Aerolínea

Los primeros registros de este concepto datan del siglo XVIII; en 1713, el Sr. MD'Hermand presentó la idea en la Memoria n.° 142 en la Academia de Ciencias de Francia . ^{[ 6 ]} En este documento describe un «vagón de rodillos sin fin» en el que los rodillos situados debajo del vehículo están «...provistos cada uno de pivotes o bisagras en sus centros y conectados entre sí mediante correas». Los rodillos debían «girar fácilmente sobre sus pivotes y, a medida que la carga se desplaza hacia adelante, circulan con facilidad alrededor de la plataforma inferior».

La siguiente mención conocida de este concepto apareció en la solicitud de patente estadounidense n.º 2.734.476 de abril de 1952 , a nombre de Romarsh Jr., titulada «Dispositivos de rodillos conectados por correa para la formación de orugas de vehículos y otros fines», emitida el 14 de febrero de 1956.  En esta patente, Marsh describe su concepto para «proporcionar a las carrocerías o estructuras de los vehículos sistemas de orugas sin fin que comprenden una serie continua de rodillos espaciados conectados para formar una oruga continua». Marsh enfatiza la naturaleza «altamente deseable» de este dispositivo al intentar mover un vehículo sobre «turberas, pantanos o áreas sumergidas donde la forma habitual de los vehículos con ruedas sería inoperable». Marsh sugirió que estos bidones fueran bidones o barriles de acero estándar de 55 galones, como los que se usan comúnmente para el petróleo. Según Marsh, esto tendría la ventaja adicional de permitir que el vehículo transportara bidones de fluido a través de vías fluviales siempre que el fluido en sí fuera menos denso que el agua.

La solicitud de patente estadounidense n.º 2.916.006 de 1955 , a nombre de L. Crandall, titulada "Vehículo anfibio", concedida el 8 de diciembre de 1959 , contiene una versión más refinada del diseño de Marsh, que presenta un vehículo personal anfibio compacto que utiliza este concepto. A diferencia de Marsh, Crandall abogaba por neumáticos toroidales especializados, a través de los cuales se podía montar un eje y fijarlo a cada lado del mecanismo de orugas, en lugar de que estuvieran unidos entre sí. 

Ya en 1958, la Oficina de Investigación Naval de EE. UU. había comenzado a investigar las aplicaciones militares del concepto Airoll y, en abril de 1960, la División Ingersoll-Kalamazoo de la Corporación Borg-Warner había desarrollado un prototipo de vehículo de prueba en colaboración con el ejército estadounidense. A lo largo de 1960 y 1961, probaron el vehículo en diferentes condiciones de terreno utilizando 3 configuraciones de neumáticos distintas: la primera utilizaba 16 neumáticos Goodyear 'Terra Tires' de 24"x24"x6" por oruga, la segunda utilizaba 19 neumáticos 'Terra Tires' más pequeños por oruga, y la tercera configuración utilizaba 32 neumáticos industriales estándar por oruga, 2 neumáticos por eje. Estas pruebas parecen haber sido en gran medida un éxito ^{[ 1 ].}

El principio de locomoción del Airoll se ha demostrado con éxito y, si se aprovecha adecuadamente, puede proporcionar a los vehículos futuros un mayor potencial de movilidad. Fundamental para todos sus posibles usos es la ventaja subyacente que garantiza una movilidad óptima en todas las condiciones de funcionamiento. Es posible alcanzar una alta velocidad en carreteras asfaltadas y su capacidad todoterreno supera la de cualquier otro vehículo conocido. Su flotabilidad inherente le permite adaptarse a terrenos pantanosos, nieve, arena y barro.

El vehículo pesaba entre 17 500  lb ^{[ 1 ]} y 19 100  lb ^{[ 4 ]} cuando se montaban las 16 orugas de neumáticos. El vehículo estaba propulsado por un motor que entregaba 185  CV a 2800 rpm. ^{[ 4 ]} La edición de enero de 1963 de la revista Popular Science contenía un artículo sobre el prototipo.

