Kamaz Arctic – nietypowy pojazd na nietypowe – ekstremalnie ciężkie warunki


W Moskwie na wystawie „Vuzpromexpo – 2017” zostało zaprezentowane nowe, terenowe, 3-osiowe woziło w układzie napędowym 6×6, nazwane Kamaz-Arctic (Arktyka).

Ten gigantyczny środek transportu pokazało techniczne naukowo-badawcze biuro projektowe SKB-MAMI, będące jednym z twórców tego pojazdu. Formalnie pojazd ten powstał bowiem w ramach konsorcjum tworzonego przez PJSC Kamaz wraz z Politechniką Moskiewską, właśnie SKB-MAMI oraz Katedrą Maszyn Kołowych na Moskiewskim Państwowym Uniwersytecie Technicznym imienia Baumana – dokładnie koordynatorem jest tu PJSC Kamaz, współsprawozdawcami i wykonawcami zlecenia Bauman MSTU i MAMI. Była to praca w ramach realizowanego od 2016 roku złożonego projektu budowy rodziny nowych pojazdów terenowych, aby rozwiązać problem transportu w strefie arktycznej Rosyjskiej Federacji. Projekt ten ma być prowadzony do 2019 roku i służyć rozwiązaniu trzech głównych zagadnień, związanych z przygotowaniem:

  • nowego rodzaju napędu koła do pracy na glebie o niskiej nośności – ogólnie nawierzchniach grząskich, niestabilnych;
  • rodziny pojazdów terenowych do użytku w warunkach strefy arktycznej Federacji Rosyjskiej;
  • ujednoliconego systemu przegubowego nośnika dla pojazdu.

Obowiązki pomiędzy partnerów podzielono zgodnie z ich czołowymi kompetencjami. Przykładowo specjaliści z MAMI odpowiadali za wykonanie następujących zadań:

  • projekt modułu mieszkalnego, elementów zewnętrznych kabiny i przedniego zderzaka;
  • obliczanie ergonomii poszczególnych jednostek składowych i opracowywanych elementów;
  • wybór sprzętu oświetleniowego do kabiny i sprzętu gospodarstwa domowego modułu mieszkaniowego;
  • opracowanie dokumentacji projektowej i modelu matematycznego do produkcji prototypów.

Natomiast prototypy systemu napędowego kół do tego arktycznego pojazdu terenowego powstały na Politechnice w Moskwie. Zaprojektowano i wykonano na niej prototypy kół z niskociśnieniowymi oponami, gdyż takie wdrożenie przewidziano w umowie między tą instytucją a PJSC Kamaz.

Przy tym były tu postawione rygorystyczne wymagania w obszarze niezawodności oraz efektywności energetycznej w warunkach wykorzystania w rejonach Arktyki Północnej, zarówno pod względem projektu, jak i komponentów. M.in. specjalistom z SKB MAMI udało się połączyć właściwości użytkowe pojazdów typu quad z ciekawym, stylowym wyglądem oraz ergonomią spełniającą wszelkie kryteria autonomii – autonomicznego i jednocześnie komfortowego pobytu na pokładzie.

W sferze komercyjnej wyrób ten przeznaczono do użytkowania na trudno dostępnych terenach Rosji – w Arktyce oraz na Syberii i Dalekim Wschodzie. Jako jedno z takich docelowych miejsc przyszłej możliwej eksploatacji wskazywana jest m.in. Jakucja. I z myślą o takich lokalizacjach Kamaz wraz z partnerami złożyli ten premierowy model Arktika. Tym samym przystosowano go do pracy nie tylko w wyjątkowo niesprzyjających warunkach drogowych, ale i w bardzo trudnym klimacie. Kwestia dotyczy więc możliwości swobodnego operowania nawet w ekstremalnie niskich i umiarkowanych temperaturach po obszarach bagiennych, podmokłych, błotnistych, w ogóle pozbawionych sieci dróg o nawierzchni utwardzonej czy z typowymi drogami gruntowymi, trudnymi do przebycia w okresach roztopów i opadów. Tereny te są zatem znane z niskiej nośności podłoża – w szczególności cienka warstwa żyznej gleby łatwo ulega zniszczeniu, „odsłaniając” wieczną zmarzlinę. Dlatego jednym z ważnych celów, przed którymi stanęli specjaliści, okazało się zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko. Dotychczas nieraz ciężkie pojazdy, poruszając się w tundrze, poważnie mianowicie uszkadzają glebę, która w tej trudnej naturalnej strefie bardzo powoli powraca do swojego stanu pierwotnego. Tym samym zespół projektowy miał zbudować pojazdy o wysokiej mobilności i zdolnościach przewozowych, ale jednocześnie jak najmniej szkodliwe dla natury. W takim razie pojazdy te powinny nadawać do jazdy tam, gdzie zdarza się, że czasami nie radzą sobie bądź nie są wskazane nawet popularne Kamazy czy Urale w pełnej terenowej kompletacji, czyli z wszystkimi osiami napędzanymi oraz wyłącznie z pojedynczym ogumieniem na kołach.

