ДОКАЗОВИЙ ВИБІР МАТЕРІАЛУ
Де фанерний корпус має сенс — і де сталь залишається незамінною
Актуальна архітектура HARDY — це силовий фанерний короб: панелі 18–21 мм, фанерні ребра жорсткості, 3‑мм сталеві кутники-з’єднувачі, промислові підшипники та локальні металеві вузли. Тому коректно порівнювати не «лист дерева з листом сталі», а дві конструктивні системи та їхній вплив на місію.
Фанерний короб доцільний там, де замкнена геометрія, мала маса, ремонт і серійний CNC-розкрій створюють цінність. Сталь потрібна у підшипникових вузлах, на валах, кріпленнях двигунів, буксирних точках, локальних зонах удару та всюди, де цього вимагають навантаження або температура.
АКТУАЛЬНА АРХІТЕКТУРА HARDY
Фанерний короб.Два контури приводу.
Це не фанерна обшивка прихованої сталевої рами. Панелі та ребра формують силовий шлях, а сталь використовується локально — там, де цього потребують крутний момент, підшипникові навантаження та зношування.
- Підлога, борти та поперечні ребра формують замкнений фанерний короб із захисним покриттям.
- Два мотор-редуктори утворюють незалежні лівий і правий контури приводу.
- Ланцюги передають момент на передній і задній вали через промислові підшипникові вузли.
- Сталь залишається у валах, зірочках, підшипниках, кріпленнях і 3‑мм кутниках; батареї та сервісна електроніка розміщені симетрично.
02 / Інтерактивна модель
Порівняйте параметри корпусу
Фанерна система включає панелі, фанерні ребра, кутники 30 × 30 × 3 мм і кріплення. Сталеву сторону навмисно подано консервативно — лише оболонка тієї самої площі, без її власних ребер, кронштейнів, зварних швів та антикорозійного покриття.
Це попередня інженерна оцінка. Вона не враховує отвори, з’єднання, концентрації напружень, втому, удар, цикли зволоження та необхідні підсилення сталевої оболонки. Робоча конструкція потребує креслень, випадків навантаження, FEA/випробувань зразків і приймальної програми повної платформи.
03 / Фізика й геометрія
Цифри пояснюють, чому геометрія важливіша за ярлик матеріалу
| Параметр | Березова фанера 18–21 мм | Конструкційна сталь 6–8 мм | Що це означає для НРК |
|---|---|---|---|
| Густина | ≈700 kg/m³ | 7,850 kg/m³ | Найбільша пряма різниця — маса панелей. |
| Маса на 1 м² | 12.6 / 14.7 kg | 47.1 / 62.8 kg | Менша маса корпусу може перетворитися на вантаж, запас енергії або нижчий тиск на ґрунт. |
| Модуль пружності | 7.45–10.05 GPa (18 mm); 7.64–9.86 GPa (21 mm) | 210 GPa | Сталь значно жорсткіша як матеріал; фанера частково компенсує різницю товщиною та напрямною шаруватістю. |
| Оціночний індекс панелі E·t³ | 43–59 kN·m (18 mm); 71–91 kN·m (21 mm) | 45 kN·m (6 mm); 108 kN·m (8 mm) | Для окремих пар значення одного порядку, але реальний корпус визначають отвори, з’єднання, ребра й ортотропність. |
| Теплопровідність крізь товщину | 0.147–0.175 W/(m·K) | 48 W/(m·K) | Фанера повільніше проводить тепло; це змінює перехідну температуру поверхні, а не гарантує невиявлення. |
| Критична слабкість середовища | Волога на незахищених торцях; горючість | Корозія; швидке проведення тепла | Обидві системи потребують заданого захисту, контролю й критеріїв ремонту. |
Маса панелі залежить від густини, площі та товщини.
Товщина входить у згинну жорсткість у третьому степені; повна формула пластини також враховує коефіцієнт Пуассона та зв’язки шарів.
Замкнений короб і ребра віддаляють матеріал від нейтральної осі та підвищують жорсткість системи.
Менша маса знижує ідеалізовану роботу кочення, але реальний запас ходу визначає польове випробування.
ПЕРЕТВОРЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ У ПЕРЕВАГИ
Матеріал стає перевагою завдяки свідомій архітектурі
Конструкція отримує більшу товщину панелі та вигідну геометрію перерізу, зберігаючи значний виграш у масі.
Невелика втрата внутрішнього об’єму дає довжину зачеплення кріплення, місце для кабелів і замінних локальних деталей.
Покриття, герметизовані торці, дренаж і змінні панелі формують видимий ремонтний регламент замість прихованої корозії.
Низька теплопровідність уповільнює перенесення тепла; батареї, силова електроніка й гарячі вузли все одно отримують металеві екрани, зазори, контроль і гасіння за рівнем ризику.
Базовий корпус не несе масу неперевіреної псевдоброні; випробувані вставки, екрани або жертовні модулі можна локалізувати під загрозу й місію.
Відсутність суцільної металевої оболонки менше обмежує розміщення антен, а заземлення й EMI-екрани виконуються локально як окремі інженерні функції.
04 / Тепловізійне спостереження
Однакові джерела тепла. Різний рисунок поверхні.
За однакового матового покриття обидва корпуси мають близьку випромінювальну здатність поверхні. Різниця починається під покриттям: фанера уповільнює перенесення тепла крізь стінку, а суцільна сталева оболонка швидше проводить і розподіляє його по більшій площі.
Порівняльна теплова модель за однакового компонування джерел: локальний рисунок фанери та ширше поширення тепла сталлю.
