轮胎是所有轮式车辆的重要部件之一。轮式车辆是由轮胎支承车重并在道路上行驶的。轮胎的性能对轮式车辆的许多使用性能(如牵引性、制动性、平顺性、通过性、行驶稳定性、燃油经济性、战场生存性、使用可靠性及寿命期内的使用经济性等)均有不同程度的直接影响。因此,对轮胎的科学研究,已经成为一门重要的学科。
防弹轮胎
对轮式装甲车辆和某些特种车辆(如运钞车、警车、防暴车、运送极危险物资的车以及要人乘坐的弹轿车等)来说,其轮胎除了要求具有普通充气轮胎所具有的性能之外,还要求有“防弹性能”。于是, “防弹轮胎"应运而生。
其实,“防弹轮胎”并不能防止子弹或弹片的穿透,只不过它在被子弹或弹片穿透后,还能支撑车辆并以一定的速度行驶一定的距离而已。所以,国际上通常称这种轮胎为"run-flatyre",意思是说跑了气还能行驶的轮胎。国内把这种轮胎称为“泄气保用轮胎”、“安全轮胎"、“防爆轮胎”,俗称为“防弹轮胎”。
美国及欧洲一些国家都制定有防弹轮胎在泄气后行驶性能的标准。按美国的标准:防弹轮胎泄气后,可在公路上以48km/h的速度连续行驶48km。按欧洲FINABEL 20A标准:防弹轮胎泄气后,在发热燃烧之前,车辆在公路上的行驶距离不少于50km,而在这50km中,要求车辆以最大速度行驶3km,以50km/h速度行驶10km,以25km/ h速度行驶37km,而在越野行驶条件下,要求车辆能以地面允许的速度连续行驶2小时。我国目前对防弹轮胎泄气后的性能要求,还没有相应的标准。我国轮式装甲车辆使用的国产防弹轮胎中弹泄气后，在公路上能以不低于30km/h的速度连续行驶100km。其性能不低于国际水平。
现代防弹轮胎的结构基本相同,一般主要由外胎、支承体、轮辋和气门嘴等组成。
外胎通常均为无内胎轮胎。与一般有内胎的充气轮胎的外胎相比,其不同之处是,这种外胎的内表面有.层密封空气的橡胶层,用以同支承体共同构成轮胎的充气内腔,起到普通充气轮胎内胎的作用。外胎胎面花纹与普通充气轮胎相同,主要根据车辆的使用条件来确定。外胎的帘布层结构型武多为子车线式。
支承体呈环状,安装在外胎内,紧套在轮朝上。支承体侧面与外胎胎圈紧密配合,并将外胎固定在轮耦上,这样可保证胎内空气的密封。支承体的结构型式和材质虽有多种多样,但主要功能均相同,即在轮胎泄气后支承车重,使外胎变形不过大,以及固定外胎、密封胎内空气等。支承体的结构型式对防弹轮胎的重量、转动惯量、行驶阻力、泄气后的行驶速度和行驶距离、接地压力以及价格等均有很大的影响。因此,防弹轮胎的研究一直以支承体的研究为主。
下面简要介绍几种典型结构的防弹轮胎。
防弹轮胎
1,装有VP-PV支承体的防弹轮胎
这种防弹轮胎是由法国米西林公司生产的。这种轮胎的支承体是用特种合成橡胶制成的,呈圆环状,其内部约有800多个圆柱体小气室,气室轴线均与轮胎轴线平行。气室彼此独立,互不通气,气室内充满惰性气体。支承体安装在平底轮辋上,依靠其侧边将外胎胎圈紧压在轮辋上。支承体的外径比外胎小，故轮胎充足气以支承体与外胎间形成一空气腔室,时,该轮胎与普通充气轮胎完全样。当外胎被子弹或弹片穿透泄后,支承体与外胎内表面接触并支撑车辆重量,故外胎变形小,车辆可以较高的速度行驶较长的距离。这种支承体无需充气,因为支承体小气室内的惰性气体是在制造时密封在支承体内的。由于支承体气室多达800多个,即使被子弹或弹片击穿几个,也不会因这几个小气室的泄气而影响支承体的性能。这种支承体的寿命只取决于其老化时间的长短。由于支承体由特种合成橡胶制成,不易老化,故其寿命较长。这种支承体的主要缺点是重量较重,转动惯量较大,另外制造成本也较高。
这种防弹轮胎早在60年代就已经问世,到目前为止,技术上已比较成熟,规格型号也比较齐全,已广泛应用于轮式装甲车辆和各种特种车两上。例如,瑞士莫瓦格公司的“皮兰合",西班牙的BMR,法国的VAB、CR, AMX-10RC,我国的 Wz551轮式装甲车均来用了这种型式的弹轮胎。
2.装有VFI支承体的防弹轮胎
这种轮胎是由法国米西林公司产的。这种轮胎的支承体外形呈圆环是用特种合成橡胶模压成型的。其横断面形状有单齿形和双齿形两种。采用何种齿形的支承体,取决于外胎的高宽比。外胎高宽比小的,采用双齿形支承体。支承体安装在平底轮朝上。与VP-PV型支承体相比,这种支承体具有结构简单、重量轻、外径尺寸小等优点,因此,轮胎转动惯量小,重量轻,适合高速行驶车辆使用。例如,将其装在装甲小轿车上,可以180km/ h的速度行驶,车辆无任何明显的振动。这种防弹轮胎被击穿泄气后的行驶性能也很好。如在装甲车上使用的9.00x16规格的该种防弹轮胎,泄气后可连续行驶150km;在私人轿车上使用的180/70x 114规格的该种防弹轮胎,泄气后以50kw/ h-180km/ h的速度可行驶65km,支承体不会有任何问题。
