Продолжим разговор о проходимости. В прошлой части мы рассмотрели силу сопротивления движению при образование колеи. Однако этим вариантом все случаи потери проходимости не ограничиваются. Довольно распространенный случай — машина начинает буксовать при движении в горку. Чем круче горка, тем больше вероятность этой неприятности. Но тут все просто — надо максимально увеличивать коэффициент сцепной массы и коэффициент сцепления колес с грунтом. Снижать удельное давление смысла нет, от него тут ничего не зависит. Также при движении на подъем надо учитывать догрузку задних колес (и разгрузку передних), что немного увеличивает сцепную массу у обычных автомобилей (кстати, дополнительную догрузку задних колес дает и прицеп). А теперь вспомните, что я говорил в первой части про «бульдозерный эффект» — если мы перенесем ведущие колеса вперед, а управляемые назад, то выиграем в проходимости на мягких грунтах, но потеряем в проходимости на крутых подъемах.
Итак, мы наконец подошли к ключевому коэффициенту, определяющему проходимость — коэффициенту сцепления колес с грунтом. Для твердой поверхности это просто коэффициент трения для резины (у автомобилей) или стали (у гусеничной техники) по соответствующему материалу дороги. И тут автомобили имеют преимущество, поскольку у резины этот коэффициент раза в полтора выше, чем у стального трака. Но все меняется, как только грунт становится деформируемым и на проходимость начинают влиять грунтозацепы или шпоры (увеличенные съемные грунтозацепы специально для мягких грунтов).
Допустим, у нас колесо с развитыми грунтозацепами катится по мягкому грунту. Оно будет продавливать в нем отпечатки, похожие на оттиск шестеренки. Чем-то движение колеса будет напоминать передачу «шестерня-рейка», где зубья рейки — это спрессованный грунт, попавший между соседними грунтозацепами шины. Ведущее колесо при вращении «отталкивается» от этих «зубьев», и при слишком большой силе тяги они просто срезаются «под корень», и колесо начинает буксовать. А отчего зависит прочность этих «зубьев»?
Ну, во-первых, от свойств грунта. На них мы никак повлиять не можем и поэтому обсуждать их здесь смысла нет.
Во-вторых, от ширины грунтозацепов, то есть по сути от ширины шины (тут зависимость линейная).
В-третьих, от расстояния между грунтозацепами. В первом приближении оно пропорционально диаметру колеса. Но поскольку шина круглая, одновременно работать будет лишь пара-тройка грунтозацепов (тут тоже полная аналогия с зубчатой передачей).
И тут мы подходим к ключевому преимуществу гусеничного движителя. Ведь гусеница плоская, и тут мы по длине можем разместить хоть десяток грунтозацепов или шпор, да вдобавок и расстояние между ними мы можем сделать в разы больше, чем для колесной техники. А от этого расстояния напрямую зависит длина «грунтового зуба» и его прочность на срез. В результате коэффициент сцепления на мягких грунтах у гусеничной техники при установке шпор близок к единице — то есть как у автомобиля на сухом асфальте! Для плотного снега этот коэффициент без шпор примерно как у автомобиля (0,15-0,2), зато установка шпор увеличивает его почти до 0,5.
Для примера посмотрим на гусеницы «Оверолл», которые можно было надеть поверх ведущих колес у БА. Мы видим, что это по сути не гусеницы, а съемные грунтозацепы — удельное давление они никак не уменьшают, зато здесь число одновременно работающих грунтозацепов в разы больше, чем на обычных шинах.
Для многоосных автомобилей грунтозацепы нормально работают только на первом колесе, прокладывающем колею. На остальных ведущих колесах грунтозацепы, очевидно, не будут точно попадать в готовые выемки от грунтозацепов первого колеса, в результате просто перемелят грунт в «кашу» и по сути коэффициент сцепления для этих колес будет близок к гладким колесам (без грунтозацепов). Аналогичный эффект будет и для первого колеса, если оно начнет буксовать — срезанный грунт между грунтозацепами там и останется, и колесо превратится в гладкий «барабан». Аналогично может забиваться «вафельная насечка» траков. А вот шпоры забиваться не будут — ведь между ними гибкие траки, и при обходе вокруг ведущего или направляющего колеса вся грязь будет эффективно сбрасываться.
