ARCHIWUM MOTORYZACJI 1, pp. 59-68 (2010) Badania ekperymentalne zetawu do przewozu cięŝkiej techniki wojkowej dla manewru podwójnej zmiany paa ruchu GRZEGORZ MOTRYCZ, PRZEMYSŁAW SIMIŃSKI, PIOTR STRYJEK Wojkowy Intytut Techniki Pancernej i Samochodowej Artykuł zawiera wyniki badań ekperymentalnych naczepy NS500Z. Kontrukcja ww. naczepy jet przytoowana do tranportu ładunków ponadnormatywnych. Badania zotały przeprowadzone w oparciu o normę opiującą manewr podwójnej zmiany paa ruchu. Miały na celu określenie tateczności zetawu, zarówno obciąŝonego ładunkiem KTO Roomak, jak i putej naczepy. Wyniki badań mogą łuŝyć zarówno do wprowadzenia modyfikacji w zawiezeniu zetawu, jak i jako dane wejściowe do modelowania ymulacyjnego. 1. Wprowadzenie Prowadzenie operacji pokojowych, tabilizacyjnych wiąŝe ię z zaopatrywaniem pododdziałów biorących udział w mijach przez pododdziały logityczne. Dowozy środków bojowych, materiałowych nie tanowią więkzego problemu, ą prowadzone według odrębnych procedur. Problemy pojawiają ię w przypadku tranportowania pojazdów określonych mianem pojazdów pecjalnych nienormatywnych (pojazdów, których gabaryty przekraczają wymienione wielkości: długość pojazdu 23 m, wyokość pojazdu - 4,5 m, zerokość pojazdu - 3,2 m). W SZ RP do przewozu cięŝkich pojazdów wojkowych uŝywa ię zetawów zło- Ŝonych z ciągnika iodłowego oraz naczepy nikopodwoziowej (ry. 1). W obecnym czaie modernizacja Sił Zbrojnych wymuiła opracowanie nowych kontrukcji naczep nikopodwoziowych. Na rynku krajowym pojawiły ię kontrukcje naczep NS700W, NR600W, NS500Z. W obecnej ytuacji za właściwe naleŝy uznać toowanie pojazdów z grupy zetawów nikopodwoziowych. Są one niezbędne dla zapewnienia prawnego zabezpieczenia prowadzonych operacji.
60 G. Motrycz, P. Simińki, P. Stryjek Ry. 1. Ciągnik iodłowy z naczepami nikopodwoziowymi podcza ćwiczeń Anakonda 08. Fig. 1. Vehicle with emi-trailer during practice Anakonda 08. 2. Obiekt badań Obiektem badań była naczepa NS 500Z (ry. 2) do przewozu cięŝkich pojazdów wojkowych firmy AUTO-HIT Sp. z.o.o. Naczepa NS500Z oficjalnie zaprezentowana zotała na krajowym rynku podcza targów MSPO w Kielcach. Zetaw nikopodwoziowy jet przeznaczony do wykonywania przewidzianych dla niego zadań tranportowych po drogach utwardzonych i w poradycznych przypadkach po twardych drogach gruntowych w warunkach klimatycznych i terenowych charakterytycznych dla obzaru Europy. Ry. 2. Ciągnik iodłowy IVECO TRAKKER z naczepą nikopodwoziową NS500Z. Fig. 2. Vehicle IVECO TRAKKER with emi-trailer NS500Z. Naczepa NS500Z jet pojazdem dotoowanym do wpółpracy z ciągnikami TATRA 290NT9, IVECO TRAKKER MP720 lub kaŝdym innym ciągnikiem minimum trzyoiowym o wyokości iodła 1630±50 mm. Jet przeznaczona w zczególności do tranportu 155 mm armatohaubicy Krab, PZA Loara oraz opancerzonych pojazdów gąienicowych, tranporterów kołowych o maie nie przekraczających jej ładowności, tj. 52 500 kg. Jedną z zalet tego pojazdu ą zetawy jezdne, które poprzez zawiezenie pneumatyczne o duŝym koku pozwalają na równomierne obciąŝenie oi przy poruzaniu ię po nierównościach terenowych. Platforma ładunkowa pokryta jet blachą, na której
