Archiwa tagu: WAT

Polski Modułowy System Broni Strzeleckiej MSBS-5,56 RAWAT

Polski Modułowy System Broni Strzeleckiej kalibru 5,56 mm (MSBS-5,56) powstawał w ciągu ostatnich ośmiu lat w ramach projektów, które ostatecznie mają doprowadzić do opracowania i wdrożenia karabinków w układzie klasycznym, jak i bezkolbowym (bull-pup), wchodzących w skład nowoczesnego systemu broni strzeleckiej.

Chronologicznie pierwszym był, rozpoczęty w Wojskowej Akademii Technicznej w 2003 r., projekt pod nazwą „Analiza i synteza konstrukcyjno-balistyczna oraz badania dynamiczne broni strzeleckiej zbudowanej w układzie bezkolbowym”, finansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, który zakończono w 2006 r. Na bazie wniosków z tych prac, w 2007 r., z inicjatywy Wojskowej Akademii Technicznej i we współpracy z Fabryką Broni Sp. z o.o. rozpoczęto projekt pod nazwą „Opracowanie, wykonanie oraz badania konstrukcyjno-technologiczne karabinków standardowych (podstawowych) modułowego systemu broni strzeleckiej kalibru 5,56-mm dla Sił Zbrojnych RP”, oznaczanego w skrócie MSBS-5,56. Po otrzymaniu środków finansowych na jego realizację z Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, rozpoczęto projekt pod nazwą „Opracowanie, wykonanie oraz badania konstrukcyjno-technologiczne karabinków standardowych (podstawowych) modułowego systemu broni strzeleckiej kalibru 5,56-mm dla Sił Zbrojnych RP”. Prace obejmujące przeprowadzono w latach 2008-2011 i obejmowały opracowanie koncepcji systemu broni strzeleckiej, wykonanie prototypów broni w układzie klasycznym i bezkolbowym, a także testy ergonomii oraz funkcjonalności karabinków podstawowych – na bazie specjalnie wykonanych makiet broni.

W 2011 r. Fabryka Broni rozpoczęła kolejny projekt pod nazwą „Modułowy System Broni Strzeleckiej”, na który składało się dokończenie prac i wdrożenie do produkcji karabinka w układzie klasycznym, opracowanie granatnika podwieszanego kalibru 40 mm i noża-bagnetu. W 2012 r. Fabryka Broni i WAT utworzyły konsorcjum, które po otrzymaniu finansowania z narodowego Centrum Badań i Rozwoju realizuje projekt pod nazwą „Opracowanie, wykonanie oraz badania konstrukcyjno-technologiczne Modułowego Systemu Broni Strzeleckiej kalibru 5,56 mm”. Termin zakończenia projektu planowany jest w 2016 r. Projekt otrzymał kryptonim MSBS-5,56 RAWAT (RAdom-WAT).

MSBS-5,56 RAWAT-Radon_04

Karabinki MSBS-5,56 w układzie klasycznym.

W ramach projektu powstały, zaprezentowane po raz pierwszy w 2015 r.: subkarabinek, karabinek maszynowy i karabinek wyborowy w układzie z kolbą właściwą (pozostałe dwa warianty broni, tj. karabinek i karabinek-granatnik, powstały w ramach wcześniejszego projektu) oraz subkarabinek, karabinek podstawowy, karabinek-granatnik, karabinek maszynowy i karabinek wyborowy – pięć ostatnich w układzie bull-pup. Karabinki w układzie klasycznym mają oznaczenie MSBS-5,56K, bezkolbowym – MSBS-5,56B. Dodatkowo powstał karabinek paradny MSBS-5,56R dla jednostki reprezentacyjnej, w układzie z kolbą właściwą.

W karabinki opracowane w ramach projektów MSBS i RAWAT mają być uzbrojeni żołnierze SZ RP, w tym posiadający system walki Tytan, który jest realizowany jako projekt operacyjny „Indywidualny system walki TYTAN” w ramach „Programu Modernizacji Technicznej SZ RP na lata 2013-2022”.

MSBS-5,56 RAWAT-Radon_01

Karabinki MSBS-5,56 w układzie bezkolbowym.

