veiculo anfíbio como funciona

Veículo Anfíbio: como funciona?

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O primeiro veículo anfíbio capaz de mover-se por sua própria força tanto em terra como na água —parece ter sido o construído por Fournier em 1906, na França, combinando um casco comum de barcos com um chassi normal de automóvel. Através de um eixo único de transmissão, seu motor de poucos cavalos propulsionava as rodas traseiras e uma pequena hélice simples, de duas pás. A dirigibilidade das rodas dianteiras que funcionavam como lemes proporcionava a direção do veículo na água.

Embora os anfíbios especialmente concebidos como tais possuam carroçaria estanque, como os cascos de embarcações, suas características náuticas são, em geral, modestas e limitadas — na água, nenhum deles se comporta como uma lancha verdadeira. Por outro lado, os veículos adaptados para a utilização anfíbia apresentam ainda algumas dificuldades de transformação.

Tanque anfíbio em teste de flutuação.
Teste de flutuação do tanque inglês Churchill Mark IV, adaptado para serviço anfíbio durante a Segunda Guerra Mundial.

Além da indispensável elevação da tomada de ar para a carburação, bem como da saída do cano de descarga, até um ponto inacessível à água, é necessário dotá-los com dispositivos especiais de flutuação e de vedação.

É preciso, por exemplo, instalar guarnições e retentores especiais nos lugares da carroçaria em que os componentes mecânicos passam à parte externa, para evitar qualquer infiltração de água. Outro problema comum é o resfriamento do motor —abaixa velocidade que o veículo pode alcançar na água exige todo um sistema suplementar de radiadores e de condutores de ar.

Quanto à propulsão na água, há diferentes sistemas em uso. De fato, pode ser feita por rodas pneumáticas, esteiras, hélices ou, ainda, pelo empuxo de reação proporcionado por jatos de água. Mas, seja qual for o sistema utilizado para a propulsão náutica ele deve poder atuar simultaneamente com o da propulsão terrestre durante as fases de entrada ou de saída da água. Em geral, a direção náutica do veiculo é dada por lemes traseiros ou pelas rodas dianteiras.

A partir do modelo inicial de Fournier, os anfíbios já evoluíram consideravelmente, sendo produzidos para diversas aplicações, notadamente para uso militar. Nos Estados Unidos, por exemplo, são fabricados em grande variedade de modelos, desde os pequenos Swamp Buggies, de algumas centenas de quilos, até os pesados blindados LVTA, com aproximadamente 38,5 toneladas e motor de 250 cavalos. Na verdade, os anfíbios devem muito de seu desenvolvimento à aplicação que encontraram no campo militar.

O mais famoso de todos os Veículos Anfíbios

Agrupamento dos Duplex Universal Karrier, Wheeled
Agrupamento DUKW norte-americanos na região do Reno, para o assalto de 20 de março de 1945.

Um dos mais versáteis veículos em uso — é o DUKW (sigla formada pelas iniciais de sua classificação inglesa, Duplex Universal Karrier, Wheeled). Construído pela General Motors, foi projetado como veículo de desembarque de tropas dos navios para as cabeças de ponte nas praias, durante a Segunda Guerra Mundial.

Seu sistema de propulsão utiliza um motor de seis cilindros, de 4,4 litros, sendo que todas as seis rodas são motrizes. Na água, a dirigibilidade das rodas auxilia a ação de um leme. E sua hélice única está conectada a uma caixa de câmbio que permite seu desligamento quando fora da água. Esse veículo versátil pode alcançar 80 km/h em terra, mas não passa dos 10 km/h na água.

Outro importante anfíbio militar norte-americano é o LVT (Landing Vehicle, Tracked), originário de um projeto de 1932 para uso nos pântanos da Flórida. Seu sistema de propulsão, tanto em terra quanto na água, é feito por esteiras (como a dos tanques) com garras em “W” para melhor impulso na água. Amortecedores colocados entre as rodas motrizes sustentam as esteiras, evitando que a pressão da água as force para dentro. Assim o veículo apresenta boa superfície de propulsão.

Seus modelos mais recentes foram equipados com motor Cadillac e transmissão automática.