Badania ekperymentalne zetawu do przewozu cięŝkiej techniki wojkowej... 61 uytuowano płozy oporowe boczne naprowadzające przęt w czaie wjazdu oraz chowane uchwyty do mocowania ładunku. W tylnej części platforma poiada ko i zakończona jet dwuczęściowymi pomotami najazdowymi łuŝącymi do wjazdu lub wyciągnięcia przętu na naczepę. Pomoty najazdowe ą podnozone i opuzczane mechanicznie ze wpomaganiem pneumatycznym w celu wyeliminowania wyiłku obługi. Nowym rozwiązaniem, które zotało zaprezentowane, jet wykonanie zagłębień w naczepie, pozwalających na obniŝenie wyokości tranportowanych ładunków. W naczepie nikopodwoziowej przewidziano rozwiązanie ewakuacji nieprawnego przętu poprzez zatoowanie zbloczy i wyciągarki. Zetaw nikopodwoziowy NS500Z nie jet obecnie wykorzytywany przez Siły Zbrojne, tym niemniej naleŝy oczekiwać, Ŝe podobnie jak w innych werjach rodziny naczep nikopodwoziowych znajdujących ię na wypoaŝeniu SZ RP zapewnione będę podobne parametry trakcyjne. 3. Badania manewru podwójnej zmiany paa ruchu Do przeprowadzenia toownego tetu wykorzytano aparaturę pomiarową (ry.3), o klaie dokładności przedtawionej w tabeli 1, na którą kładały ię: rejetrator RT 3002 do pomiaru prędkości wzdłuŝnej, poprzecznej, przypiezenia wzdłuŝnego, poprzecznego, kątów ψ, ϑ, ϕ ; komputer rejetrujący; zailacze; okablowanie; taśma miernicza; pachołki drogowe. Analizy ygnałów dokonano z wykorzytaniem komputera, za pomocą oprogramowania MATLAB. Tabela 1. Dokładność pomiarowa RT 3002. Table 1. Meaurement accuracy of RT 3002T 3002. Lp. Wielkości mierzone Makymalny błąd 1. przypiezenie poprzeczne ±0.01 % 2. prędkość poprzeczna ±0.01 % 3. prędkość wzdłuŝna ±0.01 % 4. ψ kąty ϑ, ϕ, ±0.03 º ;
62 G. Motrycz, P. Simińki, P. Stryjek Ry. 3. Rejetrator RT-3002. Fig. 3. RT-3002. Pomiary zotały zarejetrowane cyfrowo z czętotliwością próbkowania ygnału 100 Hz, poddane proceowi filtracji (filtr dolnoprzeputowy). Próbę podwójnej zmiany paa ruchu przeprowadzono w oparciu o tor pomiarowy (ry. 4) według Publikacji Sojuzniczych Procedur Badawczych AVTP 03-160W. Badanie przeprowadzono na utwardzonej, płakiej nawierzchni płyty lotnika o pochyleniu 2%. Zetaw nikopodwoziowy zotał przygotowany i obłuŝony zgodnie z procedurami zawartymi w intrukcji obługi pojazdu. Przed dokonaniem pomiarów zetaw pokonał odcinek toru badawczego w celu oiągnięcia temperatur płynów zgodnych z warunkami ekploatacji. Tet polegał na pokonaniu odcinka toru badawczego (ry. 4), kierujący pojazdem kierował pojazd wzdłuŝ ekcji, przez cały tor badawczy utrzymywał tałą prędkość jazdy. Natępnie próbę powtórzono przy róŝnych przyrotach prędkości jazdy. Utawienie wymiarów toru jazdy badanego pojazdu pokazano na ryunku 4, zgodnie z parametrami podanymi w tabeli 2.
Badania ekperymentalne zetawu do przewozu cięŝkiej techniki wojkowej... 63 Ry. 4. Widok i oznaczenie pozczególnych pachołków w próbie podwójnej zmiany paa ruchu. Fig. 4. View and ign for individual delineator in tet of double change of line. Tabela 2. Tor pomiarowy. Table 2. Meaurement path. Sekcja Długość Przeunięcie paa Szerokość 1 15 m 3.99 m 2 45.2 m 3 25 m 3.5 m 4.33 m 4 45.2 m 5 15 m 3.99 m Dokonano dwóch prób z rejetracją wyników: wariant 1 pomiar zetawu nikopodwoziowego z ładunkiem KTO ROSOMAK (pomiar parametrów na naczepie); wariant 2 pomiar zetawu nikopodwoziowego bez ładunku (pomiar parametrów w kabinie kierowcy). Podcza jazd pomiarowych rejetrowano natępujące parametry: prędkość wzdłuŝną pojazdu V x ; prędkość poprzeczną pojazdu V y, przypiezenie poprzeczne pojazdu a y ; kąt odchylenia ψ ; kąt przechyłu wzdłuŝnegoθ ; ilość trąconych pachołków oraz ich oznaczenie (wg ry. 4). Do jazd pomiarowych wytypowano trzech najbardziej doświadczonych kierowców, mających juŝ wcześniej tyczność z zetawami nikopodwoziowymi. Przed pokonaniem toru pomiarowego z rejetracją wyników wykonano zereg przejazdów treningowych, w celu zapoznania ię z właściwościami trakcyjnymi zetawu (ry. 5). Wyniki w potaci ilości trąconych pachołków podcza przejazdów przez tor pomiarowy przedtawiono w tabelach 3 i 4.
