Le système Spicer est conçu pour augmenter la flottaison de la machine en régulant la pression dans les pneus, ce qui permet d'obtenir la taille optimale de l'empreinte du pneu sur n'importe quel terrain
L'endommagement d'une roue ou d'un pneu ne doit pas conduire à des réparations extrêmement coûteuses, et encore plus au blocage d'un véhicule de combat en plein milieu d'une zone de combat. L'élimination de telles situations est la tâche principale des entreprises spécialisées
Lors de l'achat d'une nouvelle voiture aujourd'hui, vous pouvez facilement laisser l'habitacle sur un jeu de caoutchouc avec des inserts anti-crevaison, ce qui vous évitera la tâche désagréable de remplacer un pneu crevé sur le bord de la route. En cas de crevaison ou d'endommagement du pneu, vous pouvez continuer à rouler jusqu'à 80 km sans conséquences graves pour la roue elle-même, jusqu'à ce que vous trouviez un centre de service pour la remplacer.
En plus d'économiser du poids sur la roue de secours et des outils pour la remplacer par eux, les pneus résistants au combat permettent aux conducteurs de ne pas s'inquiéter d'une crevaison par mauvais temps ou dans un endroit dangereux pour s'arrêter, car ils peuvent continuer à rouler sans risque d'endommager le voiture encore plus.
Augmentez le coût d'un véhicule de plusieurs centaines de milliers de dollars, le coût d'un changement de roue par dix, remplacez un endroit dangereux sur la route par une zone de guerre, et vous comprendrez facilement pourquoi l'amélioration de la technologie des pneus est l'un des aspects les plus importants de protéger les véhicules blindés et leurs équipages impliqués dans des opérations militaires.
Vulnérabilité des roues
L'avantage tactique des véhicules blindés à roues, qu'ils offrent grâce à leur flexibilité, leur déployabilité et leur maniabilité, en ont rapidement fait le type de véhicule préféré en Afghanistan. Cependant, sur le théâtre d'opérations (théâtre d'opérations), causé par la menace omniprésente des engins explosifs improvisés (EEI), ils avaient aussi leurs points faibles. Alors que le blindage supplémentaire et les coques en double V nouvellement développées ont contribué à augmenter les niveaux de protection de l'équipage, l'augmentation inévitable du poids du véhicule dans de tels cas a exacerbé les problèmes associés à la crevaison ou à la rupture des pneus.
Il y a dix ans, pour la plupart des véhicules de combat à roues, la technologie des inserts résistants au combat en caoutchouc monolithique était utilisée. Il s'agit en fait d'un « donut » renforcé placé à l'intérieur du pneu qui absorbe le poids de la machine et protège la roue en cas de dommages et de dégagement d'air du pneu. Pour que l'insert (flancs de pneu épaissis) puisse supporter le poids de la plate-forme tout en maintenant la vitesse sur une distance considérable, la gomme doit être très "dure", c'est-à-dire dans ce cas, des outils de sertissage puissants sont nécessaires pour installer et retirer l'insert de la roue, ou le pneu doit être emmené de la zone de combat à l'atelier de réparation.
Pour l'armée britannique, dont toute la flotte de véhicules à roues utilisait cette technologie, cela entraînait de sérieux problèmes logistiques en Afghanistan. À un moment donné, les pneus endommagés étaient renvoyés au Royaume-Uni pour réparation, tandis que le réseau PTRF-RF (Portable Tire Repair Facility - Runflat) d'ateliers de réparation de roues mobiles "Runflat" empêchait de tout faire localement. Ces modules de conteneurs déployables permettent toutes sortes de réparation et d'entretien de pneus opérationnels pendant une campagne militaire.
Étape douce
La menace des EEI oblige les fabricants de pneus à développer constamment de nouvelles solutions qui, après une crevaison ou une rupture d'un pneu, permettent à une voiture et à un équipage d'atteindre la base en toute sécurité, et minimisent également les dommages aux roues.