Os LVT comuns apresentam uma blindagem cobrindo toda a parte superior das esteiras e uma capa na parte frontal. Ambos os dispositivos foram projetados de modo que a água puxada pela parte de cima da esteira seja dirigida novamente para a traseira do veículo, contribuindo para impulsioná-lo. Os LVT podem enfrentar com igual facilidade praias rochosas e ondas violentas, transportando de 25 a 30 homens.

Os Veículos Anfíbios da 2ª Guerra Mundial

LVTs durante exercícios no Mediterrâneo.
Três LVT que se aproximam da praia, em manobras realizadas no Mediterrâneo em 1971. Estes carros anfíbios, de 10 metros de comprimento, podem transportar até 30 homens de uma só vez. Com a carga completa, pesam cerca de 38 toneladas.

Durante a Segunda Guerra Mundial muitos veículos tiveram que ser adaptados para uso anfíbio. Para a abertura da segunda frente na Normandia, os aliados prepararam algumas centenas de tanques Sherman (30 toneladas). A adaptação constava de uma plataforma de ferro doce fixada ao casco estanque do veículo, a fim de sustentar os flutuadores: balões feitos de tona impermeável ou material plástico. Os flutuadores eram inflados em cerca de 15 minutos por tubos ligados a cilindros de ar comprimido. Com duas hélices propulsoras, o tanque atingia um máximo de 7,5 km/h na água. Os DD Sherman, entretanto, não alcançaram os resultados esperados: dos 102 lançados a 2 milhas da costa, apenas 63 chegaram à praia.

A experiência, contudo, serviu para o desenvolvimento de outros modelos. As pequenas hélices, originalmente impulsionadas pelas esteiras, revelaram-se muito vulneráveis em terra, determinando sua crescente substituição pelo empuxo de reação produzido por um jato de água. Neste sistema, uma bomba suga a água embaixo do veículo e, mediante válvulas propulsoras, impele-a em alta velocidade para trás.

Visão expandida do veículo anfíbio GPA baseado no Jipe.
Versão anfíbia do jipe, o GPA de 1/4 de tonelada e tração nas quatro rodas foi muito usado durante a Segunda Guerra Mundial. Sua conversão foi rápida e fácil porque utilizou o chassi original e a maioria das partes mecânicas do jipe, basicamente sem alterações. Somente a carroceria era de concepção inteiramente nova (como um casco de barco) e impermeável. O trabalho de adaptação inclui a instalação de engrenagens para transmitir a potência do motor à hélice montada num túnel em U na parte inferiro do casco, a fim de evitar possíveis danos em terra. As rodas dianteiras contribuíam para manobrar esse anfíbio na água, ajudando com a função do leme.

O país que estava mais avançando no uso deste sistema era a União Soviética, mas muitas nações possuem hoje transportadores de tropas e veículos anfíbios de reconhecimento impulsionados por jatos de água. E os flutuadores infláveis são ainda usados em alguns veículos militares, como o tanque Vickers de 37 toneladas e o carro de patrulha Ferret Mk V, ambos ingleses. A maioria dos projetistas modernos, porém, prefere conceber seus tanques e carros de assalto como verdadeiros anfíbios, desprezando as adaptações dos anfíbios temporários.

O desenvolvimento tecnológico produz tanques modernos mais leves que os antigos, sem prejuízo da blindagem protetora, tornando mais fácil sua flutuação sem dispositivos especiais. É esse o caso do PT-76 soviético, tanque anfíbio movido a jato de água. Há outros modelos, porém, que foram concebidos para atravessar rios submergindo, não flutuando. Esses são equipados com snorkels (tubos de ar) extensíveis até a superfície da água. O AMX 30, francês, por exemplo, possui um snorkel de 4,6 metros de comprimento.

O princípio do snorkel foi empregado também no jipe inglês Austin Champ. Porém, veículos militares leves verdadeiramente anfíbios foram o Volkswagen Schwimmwagen alemão, e o GPA General Purpose Amphibious), versão norte-americana do popular jipe. Em ambos, a carroçaria estanque era independente do chassi básico para ser facilmente substituída em caso de dano. Mas, enquanto o Schwimmwagen possuía a hélice exposta na traseira (podia ser levantada, quando fora da água, encaixando-se numa reentrância na tampa do motor), o GP era equipado com hélice embutida para melhor proteção em qualquer terreno.