W skład systemu MSBS-5,56 wchodzi po pięć wersji broni do amunicji 5,56 x 45 mm NATO w obu układach konstrukcyjnych – klasycznym i bezkolbowym: subkarabinek, karabinek, karabinek-granatnik, karabinek wyborowy i karabinek maszynowy i traktowany jako dodatkowy – karabinek dla pododdziałów reprezentacyjnych, jedynie w układzie klasycznym.

Wszystkie konstrukcje posiadają wspólną komorę zamkową, do której dołączane są pozostałe elementy broni, w tym m.in. komora spustowa, lufa oraz kolba. Elementy manipulacyjne wszystkich MSBS-5,56 są dostosowane do strzelców praworęcznych i leworęcznych, tj. wszystkie są zdublowane po obu stronach broni (rękojeść suwadła, zatrzask zespołu ruchomego, przełącznik rodzaju ognia z bezpiecznikiem, przycisk zwalniający magazynek). Ich położenie w obu rodzajach broni jest zbliżone, jedyną różnicą w tym względzie jest zatrzask zespołu ruchomego. W wersji klasycznej znajduje się obok kabłąka spustowego, w wersji bezkolbowej – za gniazdem magazynka, w komorze spustowej.

MSBS-5,56 - karabin reprezentacyjny_02

Karabinek reprezentacyjny MSBS-5,56R.

We wszystkich powyższych odmianach karabinków w układzie klasycznym zastosowano kolbę składaną na bok, która posiada wysuwaną i regulowaną stopkę oraz poduszkę policzkową – również regulowaną (w trzech położeniach). Odmiany bezkolbowe MSBS-5,56 posiadają jedynie nieregulowany trzewik. Wersja reprezentacyjna MSBS-5,56R ma wzmocnioną kolbę z okutym trzewikiem.

Jeśli chodzi o przyrządy celownicze to również wszystkie wersje MSBS mają posiadać zamocowane na szynie montażowej, zgodnej ze standardem STANAG 4694 (Mil-Std-1913), składane mechaniczne przyrządy celownicze, jednak zasadniczym celownikiem karabinka podstawowego ma być urządzenie kolimatorowe.

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. Militarium

Polska niejednorodna modułowa osłona balistyczna pojazdów

W Wojskowej Akademii Technicznej od wielu lat prowadzone są prace nad nowoczesnymi osłonami balistycznymi pojazdów spełniającymi wymogi sojuszniczej normy STANAG 4569, przy zachowaniu jak najniższej masy paneli dodatkowego pancerza. W latach 2010-2012 opracowano kilka typów paneli opancerzenia, które po dopracowaniu mogłyby być montowane na różnych pojazdach lądowych, w tym kołowych i gąsienicowych oraz statkach latających.

Niejednorodna osona balistyczna

Koncepcja niejednorodnej osłony balistycznej pojazdów.

Jedną z opracowanych koncepcji jest modułowa niejednorodna osłona balistyczna pojazdów, złożona z zewnętrznej warstwy wykonanej z twardej ceramiki inżynierskiej, niemetalicznej warstwy pośredniej oraz wewnętrznej warstwy blachy pancernej stosowanej np. w kołowych transporterach opancerzonych Rosomak. Warstwy są połączone ze sobą żywicą elastyczną, która umożliwia odpowiednie odkształcenia warstw paneli pancerza w czasie uderzenia pocisku lub odłamku albo pod działaniem fali uderzeniowej.

Polskie pancerze moduowe z WAT

Elementy niejednorodnej osłony balistycznej pojazdów i panel badawczy.

Rozwiązanie to pozwala zachować wysoką skuteczność ochronną przed pociskami przeciwpancernymi typu AP przy niskiej gęstości po­wierzchniowej niejednorodnej osłony balistycznej. Testy odporności osłony prowadzone były na laboratoryjnym stanowisku balistycznym, wyposażonym w odpowiednie przyrządy, które pozwalały na pomiar wszystkich istotnych parametrów próby (ugięcie i odkształcenie w funkcji czasu itp.) oraz w warunkach poligonowych. Próby zakończyły się one potwierdzeniem odporności opracowanej osłony niejednorodnej na poziomie 4 według normy NATO STANAG 4569, tj. uniemożliwienia przebicia panelu pociskiem przeciwpancernym (AP) typu B32 kalibru 14,5 x 114 mm, wystrzelonym z odległości ponad 200 m z prędkością 911 m/s, przy zachowaniu gęstości powierzchniowej osłony na poziomie poniżej 120 kg/m2, czyli zbliżonej do najnowszych rozwiązań pancerzy wielowarstwowych. Poza tym, zgodnie z danymi jej twórców, opracowana osłona jest całkowicie polskiej konstrukcji i cechuje się niskim kosztem wytwarzania, co jest skutkiem minimalizacji kosztów związa­nych z prowadzonym procesem technologicznym tego typu osłony balistycznej.