Para 1961, Ling-Temco-Vought había construido y probado con éxito ^{[ 7 ]} un banco de pruebas a escala de lo que se convertiría en el Plenum Air Tread Amphibian (PATA), en el que se unieron grandes cojines de aire al exterior de una oruga convencional para proporcionar movilidad y flotabilidad, lo que dio mayor credibilidad al concepto de Airoll a pesar de no ser técnicamente un vehículo Airoll en sí mismo.

En 1963, el fabricante de aeronaves Canadair presentó su propio prototipo de Airoll, el modelo CL-213 «Fisher» . Este vehículo guardaba un gran parecido con la patente de Crandall de 1959. Esta patente también se publicó en la revista Popular Science, en su edición de diciembre de 1964. El artículo afirmaba que el Fisher podía propulsarse a 16  km/h en terreno firme, a 8  km/h en barro y nieve, y a 5  km/h en agua.

En 1965 se presentaron dos prototipos muy similares. Uno desarrollado en EE. UU., el segundo prototipo de BorgWarner, llamado "Airoll 1". El Airoll 1 era una versión mejorada del vehículo de prueba original de BorgWarner fabricado para el Cuerpo de Marines de EE . UU . Era más estrecho, más corto y tenía un motor de automóvil más pequeño de 80  CV con 13 neumáticos por oruga, pesando menos de un tercio del vehículo de prueba, 5900  lb (2680  kg). ^{[ 8 ]} Sin embargo, este prototipo era un vehículo práctico y contaba con un compartimento de carga, rampa de acceso, guardabarros, luces de posición, faros y parabrisas. Conocido por el Cuerpo de Marines de EE. UU. como LVA-X1, se afirmaba que este vehículo tenía una capacidad de carga de más de media tonelada.

El otro prototipo de Airoll fue desarrollado en la URSS por el fabricante ruso de vehículos pesados ​​y automóviles ZiL , conocido como PKU-1 (a veces denominado PKT-1 o PCC-1). A pesar de la abundancia de fotografías e incluso vídeos, se dispone de poca información sobre este vehículo. Cabe destacar que ZiL también fabricó el ZIL-29061 , posiblemente el ejemplo más exitoso de un vehículo de hélice .

Para 1965, el ejército estadounidense estaba plenamente involucrado en la guerra de Vietnam . Tanto el Ejército como el Cuerpo de Marines quedaron impresionados con el desempeño de los vehículos BorgWarner y los vieron como un posible reemplazo para el M76 Otter y el M116 Husky en las selvas y pantanos de Vietnam . En mayo de 1965, el programa de desarrollo del XM759 del Cuerpo de Marines fue iniciado por el Comando de Tanques, Automoción y Armamento del Ejército de los Estados Unidos (TACOM). ^{[ 9 ]} La primera fase del programa utilizó datos de pruebas previas de Airoll para establecer la configuración del vehículo que mejor cumpliría con los requisitos militares. Estos requisitos incluían una capacidad de carga útil de 3000  lb, espacio para 14 soldados o dos paletas de carga de 44”x52”, poder viajar a 25  mph en tierra y 7  mph en agua, y poder mantenerse móvil en una pendiente de 60%. El vehículo debía ser transportado por ferrocarril, mar y aire (en C-130 o VTOL) e incluir una serie de características, entre ellas bombas de achique y asientos plegables. ^{[ 9 ]}

En septiembre de 1965, el Cuerpo de Marines aprobó una configuración TACOM que cumplía con estos requisitos y encargó siete vehículos piloto para pruebas. El XM769 originalmente iba a tener un sistema de propulsión único con transmisión hidromecánica, pero debido a la urgente necesidad de vehículos anfibios en Vietnam, el programa de desarrollo se dividió en dos. Un programa seguiría el plan original, desarrollando un sistema de propulsión personalizado que se adaptara mejor al vehículo durante el plazo estándar de investigación y desarrollo de 36 meses. El otro programa utilizaría el sistema de propulsión existente del vehículo de carga M116 "Husky" para acelerar la producción de vehículos de prueba y seguiría un plazo acelerado de 12 meses. Todos los vehículos de prueba encargados utilizaron el sistema de propulsión del M116.

