ในปีพ.ศ. 2485 ยานขนส่งสะเทินน้ำสะเทินบก DUKW ได้เข้าประจำการในกองทัพสหรัฐฯ เครื่องนี้ทำงานได้ดีในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองและถูกใช้โดยหลายประเทศ เมื่อต้นทศวรรษที่ 50 ตัวอย่างนี้ล้าสมัยและจำเป็นต้องเปลี่ยน ผลงานการออกแบบที่ตามมาคืองานต้นแบบหลายชิ้น สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก XM-158 Drake มากประสบการณ์เป็นที่สนใจด้านประวัติศาสตร์และเทคนิคมากที่สุด
ความต้องการและข้อเสนอแนะ
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก DUKW ที่มีอยู่ซึ่งมีน้ำหนักบรรทุก 6, 2 ตันสามารถบรรทุกสินค้าได้ 2250 กิโลกรัม รถอยู่ในน้ำได้ดีและมีความเร็วประมาณ 8-10 กม. / ชม. อย่างไรก็ตาม เมื่อสิ้นสุดวัยสี่สิบ กองทัพสหรัฐฯ ไม่พอใจกับคุณลักษณะดังกล่าวอีกต่อไป ในขั้นต้น ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการปรับตัวถังรถใหม่และเครื่องยนต์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก XM-147 Super Duck สามารถบรรทุกสินค้าได้ 4 ตันและเร่งความเร็วได้ถึง 10-12 กม. / ชม. อย่างไรก็ตาม นี่ถือว่าไม่เพียงพอ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ XM-147 ไม่ได้ไปเกณฑ์ทหาร
ในช่วงกลางทศวรรษที่ห้าสิบ บริษัท General Motors Canada (GMC) ซึ่งเคยสร้าง DUKW และเวอร์ชันปรับปรุงใหม่ ได้เสนอโครงการใหม่สำหรับการขนส่งสะเทินน้ำสะเทินบก เสนอให้แก้ไขการออกแบบที่มีอยู่อย่างจริงจังและแนะนำโซลูชันทางเทคนิคใหม่ทั้งชุด ทั้งหมดนี้ทำให้สามารถเพิ่มความสามารถในการบรรทุกได้ถึง 8 ตัน และเพิ่มความคล่องตัว
ตัวอย่างใหม่ได้รับตำแหน่งการทำงาน GMC XM-158 (ในบางแหล่ง มีการสะกดผิดของ XM-157) นอกจากนี้ยังใช้ชื่อ Drake ("Drake") ซึ่งเป็นการพาดพิงถึงชื่อเล่นของ DUKW แบบต่อเนื่องซึ่งเรียกว่า "Duck" ด้วยความสอดคล้อง
เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการบรรทุก "Drake" ที่มีแนวโน้มว่าจะต้องใช้นวัตกรรมทั้งชุด GMC พัฒนาตัวเรือตั้งแต่เริ่มต้น สร้างโรงไฟฟ้าและระบบส่งกำลังเวอร์ชันใหม่ รวมถึงแชสซีและกลุ่มใบพัดที่ตรงตามข้อกำหนดใหม่ เป็นผลให้ Drake มีความคล้ายคลึงกับรุ่นก่อนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องแสดงความได้เปรียบเหนือพวกเขา
คุณสมบัติการออกแบบ
สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก XM-158 ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวเรือแบบใหม่ที่มีรูปทรงเฉพาะตัว ตัวเครื่องทำจากเหล็กและชิ้นส่วนอลูมิเนียม เชื่อมด้วยการเชื่อมและโลดโผน ตะเข็บทั้งหมดถูกผนึกด้วยแป้งพิเศษ ตัวเรือได้รับส่วนหน้าส่วนล่างที่โค้งมน ซึ่งด้านบนนั้นวาง "ดาดฟ้า" ไว้เกือบในแนวนอน มีด้านแนวตั้งที่มีการเสริมแรงและแผ่นท้ายแนวตั้ง ด้านข้างมีช่องสำหรับล้อ ส่วนกลางของด้านล่างเป็นอุโมงค์สำหรับหน่วย
