31‏/7‏/2013

تعجيل الدبابات وخفة حركتها .

تعجيـــــــــــــــــــــل الدبابـــــــــــــــــــات وخفـــــــــــــــــة حركتهـــــــــــــــــا
tanks agility


بالمقارنة مع مفهوم السرعة القصوى ، الذي تم تداوله والاستعانة به منذ البدايات الأولى كخاصية لتوصيف قابلية حركة الدبابات ، فإن عامل التسريع والتعجيل acceleration لم يبدأ بلفت الانتباه والاهتمام حتى بداية الستينات . لقد جاء الاهتمام بهذه الخاصية نتيجة العناية الكبرى لجانب خفة حركة الدبابات ورشاقتها التي جرى اعتمادها كقاعدة عامة لمناورات المراوغة والتملص evasive manoeuvres . هذا المفهوم يعني بتقليل فرص تواجد الدبابات في مواضع محددة وثابتة في ساحة المعركة ، وبالتالي تناقص احتمالية تعرضها لضربة مباغتة ومفاجئة (التجارب والخبرات الميدانية القتالية أظهرت إمكانية مضاعفة قابلية الدبابات على البقاء والنجاة survivability مع هذه الخاصية) . إن خفة حركة الدبابات ترتبط بشكل كبير جداً بمسألة التعجيل ، وهذه الأخيرة أصبحت المقياس الرئيس لعنوان خفة الحركة ، بالإضافة إلى كونها الجزء الأكثر شمولية في وصف وتمثيل الأداء الآلي للدبابات . ويمكن أن نضرب بعض الأمثلة الحديثة ، إذ تستطيع الدبابة الروسية T-90 بلوغ تعجيل من 0-32 كلم/س خلال فقط 12 ثانية ، في حين دبابة المعركة الرئيسة الفرنسية Leclerc تستطيع تحقيق نفس النتيجة خلال زمن قدره 5 ثواني فقط ، والأمريكية Abrams خلال 7,2 ثانية ، أما الإسرائيلية Merkava Mk 3 فقادرة على تحقيق هذه النتيجة من التسارع والتعجيل خلال فقط 10 ثوان .



وبالمقارنة مع السرعة ، فإن التعجيل أكثر صعوبة للتقدير والحساب ، حيث من الواضح أنه يعتمد على القوة المتوفرة لدفع عربة وتسييرها وعلى قصورها الذاتي inertia ، كما يرتبط أيضاً بالقوى التي يمكن أن تتولد وتنشأ على أسطح التماس بين الدبابة والأرض . ويمكن إرجاع معظم هذه القوى لوزن الدبابة ومعامل الجر coefficient of traction (القوة الاحتكاكية القصوى التي يمكن أن تنتج بين سطحي جسمين بدون انزلاق ، ويمكن اكتساب قيمة قوة الجر عادة خلال حالة تشغيل طبيعية) ، الذي يعتمد على طبيعة الأرض وإلى حد ما أيضاً على نوع الجنزير الذي تستخدمه الدبابة . وفي حالة جنازير دبابات مجهزة بمساند أو مخامد مطاطية rubber pads ، تتحرك على طريق بسطح إسمنتي جاف ومصلب ، فإن معامل الجر المأخوذة بشكل عام يكون عند حدود 0.7-0.8 ، وهي الحدود القصوى لقيم الجر المسجلة في أغلب الحالات . 



بالنتيجة ، ولتحقيق الأداء الأقصى ، فإن المعدل العام لتخفيض السرعة في الترس السفلي لناقل حركة الدبابة ، يجب أن يكون عند مستوى جهد الجر الكلي والنهائي t ، الذي يتم تزويده وتوفيره من قبل المحرك (هذا المصطلح معرف كالاختلاف بين جهد الجر المتوفر والمقاومة المختلفة لتسلسل الحركة . ويمكن تعريفه أيضاً بأنه تلك القوة التي تخلق وتحدث التعجيل) . فإذا كان جهد الجر الكلي مرتفع جداً مع وضع الالتصاق أو الالتحام adhesion بين أسطح الجنزير وأرضية الطريق ، فإن الدبابة تتعرض لخطر فقَدان أو انزلاق slipping جنازيرها ، ناهيك عن إهتراء وتآكل وسائدها المطاطية بدون زيادة تذكر في القوة الدافعة للدبابة . أما على الطرق المقساة ذات الأسطح الصلبة ، فإن معامل الجر يمكن أن يكون إلى حد كبير أقل من 0.7 . فعلى سبيل المثال ، على الأسطح المتجمدة icy surfaces هي يمكن أن تكون منخفضة حتى 0.2 ، أو حتى 0.1 إذا كان الثلج رطب أو مبلل . إن تساوي جهد الجر الكلي في الترس السفلي لناقل الحركة لنحو 0.7 مرة من وزن الدبابة ، يؤدي أيضاً لتلبية وموافقة المتطلبات المشتركة لتلك الدبابات في وجوب كونها قادرة على تسلق climb وتجاوز منحدرات سطحية من 30 درجة أو 60% (في الحقيقة ، يتم التأكيد عند تطوير دبابات المعركة الرئيسة على قابليتها في تسلق ميول بحدود 35 درجة ، التي تبدو بشكل واضح ، أقصى قدرة يمكن تحصيلها) .