Las pruebas del vehículo se llevaron a cabo desde octubre de 1966 hasta julio de 1967 en diversos entornos para determinar si sería adecuado para su uso por el Cuerpo de Marines de los Estados Unidos en las selvas de Vietnam. Se hizo un esfuerzo extremo para garantizar que el entorno en el que se probaron los vehículos simulara con precisión el entorno hostil del delta del río Mekong. ^{[ 8 ]}

Durante esta evaluación, el XM759 se probó junto con el vehículo anfibio M116 existente. Se descubrió que el XM759 tenía una movilidad superior y una capacidad todoterreno muy superior en comparación con el M116, especialmente al operar en condiciones de suelo extremadamente fino que inmovilizarían al M116 de orugas convencionales. El Cuerpo de Marines quedó muy impresionado con el vehículo durante las pruebas y vio un gran potencial en el concepto del Airroll. En una audiencia del Congreso en 1971, se le preguntó al general Herman Poggemeyer sobre las capacidades del MTV y respondió: “Nuestras pruebas han indicado que es casi imparable. Es un vehículo excelente”. ^{[ 10 ]}

Sin embargo, durante las extensas pruebas realizadas en 1966 y 1967, se hicieron evidentes problemas con el vehículo. Los neumáticos lisos tendían a resbalar en las orillas húmedas y cubiertas de hierba al salir del agua, se desgastaban rápidamente en la parte inferior de los flotadores y las cadenas se deformaban y estiraban bajo carga. Los ingenieros del Cuerpo de Marines de los Estados Unidos solucionaron rápidamente estos problemas añadiendo bandas de rodadura en forma de chevrón a los neumáticos, reforzando la parte inferior de los flotadores y utilizando cadenas de alta resistencia. ^{[ 9 ]} Un problema mucho más preocupante fue la acumulación de lodo espeso y vegetación en la parte superior del flotador , lo que aumentaba significativamente la carga sobre la oruga, sometía a tensión los ejes de las ruedas y, en algunos casos, provocaba que el casco se deformara bajo la tensión. ^{[ 9 ] [ 11 ]} Cabe destacar que este problema solo se presentó en un lugar de prueba, en mayo de 1967 en Camp Wallace ; solo en una combinación específica de condiciones de suelo y vegetación se hizo evidente este problema, pero finalmente condenaría a todo el programa Airoll.

Para cuando los vehículos de prueba XM769 fueron reconstruidos con características que aliviaron los problemas encontrados durante las pruebas, el Cuerpo de Marines ya había retirado la financiación del programa y usó ese dinero para comprar los existentes y satisfactorios vehículos de carga M116 junto con kits de modificación y enviarlos a Vietnam, proporcionando así a los Marines un vehículo anfibio provisional. ^{[ 10 ]} Poco después, Estados Unidos comenzó su retirada de Vietnam, eliminando la necesidad de un vehículo para terrenos marginales como el XM769 y, por lo tanto, archivando el proyecto en 1971. ^{[ 10 ]}

Tras la cancelación del proyecto XM759 en 1971, no se ha registrado ningún interés gubernamental en vehículos anfibios rodantes. El proyecto DARPA Captive Air Amphibious Transporter es un ejemplo moderno de un vehículo anfibio sobre orugas, pero utiliza pontones llenos de aire acoplados al exterior de una oruga convencional.