เลย์เอาต์ของ XM-158 คล้ายกับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำรุ่นก่อน โรงไฟฟ้าวางอยู่หน้าตัวถัง หน่วยส่งกำลังต่างๆ อยู่ถัดจากเครื่องยนต์ ใต้พื้นห้องโดยสาร และใต้พื้นที่เก็บสัมภาระ ด้านหลังห้องเครื่อง ลูกเรือและเสาควบคุมตั้งอยู่ ส่วนที่เหลือเกือบทั้งหมดของร่างกายได้รับภายใต้ "ร่างกายด้านข้าง" ด้านหลังมีแท่นขนาดเล็กสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ
การคำนวณแสดงให้เห็นว่า Drake ต้องการโรงไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์ดีเซล GMC-302-55 สองตัวที่มีความจุ 145 แรงม้าต่อเครื่อง ด้วยการถ่ายทอดของตัวเอง กระแสไฟไม่ได้รวมกันซึ่งทำให้การออกแบบง่ายขึ้น แต่ละเครื่องยนต์จับคู่กับเกียร์อัตโนมัติ 12 สปีดของ Alissonด้านหลังเป็นกล่องขนย้ายที่มีสองเกียร์ เช่นเดียวกับการส่งกำลังสองระดับ
เครื่องยนต์ด้านซ้ายขับล้อของเพลาแรกและเพลาที่สาม อันขวาอันที่สองและสี่ นอกจากนี้เครื่องยนต์ยังรับผิดชอบการทำงานของใบพัดสองตัว บนถนนที่ดี เสนอให้ใช้เฉพาะเครื่องยนต์ที่เหมาะสมและมีล้อขนาด 8x4 บนพื้นดินอ่อน ควรสตาร์ทเครื่องยนต์ด้านซ้ายด้วย โดยใช้สูตร 8x8 เครื่องยนต์ทั้งสองซึ่งขับเคลื่อนด้วยสองใบพัดต้องทำงานบนน้ำ
โรงไฟฟ้าพิเศษโดดเด่นด้วยการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงสูง - ประมาณ 90 ลิตรต่อ 100 กม. ตัวถังมีถังน้ำมันสี่ถังที่มีความจุรวม 636 ลิตร รวมกันเป็นระบบเชื้อเพลิงทั่วไป
แชสซีประกอบด้วยสี่เพลาพร้อมระบบกันสะเทือนแบบลมอิสระของล้อ ใช้กระบอกยางเสริมแรงอัดอากาศเป็นองค์ประกอบยืดหยุ่น การเปลี่ยนแรงดันในกระบอกสูบทำให้สามารถปรับระยะห่างจากพื้นและความแข็งของช่วงล่างได้ นอกจากนี้ ระบบกันสะเทือนนี้ยังช่วยให้สามารถดึงล้อขึ้นได้เมื่อขับในน้ำ ซึ่งช่วยลดแรงต้านได้เล็กน้อย แชสซีรวมแปดล้อเดี่ยวขนาด 14.75-20
บล็อกที่มีใบพัดสองใบวางอยู่ใต้ท้ายเรือ บนบกเขาลุกขึ้นปกป้องสกรูจากความเสียหาย บนน้ำ บล็อกถูกลดระดับไปที่ตำแหน่งปฏิบัติการ ไม่มีพวงมาลัยแยกต่างหาก การควบคุมน้ำดำเนินการโดยใช้ล้อหมุนด้านหน้าและเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันในการหมุนรอบใบพัดทั้งสอง มีโล่สะท้อนคลื่นที่จมูกของตัวถัง