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. Wojskowa Akademia Techniczna

Polski Zintegrowany Automatyczny System Obrony Pojazdu – koncepcja aktywnej obrony wozów bojowych

Wobec nowych wyzwań w zakresie taktyki walki i stosowanego uzbrojenia przeciwpancernego, do istotnych przesłanek przemawiających za wprowadzaniem systemów obrony aktywnej pojazdów należy zaliczyć: szybki rozwój środków przeciwpancernych i próba osiągnięcia przewagi przebijalności pocisku przeciwpancernego w relacji do wytrzymałości pancerza, szczególnie w przypadku lżejszych wozów, niecelowość dalszego rozwoju klasycznych pancerzy drogą zwiększania grubości i masy osłony, co zmniejsza manewrowość wozu bojowego, a także konieczność prowadzenia działań w terenie zurbanizowanym, co wymaga zapewnienia praktycznie tego samego poziomu osłony dla całego pojazdu, przy wielokierunkowości możliwych ataków, w tym z boków, z tyłu, z górnej półsfery, niezależność działania systemów osłony aktywnej od sposobu naprowadzania pocisków na ochraniany obiekt, w ostatnich latach zintensyfikowano prace nad systemami obrony pojazdu, niszczącymi zagrożenia zanim dotrą one do pancerza. Co istotne, współczesny stan zaawansowania konstrukcji systemów ochrony aktywnej pozwala na stopniowanie poziomu ochrony, poprzez wprowadzanie modułowych rozwiązań dedykowanych do zwalczania określonych pocisków, bez konieczności ingerencji w konstrukcję pojazdu.

Ewolucja aktywnych systemów obrony pojazdu

Pierwsze funkcjonujące aktywne systemy obrony (ASO) pojazdów znane są od lat siedemdziesiątych ub. wieku, jednak zasadniczym mankamentem tych osłon były wysokie ryzyko porażenia produktami wybuchu efektorów siły żywej pododdziałów wspierających działania wozów bojowych, jak również duża awaryjność i ryzyko fałszywego alarmu. W działaniach obronnych i walce w terenie zurbanizowanym, wymogi te są uwzględniane poprzez organizowanie aktywnej osłony sektorowej i tym samym ograniczenie efektów ubocznych procesu niszczenia celu.

Trophy Merkava Mk 4

Jeden z najbardziej zaawansowanych współczesnych aktywnych systemów obrony – Rafael Trophy na wieży czołgu Merkawa Mk 4.

Obecny podział systemów obrony aktywnej na systemy obezwładniające i zakłócające układy naprowadzania przeciwpancernych pocisków kierowanych, w postaci zadymiania, maskowania, pułapek zakłócających, zakłóceń elektronicznych, co skutkuje przerwaniem naprowadzania lub zmianą toru lotu pocisku oraz na systemy zwalczające obiekt atakujący, czyli wystrzeliwanie w jego stronę antypocisków, co skutkuje fizycznym zniszeniem lub osłabieniem siły destrukcyjnej, albo zmianą toru lotu zanika. Następuje to z powodu łączenia obu typów urządzeń w jeden zintegrowany system. Ponadto, możliwość integracji wszystkich elementów zwiększających poziom ochrony i pozwalających na przetrwanie wozu bojowego oraz jego załogi na polu walki, takich jak systemy obrony aktywnej i pasywnej, układy rozpoznawcze, zdalnie sterowane stanowiska strzeleckie, powoduje, że rozwój ASO będzie ewoluował w kierunku stworzenia systemów wielosensorowych i wieloefektorowych.