Michelin, fabricant de pneus polyvalents X-Force largement utilisés sur les véhicules militaires, a développé un pneu dit « mine ». Le pneumatique, présenté pour la première fois à Eurosatory 2014, a été développé pour répondre aux besoins de l'armée française, notamment pour le système de déminage SOUVIM II.
Ce système, fabriqué par MBDA, conçu pour le déminage et l'élimination des engins explosifs improvisés, est capable de nettoyer jusqu'à 150 km par jour. Le système se compose de deux véhicules tractant des remorques pour activer le min. La première voiture roule sur une mine push-action sans l'activer, tandis que la masse de l'engin tracté - la remorque à déclenchement de mines (RDM) - déclenche des mines push-pull afin d'assurer le passage de la deuxième voiture. Cela, à son tour, tracte deux autres RDM avec des empattements différents, dégageant ainsi la voie sur toute la largeur.
Michelin a créé son pneu mine avec moins de pression au sol qu'un pied humain. Cela vous permet de dégager des passages sûrs dans les champs de mines sans explosions.
Les pneus anti-mines Michelin LX PSI 710/75 R34 permettent au véhicule de traverser les champs de mines sans déclencher ni activer de mines terrestres plates et coniques. Ceci est rendu possible par des roues à très basse pression. Lorsque ces pneus sont installés sur une machine SOUVIM II de 7, 5 tonnes, la pression au sol réelle refuse d'être inférieure à la pression de la jambe d'une personne - 360g / cm2. Un véhicule de reconnaissance standard a une pression au sol d'environ 5 kg/cm2.
Système de déminage SOUVIM II de l'armée française
Le pneu utilise une bande de mousse de 10 cm qui adhère au pneu, une évolution des pneus agricoles de Michelin. Le pneu vous permet d'obtenir la plus grande surface de contact possible du pneu avec la surface d'appui, et la bande de mousse elle-même est recouverte d'un mince "film" de caoutchouc protecteur, ce qui augmente également l'adhérence.
Avantages du caoutchouc
Le caoutchouc présente un certain nombre d'avantages dans la technologie des inserts résistants aux chocs, et certains fabricants travaillent exclusivement avec ce matériau.
"Le caoutchouc n'a pas tendance à se briser, il absorbe une partie des charges de choc, ce qui est important pour les véhicules militaires se déplaçant hors route dans un environnement hostile", a déclaré le directeur technique de Tyron, Tony Glazebrook.
« Contrairement aux composites, qui sont eux-mêmes des matériaux très durs et peuvent provoquer des charges de choc élevées même avec une excellente suspension - et les charges de choc élevées augmentent les risques d'endommagement des roues et de perte de mobilité - le caoutchouc réduit considérablement les vibrations et les chocs transmis par l'insert sur les roues, essieux et arbres de transmission ».
"Cela a un effet positif sur la tenue de route du véhicule et réduit les dommages à l'intérieur du pneu, ce qui signifie qu'il peut être potentiellement réutilisé."
Le caoutchouc est également le seul matériau qui produit le soi-disant « verrou » qui est la pièce maîtresse des inserts pare-balles de Tyron. Le verrou de talon est un dispositif mécanique qui verrouille le talon (le bord qui repose sur la roue) à la roue elle-même. Dans une roue gonflée, le talon est pressé contre la surface intérieure de la jante de la roue par la pression dans le pneu de sorte que le pneu et la roue tournent comme une unité. En cas de baisse de pression du pneumatique, par exemple en cas de crevaison ou d'avarie, le verrou est nécessaire pour empêcher le pneumatique de tourner à l'intérieur de la roue, ce qui, à terme, peut entraîner une perte de mobilité.
"Les véhicules militaires doivent pouvoir poursuivre leur mission et retourner à la base avec un ou tous les pneus à plat – un minimum de 50 km garanti avec deux ou plusieurs pneus crevés ou un minimum de deux heures hors route avec des pentes et des obstacles", a déclaré Glazebrook. "Nos inserts All Terrain Rubber [ATR] permettent aux véhicules militaires de dépasser cette distance, et donc, en cas de dommage, la voiture peut rouler avec un, deux ou même huit pneus crevés jusqu'au point où ils seront réparés ou remplacés."
