veículo, não permitiram manobras e também tiveram outras desvantagens. O pavimento também foi considerado pouco promissor. Como resultado, o sistema Squirrel Wheel não foi adotado e, no início de 1949, todo o trabalho nesse projeto foi reduzido.

Deve-se notar que tal decisão do comando não afetou adversamente o desenvolvimento futuro da frota de equipamentos do exército e da ILC. A essa altura, vários projetos haviam sido lançados para criar veículos blindados rastreados promissores, projetados para transportar pessoal. Os veículos rastreados protegidos com alta capacidade de cross-country terrestre e a capacidade de navegar na água não precisavam de ferramentas adicionais, como a gaiola de esquilo. Assim, o desenvolvimento adicional de equipamentos militares usando tecnologias já conhecidas e dominadas tornou o projeto original simplesmente desnecessário. No futuro, os designers americanos não retornaram a essas idéias.


Com base em materiais:
http://blog.modernmechanix.com/
http://ewillys.com/
http://fjcruiserforums.com/
http://strangernn.livejournal.com/
Squirrel Cage para Jeep // O dia, 11 de novembro de 1948.
Squirrel Cage // Mechanix Illustrated, fevereiro de 1949.