Uogólniając, typowy system osłony aktywnej składał się do niedawna z: zespołu czujników (sensorów) służących do wykrycia celów i określenia trajektorii ich lotu, elementów rażących (antypocisków), przelicznika (systemu kierowania ogniem) określającego moment odpalenia antypocisków, interfejsu „człowiek-maszyna” (pozwalającego m.in. na zmianę trybu pracy, programowanie obszarów bezpieczeństwa). W większości rozwiązań występuje modułowość lub wielowariantowość konstrukcji, co pozwala na dostosowanie poziomu ochrony do konfiguracji wozu bojowego. Stosowane układy wykrywania i śledzenia pocisków przeciwpancernych, należy podzielić na radiolokacyjne i optoelektroniczne. Te pierwsze stosowane są jako podstawowe, z uwagi na konieczność posiadania bieżącej informacji o odległości pomiędzy pociskiem, a ochranianym wozem, chociaż ich promieniowanie zdradza pozycję pojazdu i mogą być aktywnie zagłuszane. Przewaga radaru uwidacznia się w poziomie prawdopodobieństwa wykrycia celu, poziomie fałszywych alarmów i możliwości pracy w każdych warunkach atmosferycznych. Układy optoelektroniczne pasywnego wykrywania posiadają obecnie jeszcze funkcję uzupełniającą. System obrony aktywnej musi posiadać także możliwość identyfikacji wykrytych obiektów, ich klasyfikacji i oceny zagrożenia, np. braku reakcji w przypadku niekolizyjnego toru lotu pocisku lub  w sytuacji wystrzelenia w stronę pojazdu amunicji małokalibrowej. System powinien być przygotowany do zwalczania pocisków poruszających się z prędkościami od około 70 m/s do około 1500 m/s. Wymaga to bardzo krótkich czasów reakcji – rzędu milisekund – od rozpoczęcia śledzenia celu do zadziałania efektorów. W układzie zabezpieczenia i uzbrajania ładunków wybuchowych antypocisków stosowane są ultraszybkie pirotechniczne elementy inicjujące. Obecnie zasadniczym podziałem stosowanych w ASO antypocisków jest wyróżnienie efektorów zwalczających cel produktami wybuchu i odłamkami powstałymi z odpowiednio ukształtowanej głowicy bojowej i efektorów rażących obiekt falą uderzeniową wybuchu.

Koncepcja polskiego systemu obrony aktywnej pojazdów pancernych

W Polsce w latach 1999-2006 prowadzono w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia prace koncepcyjne nad ASO. W 2007 r. zaprezentowano z kolei koncepcję systemu Szerszeń, projektowanego we współpracy z ukraińską firmą Microtek, na bazie ASO Zasłon.

ZASOP 4

Koncepcja montażu cylindrycznych efektorów systemu Zasłon na transporterze opancerzonym Rosomak (u góry) i wozie bojowym Anders (u dołu).

Kolejny raz projektowanie polskiego ASO rozpoczęto w 2011 r. Próby elementów systemu przeprowadzono w ramach dwóch projektów rozwojowych. Pierwszy z nich, o nr O R00 082 12 „Sytem obrony aktywnej obiektów mobilnych przed pociskami z głowicami kumulacyjnymi”, konsorcjum w składzie: Wojskowa Akademia Techniczna oraz AMZ Kutno sp. z o.o. oraz drugi, o nr DOBR-BIO4/031/13249/2013 „Inteligentny antypocisk do zwalczania pocisków przeciwpancernych”, konsorcjum w składzie: Wojskowa Akademia Techniczna we współpracy z Wojskowym Instytutem Techniki Uzbrojenia oraz ZM Dezamet S.A. Oba zadania finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach środków na naukę oraz z funduszy własnych na badania Wojskowej Akademii Technicznej.

ZASOP 6

Radar szumowy (z lewej) i głowica optoelektroniczna (z prawej) opracowane dla polskiego aktywnego systemu obrony.

W ramach prac zrealizowano optoelektroniczną i radarową głowice detekcyjne, moduł decyzyjny oraz dwa rodzaje destruktorów. Głowica radarowa powstała na bazie radaru szumowego opracowanego również w WAT. Przeprowadzono także próby niszczenia pocisków granatnikowych PG-7, stosowanych w granatnikach przeciwpancernych RPG-7, przez wystrzeliwane z wyrzutni lufowej ładunki odłamkowe oraz kasetowe ładunki rażące podmuchem eksplozji.