"Parce que nos inserts sont multi-pièces, ils peuvent être installés sans outils spéciaux et sont faciles à remplacer même sur le bord de la route à l'aide d'un équipement de changement de pneus standard, tout en conservant tous les avantages du caoutchouc."
Essayé et testé
Les clients de Tyron ont soumis les inserts ATR à des tests balistiques en mettant l'accent sur les connecteurs pour s'assurer que l'insert restera fonctionnel sous une forte attaque cinétique. Ceci est important car le caoutchouc absorbe beaucoup plus d'énergie (des bordures aux EEI) que les matériaux durs.
En septembre 2015, Tyron a annoncé qu'il travaillerait avec Global Wheel pour fournir des inserts anti-blindage complets pour le véhicule de transport de troupes blindé Springbuck de DCD Defence sud-africain. Le contrat initial portait sur la fourniture de trois jeux de roues complets, dont la conception se compose d'une jante de Global Wheel, d'inserts ATR préfabriqués de Tyron et de pneus de Continental.
En collaboration avec son partenaire Global Wheel, Tyron fournit des roues complètes avec inserts résistants aux chocs pour le véhicule blindé de transport de troupes sud-africain DCD Defence Springbuck.
Les travaux sur ce contrat sont en cours et la société affirme qu'elle voit un grand intérêt pour ses produits de la part des constructeurs de voitures avec des configurations de roues 4x4, 6x6 et 8x8.
"Comme avec le Springbuck, l'insert peut être fourni dans le cadre d'une roue complète pour l'installation sur une nouvelle machine", a déclaré Glazebrook. « Ils peuvent également être fournis en tant que nouveau composant pour les mises à niveau à mi-vie, car l'essieu de la machine peut supporter un poids supplémentaire. Ils ajoutent de la masse à la voiture comme n'importe quel autre insert, mais la plupart des véhicules blindés peuvent prendre une certaine masse et il n'y a donc pas de problème ici. »
Comparaison avec les composites
Principale alternative au caoutchouc, les matériaux composites ont leurs propres avantages: ils sont plus légers, moins coûteux à fabriquer et peuvent être adaptés à la roue monobloc existante.
RunFlat International propose plusieurs solutions de roues composites, y compris son système Dynamic RunFlat, qui se compose de deux ou trois segments composites pare-balles boulonnés à la jante de la roue. L'avantage du système en deux ou trois pièces par rapport au style beignet est qu'il peut être installé et retiré sur le terrain à l'aide d'un équipement standard.
Lorsque le pneu est complètement gonflé, les segments restent fixés à la jante, mais lorsque le pneu est dégonflé, ils "tournent" contre la rotation avant du pneu et de la roue, compensant la différence de diamètres de pneu gonflé / dégonflé de chaque côté de l'essieu. Cela permet à la voiture de parcourir jusqu'à 100 km avec un ou plusieurs pneus à plat.
« Nos inserts modulaires facilitent le remplacement des pneus de turbine, ce qui est très important car les pneus afghans durent moins longtemps que leur durée de vie prévue », a déclaré Tom Westley, responsable des ventes chez RunFlat International.« De plus, nos produits ne s'usent pas dans le temps et résistent bien aux attaques balistiques ou aux terrains accidentés, qui sont toujours à l'origine de la casse des inserts.
Le polymère créé et utilisé par l'entreprise est capable de résister aux attaques balistiques. Le matériau ne se fend pas, il absorbe de l'énergie et est tiré vers l'arrière quelle que soit la température. Selon l'entreprise, ce matériau est plus léger que le caoutchouc, ce qui permet d'augmenter la capacité de charge de la machine.
