Теоретичні основи моделювання взаємодії пневматичної шини автомобіля з бездоріжжям ; Теоретические основы моделированиявзаимодействия пневматической шины автомобиля с бездорожьем ; Theoretical bases of generating interaction of a vehicle pneumatic tire with a bearing surface in off-road conditions
У статті розглянуто формування математичних моделей взаємодії пневматичної шини автомобіля, при прямолінійному русі, з характерними типами опорних поверхонь, що деформуються: зв'язними (глина, суглинок), сипучими (пісок, супісок) та снігом. Виконаний порівняльний аналіз відомих досліджень щодо формування прохідності колісної військової автомобільної техніки (ВАТ) та актуальних результатів до-рожніх випробувань і адекватності застосованих математичних моделей на опорних поверхнях дозволяє констатувати принципову відмінність у формуванні останніх в наукових школах Росії, США та інших кра-їнах блоку НАТО. Для наукової школи США та інших країн НАТО характерним є більш прогностичний під-хід із акцентом на оперативну оцінку прохідності місцевості і потенційної швидкості руху, а у науковій школі Росії натомість більш детально опрацьована террамеханіка взаємодії пневматичної шини з різними типами опорних поверхонь і відповідними емпіричними залежностями, як від параметрів опорної поверхні так і зразка ВАТ. Практично метою аналітичної оцінки взаємодії пневматичної шини з опорною поверх-нею, що деформується, є кількісна оцінка сумарного опору рухові, а відповідно і необхідного тягового зусил-ля – параметрів і характеристик силового приводу, з одного боку і сил зчеплення шини з поверхнею, як гра-ничної межі реалізації можливості руху та потенційної швидкості у випадку більшого значення відносно коефіцієнта сумарного опору рухові у з іншого боку. ; В статье рассмотрено формирование математических моделей взаимодействия пневматической шины автомо-биля, при прямолинейном движении, с характерными типами опорных поверхностей, что деформируются: связными (глина, суглинок), сыпкими. (песок, супесь) и снегом. Выполненный сравнительный анализ известных исследований по формированию проходимости колесной ВАТ, актуальных результатов дорожных испытаний и адекватности приме-ненных математических моделей на опорных поверхностях разрешает констатировать принципиальные различия в формировании последних в научных школах России, США и других стран блока НАТО. Для научной школы США и дру-гих стран блока НАТО характерным есть прогностический подход с акцентом на оперативную оценку проходимости местности и потенциальной скорости движения, а в научной школе России более детально отработана террамехани-ка взаимодействия пневматической шины з разними типами опорных поверхностей ы соответствующими эмпириче-скими зависимостями параметров опорной поверхности и образца ВАТ. Практически целью аналитической оценки взаимодействия шины с деформируемой опорной поверхностью есть количественная оценка суммарного сопротивле-ния движению, и соответственно необходимого тягового усилия – параметров и характеристик силового привода с одной стороны, а также сил сцепления пневматической шины з поверхностью, как граничного предела реализации возможности движения и потенциальной скорости в случае большего значения относительно коэффициента суммар-ного сопротивления движению с другой стороны. ; The article deals with generation of mathematical models of a vehicle pneumatic tire at straightforward motion on the spe-cific types of deformable bearing surfaces: cohesive (clay, loam), running (sand, loamy sand) and snow. The comparative analy-sis of known studies as for formation of mobility and performance of wheeled military automotive equipment (MAE), the actual results of road tests and the adequacy of applied mathematical models on the bearing surfaces allows to establish a fundamental difference in the formation of the latter at scientific schools of Russia, the USA and other NATO countries. The US and other NATO countries scientific schools are characterized by a more predictive approach, with an emphasis on the operational evalua-tion of terrain trafficability and potential speed of movement, while the Russian scientific school. instead, elaborates in more details the thermomechanics of tire interaction with different types of bearing surfaces, and the corresponding empirical depend-encies both on the parameters of the bearing surface and on the sample of MAE. However, the analytical evaluation of the ter-rain crossing capacity of MAE, starting from the stage of vehicle designing and including the practical sphere of choice of routes in off-road conditions, determines the appropriate analog computation and calculation of vehicle wheels interaction with a spe-cific type of a bearing surface. This approach is the basis for further actions as for the constructive synthesis of MAE samples, the appropriate selection of parameters and characteristics of the power drive, the developing of routes and the prediction of the mobility level (potential speeds of movement) in the real operation. Practically, the purpose of the analytical evaluation of the interaction of a tire with a deformable bearing surface is a quantitative assessment of total driving resistance, and, accordingly, the required tractive effort - the parameters and characteristics of a power actuator, on the one hand, and the forces of tire ad-herence with a surface, as the border limit of realization of movement possibility and potential speed in case of a larger value of the coefficient relative to the coefficient of driving resistance on the other hand.