装有VFI支承体的防弹轮胎适合于高速轻型车辆使用。如法国的“潘哈德” VBL、英国的“霍茨珀”VBL、英国的“兰德·罗弗”装甲车以及高级装甲小轿车奔驰500等都装了这种防弹轮胎。
3,装有ACT和ACM支承体的防弹轮胎
这种轮胎是米西林公司生产的，现分别简介如下:
ACT支承体是一个半刚性圆环,其横断面为n字形,安装在无内胎的轮胎内。轮辋为对开式平底轮辋,轮辋的对开处夹有密封圈。为了使支承体侧面与外胎胎圈靠紧,在支承体n字形开口处装有一个圆环形金属支承板,以增大支承体的侧向刚性。在外胎的内表面,有一层润滑胶状层,用于轮胎泄气行驶时减少支承体与外胎接触面的摩擦,以减少发热量。这种结构的防弹轮胎最主要的特点是重量轻、平衡性好、转动惯量小,所以,多用于高级轿车(如总统、首相、大使等政府要人乘坐的小轿车)、警方专用汽车和指挥车等高速行驶的汽车上。
防弹轮胎
ACM支承体是一个由轻金属制成的圆环,横断面呈工字形。该圆环由3段或4段用螺钉及定位销组合而成,安装在由橡胶制成的胎圈锁止环上,通过该锁止环将外胎紧压在轮辋上,以密封胎内空气和固定外胎。
在外胎的内表面有一层润滑胶状层,用于轮胎泄气行驶时减少支承体与外胎接触面间的摩擦,以减少发热量。这种结构的防弹轮胎,其特点是支康能力大,重量轻,多用于较重的专用车辆,如装甲集装箱运输车、核废料运输车、极危险物资(极毒及极易爆物资)运输车、轮式装甲战斗车辆、装甲输送车、警用大型警戒车、干涉车、指挥车等车辆上。
4,装有NLR支承体的防弹轮胎
这种防弹轮胎是由德国沃威克公司生产的。这种防弹轮胎的支承体横断面类似VFI双齿型支承体,由两种不同类型的橡胶制成。支承体的底座部分用钢丝加强,具有较大的刚度,以确保支承体同轮翔、外胎胎圈的静配合,密封胎内空气和固定外胎。支承体的外面装有一个圆环形橡胶管,管内充满润滑剂。在轮胎被穿透泄气行驶时,支承体与外胎内表面接触,使该润滑剂管破裂,润滑剂流出,从而使支承体和外胎接触表面得到润滑,以减少摩擦。这种结构的防弹轮胎,其主要特点是重量极轻,平衡性较好,润滑可靠,容易安装等。这种防弹轮辋已在德国的“狐式”装甲车、输送车和“山猫”侦察车上使用,
5,无支承体防弹轮胎
这两种防弹轮胎的结构是相同的。与上述防弹轮胎的主要区别是,这种防弹轮胎用胎圈锁止器代替了支承体。胎圈锁止器是用橡胶制成的,有一定弹性,安装在对开式或普通平底轮辆上,其侧面将外胎紧压在轮耦上,以密封胎内空气和固定外胎。在轮胎被穿透泄气行驶时,胎圈锁止器与外胎内表面接触,并通过轮朝支承车辆重量,起到了支承体的作用。很明显,这种防弹轮胎与上述各种有支承体的防弹轮胎相比,优点是重量更轻,不存在不平衡质量,所以,更适合高速行驶。其缺点是轮胎泄气后行驶时,外胎侧壁变形量大,因而对轮胎制造材料要求更高,否则,行驶速度和行驶距离均受到较大的限制。邓录普公司生产的这种防弹轮胎泄气后允许以50km/ h的速度行驶50km。
技术的进步是永无止境的。防弹轮胎虽然在性能、造型、寿命等各方面已经取得了十分可喜的成绩基本满足了轮式装甲车辆及各种特种汽车的使用要求,但对于防弹轮胎的研究工作并未因此停顿。德国大陆有限公司研制的大陆轮胎系统就是一个典型代表。这种CTS防弹轮胎的最大特点是抛弃了传统防弹轮胎坚硬的胎圈和宽边轮辋以及支承体,而采用了将外胎侧壁包在特殊平底轮辆上悬吊起来的结构。这样一来,整个侧壁均可以变形。尽管这种轮胎的高宽比只有0.65,比传统轮胎的高宽比(0:8~0.95)小,但变形量却大于传统轮胎。
这种防弹轮胎在被击穿泄气后行驶时,车轮的负荷通过轮辋直接作用在胎冠及帘线层上,不会对轮胎造成任何损害。由于没有支承体,也没有胎圈锁止器,很显然,这种防弹轮胎是最轻的。这种轮胎在德国重达32t的戴姆勒一奔驰8x8EXF轮式装甲车上进行了试验。试验表明,CTS防弹轮胎在沙地上的牵引力比传统轮胎大10%-50%。
我们期待着有更多新型防弹轮胎问世。
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