ZASOP 7

Sekwencja zwalczania pocisku PG-7 za pomocą granatu odłamkowego (1a-1b) i za pomocą ładunku rażącego podmuchem eksplozji (2a-2b).

Do 2014 r. wszystkie powyższe elementy rozwiązania ZASOP zostały zintegrowane i przebadane oraz zmodyfikowane z uwzględnieniem doświadczeń poligonowych. Podczas badań osiągnięto skuteczność systemu na poziomie ponad 80% w stosunku do pocisków z granatników przeciwpancernych.

ZASOP 2

Efekt trafienia opracowanego w Polsce antypocisku odłamkowego w wystrzeloną w kierunku systemu głowicę granatu PG-7.

W ramach zadań opracowano również koncepcję Zintegrowanego Automatycznego Systemu Ochrony Pojazdu (ZASOP). Zintegrowany oznacza, że system miałby łączyć wszystkie sensory (detektory) i efektory obronne pojazdu w jeden system posiadający prosty i czytelny interfejs operatora, podający syntetyczną informację o zagrożeniu pojazdu i efektach przeciwdziałania (w przypadku działania automatycznego). Automatyczny oznacza, że system ma działać, co do zasady automatycznie, z możliwością zmiany trybu działania na półautomatyczny, np. w przypadku użycia pojazdu w konfliktach o małej lub średniej intensywności. ZASOP ma być systemem, tj. łączyć wszystkie elementy użytkowane dotychczas samodzielnie, takie jak np. sensory wykrywające zagrożenie, wyrzutnie granatów dymnych, czy odłamkowych. Ochrona pojazdu ma być rozumiana szeroko, jako ochrona strefowa – począwszy od dozoru dookólnego i zwalczania wyrzutni pocisków przeciwpancernych, poprzez zakłócenie procesu namierzania, ewentualnie kierowania pociskiem, do ich niszczenia w strefie dalszej i bliższej pojazdu, a także ochronę załogi we wnętrzu wozu w przypadku trafienia.

ZASOP 1

Model funkcjonalny ZASOP z 2014 r.

W celu zapewnienia jak największej skuteczności systemu obrony aktywnej miałby on posiadać – zarówno w zakresie wykrywania zagrożenia, jak i jego neutralizacji – układ podwójny. Moduł detekcji składałby się z sensora radarowego (na bazie radaru szumowego) pracującego w paśmie milimetrowym (trójwspółrzędny radar mikrofalowy) oraz głowicy optoelektronicznej. Radar miałby zasięg wykrycia około 70 m i śledzenia około 30 m od pojazdu i wiązki o szerokości 20 stopni. Z kolei głowica optoelektroniczna składa się z 10 elementów detekcyjnych pracujących w paśmie podczerwieni, tak aby pokryć pełny obszar w azymucie. Sygnały z optoelektronicznej głowicy detekcyjnej i radaru byłby poddawane fuzji i obróbce w celu identyfikacji wykrytych obiektów, ich klasyfikacji i oceny zagrożenia dla pojazdu oraz wypracowania sekwencji przeciwdziałania. Moduł destruktorów składałby się z wyrzutni lufowej z ładunkami odłamkowymi do neutralizacji pocisków w strefie dalszej (w odległości około 30 m od ochranianego pojazdu) oraz głowic wybuchowych do niszczenia atakujących efektorów w strefie bliskiej (w odległości kilku metrów od pojazdu). Ładunki odłamkowe mają niszczyć cel prefragmentowanymi elementami rażącymi, natomiast głowica odłamkowa prostopadłościenny ładunek niszczący cel lub wytrącający z toru lotu podmuchem eksplozji.

ZASOP 5

Schemat konstrukcji liniowych ładunków kumulacyjnych przeznaczonych do zwalczania pocisków przeciwpancernych.

Po zakończeniu integracji w pełni funkcjonalny ZASOP składałby się z centralnej jednostki decyzyjnej, pulpitu sterowania systemem, zintegrowanego zespołu sensorów (radar, głowica optoelektroniczna, układ ostrzegania przed opromieniowaniem laserowym i radiolokacyjnym, akustyczny detektor strzału, detektor skażeń, układ detekcji przeciwpożarowej) oraz zespołu efektorów (ładunki odłamkowe dalszego rażenia, kierunkowe kasety odłamkowe bliskiego rażenia, granaty wielospektralne, zdalnie sterowany moduł uzbrojenia).