64 G. Motrycz, P. Simińki, P. Stryjek Tabela 3. Prędkość, liczba trąconych pachołków oraz uwagi podcza przejazdów zetawem nikopodwoziowym w czaie próby podwójnej zmiany paa ruchu (próba 1). Table 3. Speed, number of precipitated bitt and comment connected with emi-trailer reearch drive during tet of double change line (trial 1). Prędkość przejazdu [km /h] Kierunek przeunięcia paa Liczba trąconych pachołków KIEROWCA nr 1 Liczba trąconych pachołków KIEROWCA nr 2 Liczba trąconych pachołków KIEROWCA nr 3 Uwagi 50 Prawy - - - Brak 50 Lewy - - - Brak 60 Prawy - - - Brak 60 Lewy - - - Brak 70 Prawy - 7, 8, 9 7, 8a,4a Brak 70 Lewy 1 3 - Brak 75 Prawy 9 7, 8, 9, 5a, 6a - Brak 75 Lewy 1 Rezygnacja - Brak Tabela 4. Prędkość, liczba trąconych pachołków oraz uwagi podcza przejazdów zetawem nikopodwoziowym w czaie próby podwójnej zmiany paa ruchu (próba 2). Table 4. Speed, number of precipitated bitt and comment connected with emi-trailer reearch drive during tet of double change line (trial 2). Prędkość przejazdu [km /h] Kierunek przeunięcia paa Liczba trąconych pachołków KIEROWCA nr 1 Uwagi 50 Lewy 7a Brak 50 Prawy - Brak 60 Lewy - Brak 60 Prawy - Brak 70 Lewy - Brak 70 Prawy - Brak Podcza prób wykonywano przejazdy w obu kierunkach przez wytyczony tor ruchu (ry. 4). W tabelach nr 3,4 dla rozróŝnienia przyjęto oznaczenia prawy, gdy podcza wjazdu na tor badawczy kierowca wykonywał manewr kierownicą w prawo i odpowiednio lewy, dla przejazdu w drugą tronę. Podcza analizy danych z tabel nr 3, 4 moŝna zauwaŝyć, Ŝe pierwze potrącenia pachołków zaczynały ię przy prędkości 70 km/h. Trzeba jednak wyraźnie podkreślić dwa apekty w przypadku wykonywania próby podwójnej zmiany paa ruchu zetawem nikopodwoziowym. Po pierwze, tory badawcze według normy ISO 3888, czy AVTP 03-160W utalają tałą wartość dodaną do zerokości korytarza ekcji + 0.25m. W przypadku pokonywania toru badawczego przez amochody oobowe, np. Smart 600 (zerokość 1.515 m), ma to duŝe znaczenie, poniewaŝ tanowi to 16.5% zerokości amochodu, natomiat w przypadku amochodów o duŝych gabarytach tanowi to marginalną wartość (w przypadku IVECO TRAKKER MP720 tanowi to około 8%.
Badania ekperymentalne zetawu do przewozu cięŝkiej techniki wojkowej... 65 W tym przypadku zwiękzenie korytarza o 0.25m będzie mniejzym względnym ułatwieniem dla zetawu nikopodwoziowego, niŝ np. dla pojazdu o zerokości 1,51m. Ry. 5. Widok zetawu nikopodwoziowego podcza przejazdu próby pokonania toru badawczego. Fig. 5. View of vehicle during the tet of drive. Po drugie, podcza pokonywania toru badawczego przez zetaw nikopodwoziowy nie wzytkie pachołki zotały trącone poprzez najechanie, uderzenie czy zahaczenie naczepą, ale równieŝ poprzez podmuch powietrza wytworzony przejazdem zetawu nikopodwoziowego. Udzielenie odpowiedzi, czy według przyjętych norm (kryteriów) obiekt badany pełnia narzucone wymogi natręczają zepołom badawczym problemy. Dlatego podcza dokonywania badań bardzo itotną rolę ma nadal ubiektywna ocena kierowców prowadzących pojazd niŝ liczba trąconych pachołków. Przykładowe wykrey przedtawiające przebieg przypiezenia poprzecznego, kąta przechyłu poprzecznego działającego na pojazd podcza próby przejazdu z prędkością początkową 50 km/h, 70 km/h przedtawiono na ryunkach 6 9.
66 G. Motrycz, P. Simińki, P. Stryjek Wariant 1-50km/h Ry. 6. Przebieg zarejetrowanego przypiezenia poprzecznego, kąta przechyłu poprzecznego podcza manewru podwójnej zmiany paa ruchu zetawem nikopodwoziowym. Fig. 6. Coure of regitered roll angle lateral acceleration during the maneuver of double change of line. Wariant 2-50km/h Ry. 7. Przebieg zarejetrowanego przypiezenia poprzecznego, kąta przechyłu poprzecznego podcza manewru podwójnej zmiany paa ruchu zetawem nikopodwoziowym. Fig. 7. Coure of regitered roll angle lateral acceleration during the maneuver of double change of line.