Selon les exigences du client, différentes solutions Dynamic RunFlat permettent à une voiture avec un pneu crevé de parcourir différentes distances: de 15 km à une vitesse de 50 km/h sur route et jusqu'à 100 km sur route ou 60 km tout-terrain. Le système de verrouillage breveté les rend faciles à installer; aucune lubrification n'est nécessaire à l'intérieur du pneu, elle n'est nécessaire que sur le profil intérieur de l'insert, qui est en contact avec la jante, ce qui contribue à un meilleur glissement du pneu à plat. L'entreprise propose également le système Static RunFlat pour les jantes pliables des véhicules militaires, souvent tout-terrain. Le système se compose de trois segments pare-balles solidement boulonnés autour du moyeu de roue; ils verrouillent et maintiennent le pneu en place, dégonflé ou non. Grâce à sa forme de col brevetée, le système est particulièrement stable lorsque la roue est à plat. Ce système est principalement destiné aux applications militaires sur route et tout-terrain, il permet généralement de rouler avec des pneus crevés de 50 à 100 km.
RunFlat International ne nomme pas les projets militaires qui utilisent ses produits, mais il a plusieurs contrats au Moyen-Orient - le deuxième plus grand marché après l'Europe - qui sont actuellement en cours.
"Le retrait des troupes d'Irak et d'Afghanistan a eu un impact négatif sur la demande… mais de grands projets de nouveaux véhicules de combat démarrent qui détermineront le besoin d'inserts dans les années à venir", est optimiste Westley. « Notre capacité à fournir des roues légères, durables et faciles à utiliser qui peuvent être adaptées à chaque projet est très importante ici. »
« Fournir des niveaux de protection plus élevés contre les EEI a entraîné un gain de poids important des véhicules, et les véhicules plus lourds doivent être chaussés de roues capables de supporter des charges accrues. En tant que spécialiste du pneu et de la roue, nous pouvons concevoir et fournir une roue entièrement compatible avec un insert ou un verrou balistique, ainsi qu'un ensemble de roue entièrement prêt à être installé sur une voiture. »
Le système de runflat dynamique se compose de deux ou trois segments composites pare-balles boulonnés à la jante de la roue
à l'état solide
Le concept de pneumatiques « airless » ou non pneumatiques est exploré depuis plusieurs années. Ils sont principalement destinés au marché civil, notamment pour les véhicules lents qui n'utilisent pas ou ne nécessitent pas de suspension, comme les tondeuses à gazon. Mais cette technologie est entrée dans le domaine militaire comme une solution potentielle capable de contrer les mines terrestres et les engins explosifs improvisés.
Bridgestone a développé un certain nombre de prototypes pour le pneu Air Free Concept, tandis que Michelin s'intéresse aux applications militaires pour sa solution X Tweel Airless Radial Tire (ART), un ensemble pneu-roue disponible en plusieurs versions pour les véhicules tout-terrain.
Famille Michelin Tweel
La solution Tweel est un ensemble de courroies en acier à haute résistance qui agissent comme une « paroi longitudinale » cylindrique semi-rigide qui forme une sorte de ressort mécanique élastique autour de la roue; Des rayons en polyrésine à haute résistance relient les bandes d'acier au moyeu de la roue. Comme avec les pneumatiques conventionnels, une faible pression spécifique est obtenue avec un poids total relativement faible.
Une autre option a été développée par Resilient Technologies. Pneu non pneumatique (NPT) Le pneu non pneumatique sous contrat avec un laboratoire de recherche de l'armée, délivré au milieu des années 2000, a été développé et testé dès le début pour le véhicule blindé HMMWV. Le pneu NPT offre une mobilité et une sécurité exceptionnelles par rapport aux pneus à insérer, car il ne percera pas ou ne se dégonflera pas lorsqu'il est touché par une balle, des débris ou une détonation d'IED.
Pneu non pneumatique (NPT)
Avec l'achat de Resilient Technologies par Polaris, les pneus non pneumatiques NPT sont devenus une option pour le SUV Sportsman MV850. Les pneus TerrainArmor NPT peuvent résister aux balles, aux pierres tranchantes et à d'autres objets qui peuvent endommager les pneumatiques, éliminant ainsi le besoin d'une roue de secours sur la machine. Conduire sur ces pneus non pneumatiques n'est pas différent de conduire sur des pneus pneumatiques.