ZASOP 3

Koncepcja połączenia elementów obrony pojazdu w jeden system – Zintegrowany Automatyczny System Ochrony Pojazdu (ZASOP).

Opracowano również, pod względem teoretycznym, metodę niszczenia wszystkich typów zagrożeń, w postaci kasety w liniowymi ładunkami kumulacyjnymi. Ładunki są umieszczone w obudowie pod różnym kątem w stosunku do czoła kasety. Ponadto w dalszej przyszłości planowane jest opracowanie inteligentnego antypocisku do zwalczania pocisków przeciwpancernych (IAZPP), wyposażonego w kierunkową głowicę odłamkową do niszczenia szybkich środków przeciwpancernych.

W oparciu o wnioski ze wspomnianych badań w 2014 r. powstało konsorcjum, w składzie: Wojskowa Akademia Techniczna, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, Polski Holding Obronny sp. z o.o., PCO S.A. oraz Mesko S.A. Konsorcjum ma być odpowiedzialne za opracowanie poszczególnych komponentów systemu. Opracowanie autonomicznego układu z efektorami w postaci wystrzeliwanych ładunków odłamkowych i kierunkowych ładunków odłamkujących ma trwać trzy lata, układu z możliwością zwalczania armatnich pociskom podkalibrowym i odłamkowo-burzącym – trzy lata, po ich integracji mozliwe będzie wdrożenie w pełni funkcjonalnego ZASOP.

Copyright © Redakcja Militarium/Rys. Wojskowa Akademia Techniczna; Militarium/Fot. Rafael, Wojskowa Akademia Techniczna; Militarium

Polskie pancerze wielowarstwowe dla pojazdów, statków latających i obiektów stacjonarnych

Prace nad lekkimi pancerzami wielowarstwowymi nowej generacji do ochrony balistycznej pojazdów rozpoczęto w Polsce jeszcze w pierwszej dekadzie XXI wieku. W 2010 r. rozpoczęto projekt badawczo-rozwojowy „Pasywna ochrona obiektów mobilnych (powietrznych i lądowych) przed oddziaływaniem pocisków AP”, realizowany w latach 2010-2012 przez konsorcjum o nazwie PANCERMET.

W skład konsorcjum weszły Instytut Transportu Samochodowego (jako lider konsorcjum), Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Lotnictwa, Instytut Odlewnictwa, Politechnika Warszawska, Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia, Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk, AMZ Kutno Sp. z o.o. i Autosan Sp. z o.o.

Pancerze CAWA 1

Pojedynczy panel pancerza oraz moduł złożony z dziewięciu paneli.

W ramach projektu opracowano konstrukcję nowoczesnego modułowego pancerza kompozytowego (wielowarstwowego) o odpowiednim stopniu ochrony balistycznej (do poziomu 4 według standardu NATO STANAG 4569) dla pojazdów lądowych oraz obiektów latających. Poza tym panele opancerzenia mogą być montowane na obiektach stacjonarnych, w tym np. kontenerach.

Pancerze CAWA 2

Panele pancerza umieszczone na różnych nośnikach.

W projekcie wykorzystano energochłonne i ochronne właściwości materiału kompozytowego (wielomateriałowego) i wykonanych z niego osłon. W konstrukcji modułów użyto materiały ceramiczne, metalowe oraz kompozyty polimerowe o wysokiej wytrzymałości.

Rodzaj pancerza Masa powierzchniowa Poziom ochrony
CAWA 3 61 kg/m2 AP 7,62 x 54R mm B32
CAWA 3+ 105 kg/m2 AP 12,7 x 99 mm B32
CAWA 4 121 kg/m2 AP 14,5 x 114 mm B32

Projekt obejmował również opracowanie paneli o odpowiednich kształtach i grubości oraz połączenia szybkozłączne, pozwalające na bardzo szybki demontaż w przypadku uszkodzenia panelu, bez zdejmowania i ryzyka uszkodzenia modułów sąsiednich. Dzięki możliwości szybkiej zmiany paneli na pojeździe, statku latającym lub obiekcie użytkownik może uzyskać wyższą lub niższą zdolności ochronne według STANAG 4569.

