Eurosatory 2022: Michelin proponuje bezpowietrzne opony dla wojska

Opony bezpowietrzne (airless radial tyres), określane w Stanach Zjednoczonych jako „opony niepneumatyczne" (non pneumatic tyres) nie są nowością, jednak były one proponowane w pierwszej kolejności na rynek cywilnych. Stosowano je dodatkowo w pierwszej kolejności w małych pojazdach, jak np. wózki golfowe, kosiarki do trawy, ładowarki i inne, niewielkie maszyny budowalne. W rzeczywistości prace obecnie prowadzone głównie w koncernach Michelin i General Motors mogą w przyszłości zrewolucjonizować komunikacje samochodową.

Opracowane w ich trakcie opony nie wymagają bowiem pompowania, a więc są odporniejsze na uszkodzenia mechaniczne. Ich dodatkową zaletą jest to, że mogą być drukowane (dzięki drukarkom 3D), a do ich wykorzystania można stosować materiały odnawialne i to docelowo w 100%. Są więc w pewien sposób ekologiczne. Ta dobry wpływ na środowisko jest tym większy, że zastosowanie opon bezpowietrznych zmniejsza zużycie paliwa, co redukuje emisję CO2. Pojazd osobowy z takimi oponami byłby bowiem lżejszy o co najmniej 30 kg. Wynika to z mniejszej wagi samych opon w porównaniu do standardowych i możliwości nie zabierania „zapasu".

Po opanowaniu odpowiednich technologii i wypracowaniu już działających rozwiązań koncern Michelin jako pierwszy rozpoczął ostrą kampanię reklamową, która ma zachęcić do bezpowietrznych opon również siły zbrojne. Jako najprostszy przykład wskazuje się działanie systemów bezzałogowych, jak np. kołowych robotów naziemnych 4x4. W ich przypadku przebicia opony natychmiast powoduje przerwanie misji, ponieważ nie ma nikogo, kto mógłby dokonać jej wymiany.

Argumenty tego rodzaju zaczynają być uwzględniane przede wszystkim w Stanach Zjednoczonych gdzie Michelin zaoferował opony oznaczone jako Michelin X Tweel. O rozmachu obecnej kampanii reklamowej może świadczyć fakt, że opony te były prezentowane w czasie targów sprzętu wojskowego Eurosatory 2022 w Paryżu na pojazdach na aż sześciu stanowiskach ekspozycyjnych (Michelin, Nexter, Hyundai Rotem, HDT, Hanwha i Roboteam).

W przypadku koncernu Michelin opony bezpowietrzne prezentowano po ich zainstalowaniu na pojeździe ATV 4×4 Polaris. W ten sposób chciano podkreślić, że ich zastosowanie nie ogranicza się jedynie do systemów bezzałogowych. W przypadku stoiska Nextera opony bezpowietrzne zainstalowano na czterokołowym, bezzałogowym pojeździe transportowym ULTRO o długości 1,97 m, szerokości 1,3 m i wysokości 1,18 m. Robot opisywany jako wielozadaniowy, taktyczny system robotyczny waży 800 kg i może przewozić ładunek o łącznej wadze 600 kg poruszając się z maksymalną prędkością 18 km/h.

Na stoisku Hyundai Rotem zaproponowano zastosowanie opon bezpowietrznych X Tweel na bezzałogowym pojeździe sześciokołowym HR-Sherpa, prezentowanym w modelu. Robot ten ma docelowo ważyć ponad dwie tony (z zabieranym ładunkiem 400 kg) i poruszać się z prędkością maksymalną około 30 km/h.

Sześciokołowy robot ROOK firmy Roboteam był z kolei prezentowany jako gotowy produkt – dodatkowo z zamontowanym, zdalnie sterowanym modułem uzbrojenia. Jest to bardzo dobrze przetestowany pojazd bezzałogowy o długości 2,7 m, szerokości 1,6 m i wysokości 1,2 m. Ważąc 1200 kg jest on zdolny dodatkowo do przenoszenia ładunku ważącego również około 1200 kg z prędkością maksymalną 30 km/h.

Firma Michelin jest zresztą tak pewna sukcesu, że już rozpoczęła wprowadzanie na rynek drugiej generacji opon Tweel. Rozwiązanie oznaczone jako Michelin X Tweel SSL 2 ma być dostępne w dwóch wersjach: dla pojazdów poruszających się po twardych nawierzchniach (z przeznaczeniem głównie na rynek cywilny) i do poruszania się w terenie (nakierowanej dla użytkowników wojskowo-cywilnych).

Jak to działa?

Wyjaśniając istotę swojego rozwiązania Francuzi przypominali, że w standardowej oponie ściany boczne łączące bieżnik z felgą pozwalają magazynować powietrze, które utrzymywane pod odpowiednim ciśnieniem pozwala na przenoszenie obciążenia. W przypadku opon niepneumatycznych sprężone powietrza jest najczęściej zastępowane przez bardzo wytrzymałe, polimerowe szprychy. To one mają zapewnić odpowiednią nośność jednocześnie pochłaniając uderzenia, W ten sposób tłumione są drgania, poprawiany jest komfort jazdy, jak również zmniejsza się obciążenie systemów amortyzujących.

Polimerowe szprychy łączą felgę ze specjalnym „pasem zero stopni" (zero degree belts) zapewniającym dużą sztywność boczną oraz głęboko otwartym bieżnikiem, który łatwo czyści się w błocie. Bieżnik ten jest odpowiedzialny za odpowiednią przyczepność dla danego zastosowania i warunków.

Wadą opon niepneumatycznych jest brak możliwości spuszczenia powietrza dla zmniejszenia nacisku na podłoże za pomocą centralnego systemu pompowania opon. W ten sposób X Tweel o stałym nacisku na podłoże około 2,5 bara nie są optymalnym rozwiązaniem przy pokonywaniu dużych odległości w terenie pokrytym bardzo drobnym, sypkim i suchym piaskiem. Z kolei sprawdzają się na powierzchniach tworzonych przez twardą nawierzchnię: asfalt, błoto, śnieg, zbity piasek, itd. Przypuszcza się, że opony niepneumatyczne będą dodatkowo bardziej narażone na wzrost temperatury, związany z wszelkiego rodzajami tarciami i przeciążeniami (w standardowych oponach powietrze pomaga odprowadzić ciepło).

Kolejną wadą rozwiązania Michelin jest jak na razie mała różnorodność dostępnych rozwiązań. W czasie Eurosatory wskazywano na możliwość wyboru czterech rodzajów dedykowanych felg, jednak w rzeczywistości opony X Tweel są obecnie dostępne tylko w dwóch rozmiarach 26x9N14 i 26x11N14. Te pierwsze z ceną 809 USD mogą być wykorzystywane przy maksymalnym obciążeniu na oś 715 kg i prędkości 100 km/h. Te drugie kosztują 899 USD mogą być wykorzystywane przy maksymalnym obciążeniu na oś 1323 kg i prędkości 100 km/h.

Korzystając z własnych środków trwają jednak prace nad zwiększeniem tych limitów. Francuzi już zapowiadają, że za kilka lat będzie dostępna wersja opon dla obciążeń jeszcze większych. Niestety zwiększenie tego limitu do 2-3 ton może być już związane ze zmianą samej koncepcji szprych i ich „architektury". Być może więc powstanie opona o zupełnie nowej konstrukcji.