Acción de la oruga de la rueda rodante

Esto ocurre cuando el vehículo opera sobre una superficie nivelada o ligeramente inclinada y es exclusivo de los vehículos de rodillos neumáticos. Los neumáticos/rodillos ruedan bajo el flotador gracias a la fuerza tangencial que este aplica al avanzar. La fuerza de fricción entre el flotador y los neumáticos es mayor que la resistencia a la rodadura entre los neumáticos y el suelo. Cada neumático gira de forma independiente, lo que permite que el vehículo sea arrastrado como un vehículo de orugas convencional, a la vez que avanza impulsado por los neumáticos. Por cada giro completo de un neumático, el vehículo recorre una distancia equivalente al doble de su circunferencia. Esto significa que el vehículo tiene mayor velocidad y movilidad sobre terreno plano relativamente duro, ya que es arrastrado hacia adelante y rueda sobre los neumáticos que se encuentran debajo.

Acción de la oruga de la rueda estacionaria

Se trata de un vehículo de orugas convencional que se produce al subir una pendiente pronunciada o al intentar desplazarse sobre una superficie blanda que provoca que los neumáticos se hundan en el suelo. La fuerza ejercida sobre los neumáticos por el flotador los inmoviliza, impidiendo que giren sobre su eje. Los neumáticos, impulsados ​​por el movimiento de la cadena alrededor del piñón, alcanzan el suelo, se hunden en él y permanecen en contacto con él, inmóviles, mientras el vehículo avanza y pasa por encima de ellos.

• La capacidad del Airroll para utilizar la acción de rodadura de las ruedas sobre orugas le permite moverse rápidamente sobre terrenos relativamente firmes y sortear pendientes suaves a gran velocidad.
• Los neumáticos del sistema de suspensión neumática pueden utilizarse para sustituir un sistema de suspensión tradicional : la acción neumática de los neumáticos bajo los flotadores puede amortiguar y sostener el vehículo sin necesidad de equipo adicional.
• Los vehículos Airoll son muy fáciles de convertir en anfibios debido a la flotabilidad que les proporciona el aire dentro de sus neumáticos.
• Al igual que otros vehículos de orugas, los aerorolls pueden girar sobre sí mismos haciendo que las orugas giren en direcciones opuestas.
• Los neumáticos actúan como paletas a medida que la oruga gira, lo que permite que el aeroroll se impulse por sí mismo e incluso maniobre en el agua sin la ayuda de una hélice.
• Es común que las orugas de los vehículos convencionales lleven almohadillas de goma para mitigar el daño que causan a las superficies por las que se desplazan. Al usar neumáticos inflables, un vehículo con ruedas neumáticas no presenta este problema y puede circular por autopistas sin modificaciones.
• Los vehículos Aeroll tienen una capacidad todoterreno excepcional gracias a la combinación de una presión sobre el suelo increíblemente baja , una gran flotabilidad, una alta tracción y su capacidad para "remar" sobre superficies blandas.
• Los profundos surcos que crean los neumáticos permiten que el airroll supere pendientes de hasta un 60% de inclinación sin dificultad.

• La calidad de la marcha en un airroll es deficiente debido a la falta de suspensión.
• El vehículo puede desprenderse de una oruga y quedar inmovilizado con relativa facilidad debido a que la oruga solo está sujeta por una cadena exterior. En los vehículos de orugas convencionales, el eslabón completo de la oruga se acopla a la rueda dentada en ambos extremos.
• Al circular por marismas o terrenos similares, es común que la vegetación se enganche en el mecanismo de las orugas, inmovilizando a menudo el vehículo.
• Los neumáticos inflados con aire son propensos a pincharse o romperse. Esto es especialmente preocupante en situaciones de combate, ya que la mayoría de los vehículos de combate tienen orugas o neumáticos de metal o caucho macizo.
• Su velocidad máxima es baja en comparación con la mayoría de los demás vehículos; a altas velocidades, los neumáticos son propensos a patinar.
• Se observa un desgaste extremadamente alto en los componentes de la oruga, así como en la parte inferior del vehículo con la que entran en contacto los neumáticos. Se ha demostrado que los ejes de las ruedas de algunos vehículos aerotransportados sufren un desgaste muy elevado, aunque algunos de estos vehículos no utilizan ejes de ruedas.