La structure du pneu se compose d'une jante, d'un disque en polymère et d'une bande de roulement, qui forment ensemble une roue "pratiquement indestructible". La lame, le disque et la jante sont spécialement conçus pour la charge cible et le terrain dominant.
Technologies de contrôle des pneus
Les technologies sophistiquées de « gestion des pneus » gagnent également du terrain sur le marché de la défense, car les utilisateurs souhaitent des performances améliorées des quatre roues motrices, une meilleure mobilité et une suite de diagnostic complète intégrée dans un seul sous-système.
Dana a annoncé en septembre 2015 qu'elle fournira son système de contrôle de la pression des pneus Spicer pour le nouveau Joint Light Tactical Vehicle (JLTV), qu'Oshkosh produira pour l'US Army et le Marine Corps. Le système est conçu pour améliorer les performances des véhicules tactiques à roues sur les chemins de terre, sur les pentes raides, dans le sable ou la boue, tout en aidant à augmenter les vitesses sur une grande variété de terrains et vous permet de vous rendre à la base en cas de pneu crevaison. Le système permet également de réduire la garde au sol lors du transport du véhicule par différents modes de transport.
En effet, le système permet, si nécessaire, de gonfler et de décharger les pneus, d'y ajuster la pression à un niveau correspondant au relief, ce qui augmente la traction avec le sol et maintient la praticabilité. Le fonctionnement du système est contrôlé par une unité de contrôle électromécanique, qui détecte et résout tous les problèmes de pression des pneus, permettant de surveiller chaque roue séparément. L'unité de contrôle est un module intégré qui comprend des sous-systèmes mécaniques, électriques et informatiques.
Dana a deux systèmes de base dans son portefeuille avec des configurations légèrement différentes. Le premier système est optimisé pour les véhicules légers 4x4 et est actuellement contracté pour le projet JLTV. Un deuxième système, plus efficace, est installé sur certains véhicules militaires plus gros, tels que les catégories MRAP ou la famille FMTV de véhicules militaires de poids moyen. Les principaux composants comprennent une unité de commande pneumatique, des soupapes à desserrage rapide, une unité de commande électronique et des soupapes de roue.
Le directeur des ventes de Dana, Robert Goldston, a déclaré que la société avait été active dans la passation de marchés pour tous les projets en compétition pour le programme JLTV, de la conceptualisation à la conception technique en passant par le développement complet et la préparation de la production.
« Grâce à ces efforts et à de solides relations avec nos fournisseurs de composants système, nous avons pu naviguer clairement à chaque étape du programme JLTV », a-t-il ajouté. - Ce système est essentiellement un système commercial prêt à l'emploi que nous avons modifié pour les véhicules militaires légers évoluant dans des conditions difficiles. Il nous restait à effectuer quelques révisions du logiciel afin de répondre à toutes les exigences du projet JLTV en termes de caractéristiques tactiques et techniques. »
L'entreprise se prépare actuellement à une production par lots à haut volume, avec des systèmes pour le lot initial déjà livrés.
L'un des principaux moteurs des efforts de R&D de Dana était l'insistance des clients sur des interfaces utilisateur et des algorithmes intégrés pour fonctionner de manière cohérente avec d'autres sous-systèmes de machines.
«Par exemple, s'il y a une demande pour que la suspension passe dans un certain mode, alors le système de contrôle de la pression entrera également dans le mode prédéterminé. De plus, les clients souhaitent réduire le temps de gonflage et de dégonflage de leurs pneus afin de pouvoir passer d'un type de terrain à un autre le plus rapidement possible. »
De plus, le système est programmable sur le terrain et des outils de diagnostic intégrés alertent le conducteur des problèmes potentiels de pneus et fournissent l'état de l'ensemble du système. Pour l'avenir, l'entreprise travaille sur des solutions qui aideront à réduire les temps de gonflage et de dégonflage des pneus.