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. Wojskowa Akademia Techniczna

APG – polskie autonomiczne podwozie gąsienicowe z napędem hybrydowym

Prace nad eksperymentalnym spalinowo-elektrycznym hybrydowym systemem napędowym dla ciężkich pojazdów gąsienicowych rozpoczęto w Polsce w 2008 r. Projekt badawczo-rozwojowy nr O R00 0048 05 pod nazwą „”, dofinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, był realizowany w latach 2008-2011, przez konsorcjum w składzie Politechnika Śląska, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Centrum Produkcji Wojskowej Huty Stalowa Wola S.A. i Wasko S.A. Do opracowania demonstratora wybrano podwozie samobieżnej haubicy 2S1, oryginalnie z silnikiem JAMZ–238W oraz mechanicznym układem napędowym, produkowanej na licencji w Hucie Stalowa Wola. Pojazd otrzymał nazwę APG (Autonomiczne Podwozie Gąsienicowe).

Po opracowaniu koncepcji napędu dokonano przebudowy jednego z seryjnych podwozi. Zaplanowano, wykonano i przebadano spalinowo-elektryczny napęd hybrydowy zawierający silnik wysokoprężny oraz silniki elektryczne z magnesami trwałymi. W pojeździe zastosowano także zawieszenie z elementami o zmiennej charakterystyce tłumienia i nowy układ napinania gąsienic. Instalacja elektryczna pojazdu została zintegrowana za pomocą szyny CAN-BUS. Efektem końcowym projektu był demonstrator technologii pojazdu, w którym zintegrowano poszczególne układy i podzespoły, a także modele pojazdów rozwojowych.

Masa APG wynosiła 16 ton, możliwe było zwiększenie dopuszczalnej masy całkowitej pojazdu do 23 ton. Pojazd został wyposażony w wysokoprężny silnik spalinowy o mocy 220 kW (300 KM) z przekładnią elektromechaniczną. Zasilanie zapewniała baterią akumulatorów, a także dodatkowy, wykonany dla badanego pojazdu, agregat prądotwórczy o mocy chwilowej 145 kW (197 KM). Sumaryczna ciągła moc układu napędowego wynosi 310 kW (421 KM), natomiast moc chwilowa – 470 kW (640 KM). Współczynniki mocy jednostkowej wynosiły odpowiednio 19,3 kW/t i 29,3 kW/t. Układ napędowy zapewniał bezstopniową regulację skrętu pojazdu i możliwość jego obrotu w miejscu, za pomocą przeciwbieżnego ruchu gąsienic.

APG Hybrydowy 1

Widok ogólny pojazdu APG.

Pojazd posiadał możliwość sterowania załogowego, a także układy kierowania zdalnego i sterowania autonomicznego. Pojazd mógł być sterowany przez załogę z wnętrza, zdalnie lub autonomicznie – w dwóch ostatnich przypadkach z wykorzystaniem zestawu kamer oraz odbiornika GPS i lidaru. System sterowania pozwalał w autonomicznym trybie bezzałogowym jazdę po zaprogramowanej trasie z możliwością bezprzewodowej interwencji operatora w każdej chwili. Dla potrzeb badanego pojazdu wykonano pulpit zdalnego sterowania, składający się ze stacji roboczej i urządzenia nadawczego.

Układ napędowy i sterowania APG pozwalał na realizację kilku trybów jazdy w zależności od wariantu połączenia podzespołów napędu:

1. Jazda z małą prędkością z użyciem silników elektrycznych – układ szeregowy.

2. Jazda z dużą prędkością z użyciem silnika spalinowego – układ równoległy.

3. Jazda z dużą prędkością z użyciem silnika spalinowego i silnków elektrycznych – układ równoległy.

4. Hamowanie lub zjazd z odzyskiwaniem energii.

5. Praca na postoju jako agregat prądotwórczy.

Chwilowa prędkość maksymalna pojazdu z użyciem równoległego układu napędu spalinowo-elektrycznego wynosiła 75 km/h. Przyspieszenie od 0 km/h do 32 km/h trwało 5 sekund.

APG Hybrydowy 2

APG w czasie dynamicznej jazdy.