W układzie konstrukcyjnym Arctica nie należy jednak klasyfikować jako klasycznej ciężarówki, lecz jako wozidło przegubowe, przypominające typowe wozidła, w tym zazwyczaj wywrotki-wozidła służące w kopalniach odkrywkowych czy na wybranych budowach. Powyższe wynika z faktu, że cechuje go duża swoboda skrętu w płaszczyźnie poziomej oraz możliwość dokonywania obrotu wokół własnej osi w płaszczyźnie pionowej. W efekcie część przednia może poruszać się – oczywiście w określonych granicach – prawie niezależnie od części tylnej. Dzięki temu podczas pokonywania bardzo trudnego terenu struktura nośna nie jest poddawana takim siłom skręcającym i zginającym, jakim w analogicznych warunkach bywa poddana tradycyjna rama ciężarówki typu drabinowego. Podobne jak w przypadku zwykłych wozideł budowlanych są także rozmiary zewnętrzne oraz właściwości terenowe. Niemniej do kompletnie innych zalicza się bazowe przeznaczenie. Ponieważ projekt zakłada przygotowanie rodziny pojazdów terenowych na oponach niskociśnieniowych, przeznaczonych do transportu różnych ładunków i osób na wszystkich rodzajach dróg w dowolnym miejscu w arktycznych strefach Syberii i Dalekiego Wschodu, Arktika ma spełniać konkretne wymogi – ma być wariantem dedykowanym do pokonywania zdecydowanie większych dystansów, w tym samodzielnego operowania na dalekich trasach przez kilka dni, bez opcji zjazdu do bazy czy innego miejsca uzupełniania zapasów i/lub odpoczynku załóg. Tym samym zasadniczo będzie wypełniać funkcje para-samochodowe, służąc do przewozu ludzi i zaopatrzenia do punktów oddalonych od jakiejkolwiek cywilizacji, z niezwykle utrudnionym dostępem lądowym. Oczekuje się zatem, że nowa rodzina pojazdów terenowych będzie wykorzystywana przede wszystkim do przemieszczania ładunków, holowania przyczep oraz budowy specjalnych urządzeń i instalacji technicznych o znaczeniu ekonomicznym. Takie wersje terenowe są bardzo potrzebne do produkcji ropy i gazu, dla firm transportowych, eksploracji geologicznej, górnictwa i leśnictwa, organizacji środowiskowych, rolnictwa, organów ścigania, ratownictwa medycznego oraz Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych. Innymi słowy rodzina Arktika przyda się tam, gdzie nawet ciężarówka z typowo terenową konfiguracją zanotuje poważne kłopoty z dotarciem.

Dlatego w tym unikatowym kołowym wszędołazie zastosowano szereg specyficznych składowych. Na wszystkich kołach założono pojedyncze, balonowe ogumienie z bieżnikiem terenowym – szerokie, niskociśnieniowe, z regulacją ciśnienia, zazwyczaj stosowane w maszynach rolniczych, sprzęcie budowlanym czy samochodach użytkowanych w niezwykle trudnych warunkach drogowych, w tym na pustyniach i w bezpośredniej obsłudze pól. Długa kabina jest zapożyczona z normalnych Kamazów – dokładnie z tzw. rosyjskiej linii po ostatniej modernizacji, ale po pierwsze umieszczono ją dość wysoko, po drugiej mocno wysunięto do przodu, aż przed oś przednią, po trzecie zaopatrzono w pałąki ochronne, drabinki i z przodu dodatkowe reflektory o dużym zasięgu oraz po czwarte wyposażono w kompletnie inną niż seryjna, zrobioną z tworzywa i wybrzuszoną przednią atrapę o bardziej dynamicznej – ostrej stylizacji. Do kabiny tej – ze względu na jej lokalizację – wchodzi się aż po pięciu stopniach, w tym dolnych wahliwych, uchylnych w momencie kontaktu z przeszkodą. Potężnych rozmiarów solidny, stalowy zderzak przedni – o szerokości większej niż szerokość standardowej kabiny – głównie z przodu tworzy rodzaj podestu – pokładu pomocnego przy przecieraniu/myciu szyby przedniej. Z przodu ma on dwa zaczepy – wyprowadzenia lin wciągarki, na przedniej górnej krawędzi dwie szekle, a na swoich górnych, lekko cofniętych narożach dostał okrągłe reflektory osłonięte stalową kratą, uzupełnione przez – też chronione kratą – dolne światła przeciwmgielne. Ponadto wyróżnia go zintegrowana, również potężnych rozmiarów, wytrzymała, mocno ścięta do tyłu stalowa osłona spodu silnika, w tym chłodnicy. Osłona ta składa się z kilku części. Kolejny wyznacznik to szerokie nadkola przedniej osi, dodatkowo pełniące rolę podestu, pomocnego do wchodzenia na kabinę bądź przechodzenia do tyłu, do usytuowanego tam specjalnego modułu bytowego – odpowiedni układ poszczególnych elementów powoduje, że przejście to może się odbywać bez konieczności schodzenia na poziom gruntu. Ze względu na dążenie do wspomnianej autonomii eksploatacyjnej, przednią kabinę uzupełnia bowiem tylny, oddzielny – kompletnie bez połączenia z tą przednią kabiną, całkowicie wyposażony moduł sypiano-bytowy, zapewniający załodze pełne wsparcie w razie braku kontaktu z cywilizacją. W tym izolowanym termicznie i akustycznie module wprowadzono miejsca do spania – leżanki, kuchnię, niezależne ogrzewanie, autonomiczny generator prądu, a nawet łazienkę z toaletą. W ten sposób nadaje się on do podróży w kierunku bieguna północnego, przeczekania silnych burz śnieżnych, z kolei w przypadku awarii lub zatoru wygodnego oczekiwania na pomoc. W rezultacie powstało coś w rodzaju zminiaturyzowanego pokoju hotelowego na kołach. Ogólnie moduł ten gwarantuje wszystko, co niezbędne do wygodnego życia trzech osób w surowym klimacie.