Низька теплопровідність крізь товщину затримує нагрів усього корпусу. Двигуни, підшипники та кабельні вводи залишаються окремими локальними зонами.
Суцільна металева оболонка швидко відводить тепло від джерел, тому під час роботи більша площа панелі може формувати тепловий рисунок.
Найсильніший контраст усе одно визначають підшипникові вузли, кріплення двигунів, електроніка та вентиляція. Їх потрібно проєктувати разом із компонуванням, ізоляцією та режимом роботи.
05 / Удар, детонація й межі захисту
Одна подія створює різну геометрію пошкодження
Ключова різниця — не «невразливе проти крихкого». Важливо, де конструкція приймає енергію, наскільки далеко поширюється залишкова деформація і що потрібно замінити для повернення платформи в роботу.
СЦЕНАРІЙ 01 / ВРІЗАННЯ
Жорстка перешкода навантажує один кут короба
Енергія врізання зростає разом із масою та квадратом швидкості. Архітектура корпусу визначає, чи залишиться пошкодження біля точки контакту, чи викривить більшу зв’язану оболонку.
- локальне зминання торця, тріщина й розшарування шпону;
- зсув з’єднання або виривання кріплення може поглинути частину події;
- панель, кут і кріплення формують обмежену замінну зону ремонту.
- локальна пластична течія формує вм’ятину, складки та вдавлення всередину;
- залишкова деформація може поширитися суцільним листом до шва;
- відновлення геометрії зазвичай потребує рихтування, різання та зварювання.
СЦЕНАРІЙ 02 / ЗОВНІШНІЙ ІМПУЛЬС ДЕТОНАЦІЇ
Короткий імпульс тиску навантажує велику площу
Реакцію визначають повна історія «тиск–час», відстань, кут, опори, отвори та з’єднання. За однакового умовного імпульсу фанера і сталь зазвичай залишають різний геометричний рисунок.
- локальний розрив, розшарування й короткі тріщини біля навантаженого краю;
- розкриття стику та жертовне спрацювання кріплення обмежують передачу в сусідні панелі;
- пошкодження видиме й може локалізуватися заміною панелі та стику.
- лист утворює широку залишкову чашу зі складками;
- втрата стійкості або розрив концентруються біля швів і опор;
- викривлення може змінити зазори й співвісність далеко за видимою точкою розриву.
Швидкість найбільше впливає на енергію в точці контакту; стики й геометрія панелей визначають шлях пошкодження.
Тиск, інтегрований у часі, визначає динамічну реакцію; лише пікового тиску недостатньо, щоб передбачити кінцеву форму.
Обмежений комплект панелі, ребра, кутника й кріплення можна оглянути та відтворити з контрольованого CNC-файлу.
Зв’язане залишкове викривлення потребує перевірки баз, швів і зазорів вузлів до локального косметичного ремонту.
МЕЖА ЗАХИСТУ
Поведінка при пошкодженні — не клас захисту
Ці сценарії пояснюють імовірні шляхи деформації, а не гарантують збереження платформи. Точний результат потребує випробування серійної шаруватості, стиків і опор за визначеної швидкості або випадку «тиск–імпульс». Тому актуальний фанерний короб 18–21 мм і звичайна оболонка S235/S355 6–8 мм залишаються силовими системами без оприлюдненого балістичного чи протидетонаційного класу.
ФАНЕРНИЙ КОРОБ ДОЦІЛЬНИЙ, КОЛИ
- домінують маса, вантаж і тиск на ґрунт;
- важливі швидкий повторюваний CNC-розкрій і локальний ремонт;
- корпус працює як замкнена ребриста система, а не непідкріплений лист;
- торці, з’єднання й покриття контролюються.
СТАЛЬ НЕЗАМІННА, КОЛИ
- навантаження концентруються у підшипниках, валах, двигунах або буксирних точках;
- очікуються висока температура, абразив або повторний локальний удар;
- свідомо потрібне провідне заземлення або EMI-екранування;
- вимогою є підтверджений балістичний захист.
06 / Джерела та вхідні дані
Первинні дані, використані в моделі
- ArcelorMittal · Heavy steel plates EPD — ρ 7,850 kg/m³, E 210 GPa, λ 48 W/(m·K), structural grades and yield-strength range.
- Koskisen · Birch plywood Declaration of Performance — directional bending strength and elastic modulus for 18 and 21 mm panels.
- Koskisen · Handbook of Finnish Plywood — density basis, moisture, thermal conductivity, fire behaviour and design factors.
- FLIR · How emissivity affects thermal imaging — emissivity of polished/oxidised metal and flat paint, reflection and apparent temperature.
- FLIR · Thermography measurement parameters — surface temperature, distance, ambient temperature and emissivity.
- US National Institute of Justice · NIJ 0101.07 — example of threat-specific, conditioned laboratory ballistic testing; not used as a vehicle rating.
- USDA Forest Products Laboratory · Wood Handbook, Chapter 8 — fastener withdrawal, lateral resistance and connection behaviour in wood structures.
- USDA Forest Products Laboratory · Wood Handbook, Chapter 11 — plywood and wood-based composite construction.
- US DoD · UFC 3-340-02 — pressure–impulse loading and dynamic structural response; used only as the mechanics basis for the qualitative blast scenario.
- AV Metal Group · public S235JR price list and Meblyar · plywood price list dated 16 June 2026 — calculator price snapshot.
Результат залежить від введених розмірів, властивостей матеріалів і цін. Це порівняльний розрахунок, а не кошторис виготовлення чи підтвердження міцності готової платформи.