Ponadto w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia opracowano analizę możliwości wykorzystania elektromechanicznego układu napędowego do pojazdu gąsienicowego (analiza dotyczyła podwozia 2S1/MT-LB). Projekt elektromechanicznego układu napędowego dla pojazdu gąsienicowego zakładał m.in., że dynamika napędu pojazdu z elektromechanicznym układem napędowym powinna być co najmniej takie same, jak w pojeździe z dotychczasowym układem napędowym, w pracach zostaną wykorzystane dostępne na rynku elementy napędu elektrycznego, przeznaczone np. do napędu innych pojazdów, np. trolejbusów, tramwajów oraz dostępny silnik spalinowy. Silniki montowane w napędach o regulowanej prędkości obrotowej, powinny cechować się wysoką sprawnością, dużą odpornością na przeciążenia, wysokim momentem obrotowym oraz szerokim zakresem regulacji prędkości obrotowej. Analiza wykazała, że wymagania te spełniają silniki synchroniczne z magnesami trwałymi, zaprojektowane do pracy z dwustrefową regulacją prędkości obrotowej.

Wymagane osiągi trakcyjne podwozia, takie jak np. przyspieszenie do zadanej prędkości, prędkość maksymalna w określonym terenie i warunkach atmosferycznych oraz przy masie pojazdu,  Dlatego punktem wyjścia do doboru silników elektrycznych elektromechanicznego układu napędowego stały się parametry konstrukcyjne zespołów pojazdu gąsienicowego MT-LB, takie jak np. charakterystyka momentu obrotowego w funkcji prędkości obrotowej wału korbowego silnika JAMZ–238W, przełożenia układu napędowego i jego sprawność.

W ramach projektu koncepcyjnego przeanalizowano kilka wariantów elektromechanicznego układ napędowego.

Wariant I Wariant II Wariant III Wariant IV
Dwa napędowe silniki elektryczne (lewy i prawy) podłączone bezpośrednio do kół napędowych pojazdu. Dwa napędowe silniki elektryczne (lewy i prawy) podłączone do istniejących w pojeździe gąsienicowym dwóch przekładni bocznych i układu hamulcowego. Dwa napędowe silniki elektryczne (lewy i prawy) i dwie przekładnie stopniowe za silnikami elektrycznymi podłączone do istniejących w pojeździe gąsienicowym dwóch przekładni bocznych i układu hamulcowego. Jeden napędowy silnik elektryczny, dwa planetarne rzędy sumujące i jeden elektryczny silnik skrętu.

Wariant I charakteryzował się prostotą konstrukcji. Wariant II umożliwiał wykorzystanie silników elektrycznych o mniejszej mocy, ale większej prędkości obrotowej, ale wymagał precyzyjnego sterowania prędkością obrotową wałów napędowych silników elektrycznych przy zmiennych oporach skrętu, w celu zapewnienia wymaganych promieni skrętu. Wariant III pozwalał na wykorzystanie napędowych silników elektrycznych o mniejszej mocy i prędkości obrotowej, jednak wymuszał, podobnie jak w wariancie II, precyzyjne sterowanie prędkością obrotową wałów napędowych silników elektrycznych przy zmiennych oporach skrętu, w celu zapewnienia wymaganych promieni skrętu. Wariant IV wymagał zastosowania dwóch niezależnych silników elektrycznych – silnika elektrycznego napędu powodującego ruch pojazdu i silnika elektrycznego skrętu wraz z planetarnymi rzędami sumującymi pozwalającego na wykonywanie skrętu pojazdu.

Napęd hybrydowy MT-LB 1

Schematy analizowanych wariantów hybrydowego układu napędowego pojazdu gąsienicowego. Rysunek – Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej

Po przeanalizowaniu koncepcji pod względem technicznym odrzucono warianty I, II i IV napędu z uwagi na konieczność zastosowania nieprodukowanych seryjnie silników. Według odpowiedzi producentów takie silniki mogłyby być zaprojektowane i wyprodukowane na zamówienie, co było sprzeczne z przyjętym założeniem. Ostatecznie za optymalny uznano, że wariant III. Planowano zastosowanie seryjnych silników HPM150 z systemem chłodzenia zewnętrznego (opcjonalnie układ sterowania DD45-500L silnika elektrycznego HPM150). W tej wersji silniki elektryczne miałyby działać jako jednostki napędowe lub jako generatory (w tym przypadku silnik spalinowy napędza jeden silnik elektryczny – generator, który zasila energią elektryczną drugi silnik elektryczny napędzający pojazd).

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. Militarium