ห้องนักบินสำหรับ XM-158 นั้นคล้ายคลึงกับของรุ่นก่อน ด้านหน้าคนขับและผู้บัญชาการถูกบังด้วยกระจกบังลมที่ลาดเอียงพร้อมหลังคาแคบและกระจกข้าง คนขับอยู่ทางด้านซ้ายและมีการควบคุมที่จำเป็นทั้งหมด สถานีควบคุมพวงมาลัยมีพวงมาลัย แป้นเหยียบสำหรับควบคุมเครื่องยนต์สองเครื่อง และคันโยกทั้งชุดจากระบบควบคุมเกียร์และใบพัดทั้งหมด
ส่วนหลักของ "ดาดฟ้า" ถูกครอบครองโดยพื้นที่บรรทุกสินค้าแบบเรียบ ในพื้นมีช่องสำหรับเข้าถึงหน่วยภายในของเครื่อง ชานชาลายาวประมาณ 7 ม. และกว้างน้อยกว่า 2 ม. สามารถบรรทุกสินค้าได้มากถึง 8 ตัน (บนบก) ความสามารถในการบรรทุกเมื่อขับบนน้ำลดลงตามสภาพอากาศ
ด้านหน้าห้องนักบินและด้านหลัง "ดาดฟ้า" มีที่ยึดมากมายสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกถือเครื่องมือยึดเกาะ อะไหล่และอุปกรณ์เสริม และทรัพย์สินต่างๆ ที่ท้ายเรือตามรุ่น DUKW เครื่องกว้านยังคงอยู่ ด้วยความช่วยเหลือของส่วนโค้งเพิ่มเติม รถสามารถติดตั้งกันสาดแบบถอดได้เพื่อปกป้องลูกเรือและสินค้า
ในขั้นต้น เครื่องขนย้าย Drake XM-158 ไม่มีอาวุธยุทโธปกรณ์ของตัวเอง ต่อมาภายหลังจากการเป็นบุตรบุญธรรมของกองทัพ เขาก็สามารถหาปืนกลสำหรับป้องกันตัวได้ ลูกเรือและกองกำลังลงจอดต้องมีอาวุธส่วนตัวด้วย
ความยาวรวมของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกคือ 12.8 ม. ซึ่งมากกว่าความยาวทั้งหมดของ DUKW เกือบ 3.5 ม. ความกว้าง - 3.05 ม. ความสูงตามหลังคาพื้นฐาน - 3.3 ม. น้ำหนักที่กำหนดที่ 14 ตันด้วยน้ำหนักสูงสุด 8 ตันน้ำหนักรวมถึง 22 ตันบนทางหลวงสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำเร่งความเร็วเป็น 70 กม. / ชม., บนน้ำ - สูงถึง 14 กม. / ชม. ทางบกของร้านอยู่ห่างออกไปเป็นระยะทาง 700 กม.
Drake ล้มเหลว
ในปี 1956 GMC ได้สร้างต้นแบบของยานขนส่งสะเทินน้ำสะเทินบกใหม่ บางแหล่งระบุว่ารถ Drake ยังคงอยู่ในสำเนาเดียว ตามวัสดุอื่น ๆ มีการสร้างต้นแบบหลายแบบ ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง จำนวนของ Drakes มีน้อย แต่ก็เพียงพอสำหรับการทดสอบ
ในระหว่างการทดสอบ ต้นแบบ (ตัวอย่าง) ได้ยืนยันลักษณะการทำงานหลัก รถเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วบนบก ทั้งบนทางหลวงและบนภูมิประเทศที่ขรุขระ เพื่อเอาชนะอุปสรรคต่างๆ การเปรียบเทียบกับสะเทินน้ำสะเทินบก DUKW แบบอนุกรมแสดงให้เห็นข้อดีของรุ่นใหม่อย่างชัดเจน "เป็ด" ประสบความสำเร็จในการเอาชนะอุปสรรคที่ "เป็ด" ที่เบากว่า แต่ทรงพลังน้อยกว่าติดอยู่
คุณลักษณะของน้ำหนักบรรทุกได้รับการยืนยันอย่างสมบูรณ์ และด้วยเหตุนี้ XM-158 จึงเหนือกว่าสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกที่ผลิตในอเมริกาทั้งหมด เธอบรรทุกสินค้าได้มากเท่ากับ Super Duck สองตัวหรือ DUKW ที่ผลิตได้สี่ตัว
อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติบางอย่างของ XM-158 ใหม่นั้นไม่เหมาะกับกองทัพ ประการแรกพวกเขาวิพากษ์วิจารณ์โรงไฟฟ้าและระบบส่งกำลังที่ซับซ้อนเกินไปรวมถึงระบบควบคุมที่ไม่สะดวกอย่างยิ่ง ดังนั้นการขาดการเชื่อมต่อทางกลระหว่างเครื่องยนต์จึงไม่อนุญาตให้มีการซิงโครไนซ์ความเร็ว นี่ไม่ใช่ปัญหาบนบก แต่ทำให้เคลื่อนที่บนน้ำได้ยาก ความแตกต่างในการหมุนเวียนทำให้ยากต่อการรักษาหลักสูตร ผู้ขับขี่ต้องควบคุมและตรวจสอบการทำงานของเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่อง การควบคุมโรงไฟฟ้าและระบบส่งกำลังในทุกโหมดถูกขัดขวางโดยหลักสรีรศาสตร์ของห้องโดยสาร: ข้างคนขับมีแบตเตอรี่ของคันโยกสำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ
ดังนั้นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่ได้จึงมีลักษณะค่อนข้างสูงและเหนือกว่าการออกแบบที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม ต้นทุนของสิ่งนี้เป็นการออกแบบยูนิตหลักที่ซับซ้อนและมีราคาแพงเกินไป รวมถึงความยากลำบากในการปฏิบัติงานต่างๆ อาจเป็นไปได้ว่านักออกแบบ GMC สามารถกำจัดปัญหาที่ระบุได้ แต่ก็ยากเกินไป อันที่จริงจำเป็นต้องมีการยกเครื่องโรงไฟฟ้าและระบบส่งกำลังครั้งใหญ่ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อระบบอื่นๆ
การแก้ไขโครงการดังกล่าวถือว่าไม่เหมาะสม XM-158 Drake สะเทินน้ำสะเทินบกไม่ได้เข้าประจำการกับสหรัฐอเมริกา รถที่ยังไม่เสร็จซึ่งมีปัญหามากมายไม่ได้เสนอให้กับลูกค้าต่างประเทศ ดังนั้นต้นแบบ (หรือต้นแบบ) จึงถูกทิ้งไว้เพียงลำพัง
หลังการทดสอบ
ตามแหล่งข้อมูลต่าง ๆ ในอนาคต "Drake" ที่มีประสบการณ์ถูกใช้เป็นแพลตฟอร์มสำหรับการทดสอบโซลูชันใหม่ ต่อมาขายให้กับบริษัทการค้าแห่งหนึ่ง เป็นเวลาหลายปีแล้วที่รถยนต์ที่ไม่เหมือนใครได้พานักท่องเที่ยวไปที่ไหนสักแห่งบนชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา เห็นได้ชัดว่าในบทบาทนี้ เธอทำงานส่วนที่เหลือของทรัพยากร หลังจากนั้นเธอก็ไปรีไซเคิล ไม่เหมือนกับ XM-147 Super Duck ไม่มีตัวอย่าง XM-158 ที่รอดชีวิต
ในทศวรรษที่ห้าสิบ GMC ได้พยายามสองครั้งเพื่อสร้างยานขนส่งสะเทินน้ำสะเทินบกเพื่อแทนที่ DUKW ที่ล้าสมัย ซึ่งไม่ประสบความสำเร็จ โปรเจ็กต์ XM-158 Drake หยุดลงเนื่องจากความซับซ้อนที่มากเกินไปของการออกแบบและความไม่เหมาะสมของการปรับปรุง อย่างไรก็ตาม กองทัพสหรัฐฯ ไม่ได้ถูกทิ้งให้ปราศจากสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ควบคู่ไปกับ GMC บริษัทอื่นๆ กำลังพัฒนาตัวอย่างใหม่ๆ และโครงการของพวกเขาประสบความสำเร็จมากกว่า