Wariant 1-70km/h Badania ekperymentalne zetawu do przewozu cięŝkiej techniki wojkowej... 67 Ry. 8. Przebieg zarejetrowanego przypiezenia poprzecznego kąta przechyłu poprzecznego podcza manewru podwójnej zmiany paa ruchu zetawem nikopodwoziowym. Fig. 8. Coure of regitered roll angle lateral acceleration during the maneuver of double change of line. Wariant 2-70km/h Ry. 9. Przebieg zarejetrowanego przypiezenia poprzecznego, kąta przechyłu poprzecznego podcza manewru podwójnej zmiany paa ruchu zetawem nikopodwoziowym. Fig. 9. Coure of regitered roll angle lateral acceleration during the maneuver of double change of line. Analizując przedtawione wykrey moŝemy dotrzec przyrot przypiezenia poprzecznego w wariancie 2 (ry. 7 i 9) w tounku do wariantu 1 (ry. 6 i 8) niezaleŝnie od prędkości pokonywania toru badawczego o wartość tałą około 1 m/ 2.
68 G. Motrycz, P. Simińki, P. Stryjek Wartość kąta przechyłu poprzecznego niezaleŝnie od przyjętych wariantów i prędkości pokonywania odcinka badawczego wynoi od 3 o (ry. 8) do 2.6 o (ry. 7). Wartości kąta przechyłu kabiny ciągnika iodłowego, czy teŝ naczepy nikopodwoziowej nie powodują niebezpieczeńtwa wywrócenia zetawu nikopodwoziowego. JednakŜe krótki okre czau pomiędzy przejściem od wartości ujemnych kąta przechyłu poprzecznego do wartości dodatnich (ry. 9) około 2 moŝe powodować brak obiektywnej oceny ytuacji przez kierującego. W przypadku kierowania zetawami nikopodwoziowymi przez niedoświadczonych kierowców taka ytuacja moŝe powodować podjęcie ruchów, które wpłyną na utratę kierowalności i doprowadzić do wypadku drogowego. 4. Podumowanie W rezultacie prowadzonych badań ekperymentalnych uzykano dane pozwalające na wyznaczenie charakterytyk określających zachowanie pojazdu podcza podwójnej zmiany paa ruchu. Część z uzykanego materiału badawczego moŝe zotać wykorzytana w badaniach ymulacyjnych, np. do porównania zgodności modeli matematycznych z obiektem rzeczywitym. Przeprowadzone badania pozwoliły równieŝ zauwa- Ŝyć niedogodności, które mogą potkać inne zepoły badawcze przy prowadzeniu podobnych badań zetawów nikopodwoziowych. Dlatego teŝ przeprowadzając omówione wyŝej badania uzykano cenne doświadczenie na płazczyźnie organizacyjnej oraz inŝynierkiej. Literatura [1] BRZEZIŃSKI M.: Logityka Wojk Lądowych. Zabezpieczenie logityczne oddziałów i pododdziałów w działaniach taktycznych. Wydanie 2. Wojkowa Akademia Techniczna, Intytut Logityki., Warzawa 1996, 154. [2] RT3002. Inertial and GPS Meaurement Sytem. [3] Rozporządzenie Minitra Obrony Narodowej, Minitra Spraw Wewnętrznych i Adminitracji oraz Minitra Sprawiedliwości z 11 października 2007 r. w prawie warunków poruzania ię po drogach pojazdów pecjalnych, pojazdów uŝywanych do celów pecjalnych oraz pojazdów uŝywanych w związku z przewozem pojazdów Sił Zbrojnych Rzeczypopolitej Polkiej, Policji, StraŜy Granicznej oraz pojazdów StraŜy PoŜarnej biorących udział w akcjach ratowniczych, a takŝe warunków przewozu oób pojazdami Sił Zbrojnych Rzeczypopolitej Polkiej, Policji, StraŜy Granicznej, SłuŜby Więziennej oraz StraŜy PoŜarnej (Dz.U.07.201 poz.1454). Experimental reearch of emi-trailer prepared for heavy combat vehicle tranport for double change of line tet S u m m a r y Thi paper preent reult of experimental reearch of teering and tability motion of emi-trailer. There are alo ome reult of thi kind of reearch. The reult of reearch concern to emi trailer prepared for tranport of military combat vehicle. The complete ma of emi trailer tranporting military equipment i often more than 80 ton. Such range of ma i not ued in civilian tranport and that i the reaon why reult of uch reearch are difficult to find in other paper. Reult of reearch preented in thi paper are very important for road afety, becaue military emi trailer are uually driving on normal open public road, with other uer of thee road.