Poza tym – oprócz podstawowego wariantu 3-osiowego, ze względu na modułowy charakter konstrukcji, projektanci opracowali wydanie 4-osiowe, o podwyższonej dopuszczalnej masie całkowitej, w układzie napędowym 8×8.

W czerwcu 2017 roku zakończono etap związany z powstaniem rodziny napędu kół. Dzięki niskiemu naciskowi generowanemu przez opony na grunt oraz zwiększonej elastyczności uzyskano bardzo dobre – płynne przenoszenie napędu w połączeniu z pożądaną przyjaznością dla środowiska. W związku z tym podczas ruchu nacisk na glebę zmniejsza się, pozostawiony ślad staje się mniej głęboki, z kolei całkowita strata energii ulega redukcji. Co ważne, wszystkie parametry i właściwości działania systemu przekazywania napędu  zostaną zachowane nawet w warunkach strefy arktycznej.

Mikhail Moisejev – główny specjalista serwisu innowacyjnych samochodów Kamaz – powiedział: „Według naszych informacji brakuje ciężkich pojazdów, od 10 ton wzwyż, w specyficznych warunkach arktycznych. Większość sprzętu dostępnego na rynku jest odpowiednia do użytku w środkowej części kraju i niewłaściwa do zastosowania w klimacie o surowych charakterystykach temperaturowych. Istniejące opony nie mają elastyczności wymaganej do miękkiego oddziaływania na glebę. W opracowanych oponach stosuje się kompozycję kauczukową, bardziej odpowiednią do warunków arktycznych. Oczekuje się, że będą one odporne na mróz, będą w stanie zachować elastyczność i będą mniej szkodliwe dla środowiska”. Wymagania dotyczące napędu kół i samych opon są mianowicie sprzeczne: muszą być tu jednocześnie spełnione minimalny nacisk wywierany na podłoże, wysoka zdolność przenoszenia napędu oraz zdolność pojazdu do jazdy po drogach o ogólnym przeznaczeniu (z odpowiednimi wymaganiami do ogólnych wymiarów). W związku z tym podjęto decyzję o założeniu dwóch rodzajów kół o warunkowych nazwach „Standardowy rozmiar” i „Niestandardowy rozmiar”. Układy obu typów składają się z dwóch elementów – koła i opony pneumatycznej. Opcja „Standard” zapewnia minimalny nacisk na podłoże oraz zdolność do poruszania się w normalny sposób po drogach publicznych. Ale pojemność ładunkowa jest w tym przypadku ograniczona. Mikhail Moisejev podkreśla tu, że wymiary geometryczne pojazdu są ograniczone: szerokość zewnętrzna wynosi maksymalnie 2550 cm, a w środku znajduje się silnik. W ten sposób przestrzeń do ustawienia opon zostaje ściśle określona. Konieczne jest przy tym, aby ich powierzchnia nośna była jak największa. Opracowane na Politechnice Moskiewskiej opony wypełniają przydzieloną przestrzeń w optymalny sposób.

Druga opcja napędu koła – tzw. niestandardowa, gwarantuje zaś lepszą „przejezdność” w trudnym terenie, ale wykazuje ograniczenia dla ruchu po normalnych drogach.

Pierwszy egzemplarz Kamaza Arktika po prezentacji na targach Vuzpromexpo w Moskwie miał trafić do Jakucji, w celu przeprowadzenia tam prób drogowych – terenowych w rzeczywistych arktycznych warunkach eksploatacji. Jak podają rosyjskie media, wielce prawdopodobne wydaje się dzisiaj, że ten niezwykle ciekawy wyrób ostatecznie trafi do produkcji małoseryjnej.

Komentarze wyłączone