هناك 7 تعليقات:

  1. تقرير جميل تحياتي

    ردحذف
  2. جزاك الله خيراً استاذ
    كما تفضلت أن خاصية التسارع هذه أصبحت أكثر أهمية من خاصية السرعة القصوى لأن الدبابة اذا وصلت إلى سرعة 40كم/س أو 50كم/س أصبحت في مأمن من الهجمات المضادة للدبابات و التي لا يمكنها اصابة أي هدف بهذه السرعة و بالتالي لا تحتاج أي سرعة اضافية بغض النظر عن قابلية الدبابة على التنقل بين المسافات البعيدة و لكن القضية أصبحت في زمن الوصول الى هذه السرعة بالتالي احتاجت محركات ذات قوى شد أكبر
    (لا أعلم ان كانت السرعات التي ذكرتها كافية!!)
    و الله أعلم

    ردحذف
    الردود
    1. خاصية التعجيل أخي عبدالملك يقصد منها قدرة العربة على الإنتقال من موضع إلى موضع آخر بالسرعة المطلوبة لتفادي عملية الإستهداف ، وهذه الفكرة من العناية بتطوير مفهومها .. ولا يقصد منها القدرة على السير والحركة ، وسرعة التجوال المنجزة في هذا الأمر .. بالطبع قدرات المحرك الحصانية قياساً بالوزن هي من يحدد هذا الأمر .

      حذف
  3. كيف يمكن حساب الزاوية بالدرجة لدبابة قدرتها على تسلق المنحدرات 40% مثلا؟
    بالنسبة لدبابات الميركافاة يقال ان تسارع الميركافاة 3 يبلغ 10 ثوان للوصول الى 32كلم/س من حالة السكون
    أما الميركافاة 4 فتحتاج ل8 ثوان فقط
    هل هذه المعلومات صحيحة؟

    ردحذف
  4. النسبة المئوية تقسم على 2 لحساب درجة التسلق .. بالنسبة للميركافاة 3 ، نعم المعلومة صحيحة ولا أعلم حقيقة بالنسبة للنوع 4 لكن هذه الدبابة مجهزة بالمحرك الألماني MTU 883 بقوة 1500 حصان متري ، الذي وفر زيادة لنحو 25% في القوة بالمقارنة إلى محرك الدبابة الأسبق Merkava Mark III الذي كان بقوة خرج 1,200 حصان .. لذلك أفترض صحة المعلومة .

    ردحذف
  5. أعتقد ان سرعة التعجيل للمعدات الثقيلة (شاحنات، دبابات، مدرعات،..إلخ) لا تتعلق بعدد الأحصنة .. بل بقوة عزم التدوير (نيوتن).. فمحركات هذه المعدات الثقيلة مصصمة لتعطي اكبر عزم او قوة مع عدد دورات محرك قليلة .. أي انك تحتاج لقوة جر جبارة لتحريك شاحنة وزنها عشرات الاطنان ..هذا ما اعتقده والله اعلم .. لكن يبقى السؤال، محركات الدبابات (الديزل) خصوصاً محرك ليوبارد، كم مقدار العزم الذي يستطيع توليده ؟؟

    ردحذف
    الردود
    1. بالتأكيد أخي .. نيوتن متر Nm هي وحدة قياس عزم الدوران في النظام الدولي للوحدات . والمطلب دائماً كان يتركز على أنتج عزم دوران أكثر في السرعات المخفضة ، وهو بالضبط ما كان مطلوباً لتحسين وزيادة تعجيل الدبابة .. محرك الدبابة الألمانية Leopard 2 في نماذجها الأولى كانت مزودة بمحرك MB 873 Ka-500 ، وعلى الرغم من القيمة المرتفعة لمعادلة القوة إلى الوزن power-to-weight ratio ، فإن التعجيل في هذه الدبابة أثبت لكي يكون أدنى مما هو متحصل في الدبابة Leopard 1 ، التي دفعت وسيرت بمحرك معزز الشحن مع إدارة ميكانيكية . هذا الأمر قاد المصممين إلى قرار زيادة عزم المحرك عن طريق زيادة قطر ثقبه إلى 170 ملم وشوطه إلى 175 ملم ، والذي زاد بالضرورة من حجم الإزاحة swept volume للاسطوانة الداخلية من 39.8 ديسيمتر مكعب إلى 47.6 ديسيمتر مكعب ، بينما بقى ناتج الخرج عند مستواه الأصلي البالغ 1500 حصان متري . نتيجة هذا التطوير انعكست على زيادة عزم المحرك الأقصى من 4300 Nm عند 1950 دورة/دقيقة ، وحتى 4700 Nm عند 1600 دورة/دقيقة ، على الرغم من التخفيض والتقليل في الضغط الفعال متوسط الكبح من 13.6 بار إلى 12.4 بار .. تحياتي أخي الكريم .

      حذف