A eficiência anfíbia desses dois pequenos carros militares estimulou o desenvolvimento de similares para uso civil. primeiro anfíbio civil produzido em série no pós-guerra foi o Amphicar alemão, fabricado de 1960 a 1967. Seu projeto combinava os desenhos do GPA e do Schwimmwagen, mas valia-se de duas pequenas hélices de plástico para propulsão na água, comandadas por um conjunto de engrenagens conectadas à caixa de câmbio principal. As rodas dianteiras agiam como leme e, na água, os quatro pneus funcionavam como flutuadores e quilhas.

Ainda na década de 60 um outro tipo de anfíbio começou a tornar-se popular, principalmente nos Estados Unidos. Projetados inicialmente para o entretenimento de seus proprietários, esses veículos, conhecidos como ATV (All Terrain Vehicles), já se destinam a diversas finalidades, como o transporte leve em regiões pantanosas, equipamento de salvamento pessoal para regiões inundadas, e assim por diante. Quase todos os modelos de ATV possuem pneus de banda larga, ou pneus “balão”, inflados a baixa pressão para que a banda de rodagem se achate e proporcione o máximo de tração em terra. A caixa de câmbio tem engrenagens convencionais para frente e para ré e, em alguns casos, também para velocidades altas e baixas.

Plataformas anfíbias M2
Plataformas anfíbias M2, do exército britânico, em manobras de engenharia no interior da Alemanha Ocidental. Uma vez juntas e conectadas entre si, elas formam seções de uma ponte capaz de suportar a passagem de tanques pesados.

Os princípios mecânicos da transmissão para frente são comuns à maioria dos ATV: uma polia de saída é engrenada num eixo transversal, cujas extremidades terminam em platôs, transmitindo a propulsão para as rodas de ambos os lados. Quando se deseja manobrar o veículo, um dos platôs do eixo motor é desligado ao mesmo tempo em que entra em contato com um freio a disco. Isto diminui a marcha das rodas de um lado apenas, fazendo o veículo esterçar para esse lado.

A maioria dos ATV possui de seis a oito rodas que respondem por sua propulsão em terra e na água. O mais típico desses pequenos automóveis é o American Amphicar, de carroçaria leve, de material plástico rígido. Está equipado com um motor Curtis-Wright monocilíndrico, com polia de expansão e transmissão por corrente, sendo que sua caixa de câmbio oferece, além da marcha a ré, engrenagens de velocidades alta e reduzida. Com suas seis rodas, pesa vazio 180 quilos e tem capacidade para 220 quilos de carga.

Outros modelos de ATV apresentam um corpo articulado, composto de dois cascos impermeáveis que podem mover-se independentemente de acordo com o terreno, de modo a conservar todas as rodas sempre em contato com o chão.

Veículos Anfíbios civis

Finalmente, as dificuldades de locomoção na extensa região pantanosa da Flórida, Estados Unidos, levaram à concepção de um novo tipo de anfíbio: o Swamp Buggy. Trata-se de um veículo comum (jipe ou landrover) adaptado para receber enormes pneumáticos de trator ou de avião. Mantidos a baixa pressão interna, esses pneus fazem o papel de grandes flutuadores, sustentando e impulsionando o veículo sobre a água e em qualquer espécie de terreno. Contudo o desenvolvimento dos veículos a “colchão de ar” (conhecidos popularmente como hovercrafts) tem reduzido a demanda militar de anfíbios convencionais. Em geral, estes perdem tempo na transferência da água para a terra e vice-versa, porque a maioria deles tem de desligar o motor enquanto troca o meio de propulsão.

Na verdade bem poucos anfíbios convencionais apresentam boa performance tanto em terra quanto na água. Apesar disso, os “exóticos” ATV estão conquistando cada vez maior número de aficionados. O custo relativamente baixo e a simplicidade de seus componentes constituem motivos mais que suficientes para atrair a atenção de habilidosos construtores domésticos que, em troca de alguns dias de trabalho, podem possuir um veículo anfíbio realmente versátil, capaz de proporcionar momentos de grande diversão.

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