هيكل العمود الفقري

هيكل الأنبوب ذو العمود الفقري هو نوع من هياكل السيارات يشبه تصميم الهيكل على الإطار . فبدلاً من هيكل ثنائي الأبعاد يشبه السلم ، يتكون من عمود فقري أنبوبي قوي (عادةً ما يكون مستطيل المقطع العرضي ) يربط بين منطقتي تثبيت نظام التعليق الأمامي والخلفي . ثم يُركّب الهيكل على هذا العمود. وقد استُخدم لأول مرة في سيارة روفر الإنجليزية ذات 8 أحصنة عام 1904، ثم في سيارة سيمبليسيا الفرنسية عام 1909. ^{[ 1 ]}

طُوِّر هيكل العمود الفقري على نطاق واسع من قِبَل هانز ليدوينكا، الذي استخدمه بأعداد كبيرة في شاحنة تاترا 11 والمركبات اللاحقة. لاحقًا، استخدم ليدوينكا هياكل العمود الفقري ذات الأنابيب المركزية والمحاور ذات أعمدة الدوران المتأرجحة في شاحنات تاترا ، والتي عُرفت باسم مفهوم تاترا . ^{[ 2 ] [ 1 ]}

يُعدّ هيكل الشاحنة ذو العمود الفقري سمة تصميمية مميزة لشاحنات تاترا التشيكية الثقيلة ^{[ 3 ]} (الطرق الوعرة، والعسكرية، وما إلى ذلك). استخدم هانز ليدوينكا هذا النوع من الهياكل لسيارة تاترا 11 في عام 1923. ^{[ 2 ]} ثم طوّر التصميم على شاحنات طراز تاترا 26 ذات الدفع الرباعي (6x4 )، والتي تميزت بقدرات ممتازة على الطرق الوعرة.

استُخدم هذا النوع من الشاسيه في العديد من السيارات الرياضية . وهو لا يوفر الحماية من الاصطدامات الجانبية ، وبالتالي يجب دمجه مع هيكل خارجي يعوض هذا القصور.

من أمثلة السيارات التي تستخدم هيكلًا داعمًا: سيمبليسيا (1910)، دي توماسو مانجوستا، دي إم سي ديلوريان، لويد 600، لوتس إيلان، لوتس إسبريت ويوروبا ، سكودا بوبولار ، سكودا رابيد ، سكودا سوبيرب ، تاترا 77 ، تاترا 87 ، تاترا 97 ، تويوتا 2000 جي تي ، وتي في آر إس 1. وتشمل الشاحنات ذات الهيكل الداعم تاترا 111 ، تاترا 148 ، وتاترا 815. كما تستخدم بعض السيارات هيكلًا داعمًا كجزء من الشاسيه لتقويته، ومن الأمثلة على ذلك فولكس فاجن بيتل ، حيث يشكل نفق ناقل الحركة هيكلًا داعمًا.

• يجب أن يتحمل الهيكل العلوي للشاحنة ذات التصميم القياسي التواء الالتواء، ويؤدي التآكل اللاحق إلى تقليل عمر المركبة.
• تتمتع المحاور النصفية بتلامس أفضل مع الأرض عند القيادة على الطرق الوعرة. وهذا الأمر ليس ذا أهمية كبيرة على الطرق المعبدة.
• الأجزاء الحساسة من عمود الدوران مغطاة بأنبوب سميك. النظام بأكمله يتمتع بموثوقية عالية للغاية. مع ذلك، في حال حدوث مشكلة، تصبح عمليات الإصلاح أكثر تعقيداً.
• يُمكّن النظام المعياري من تكوين مركبات ذات محورين أو ثلاثة أو أربعة أو خمسة أو ستة أو ثمانية محاور بقواعد عجلات مختلفة. ^{[ 5 ] [ 6 ]}
• إن عدم وجود هيكل في منطقة العتبات/الركائز يسمح بأبواب أعمق وأرضية منخفضة، وهو أمر مفيد في السيارات الرياضية المنخفضة.

• يُعدّ تصنيع الهيكل الأساسي أكثر تعقيدًا وتكلفة. ومع ذلك، كلما زاد عدد المحاور المطلوبة مع نظام الدفع الرباعي، زادت مزايا الهيكل الأساسي من حيث التكلفة.
• الهيكل الأساسي أثقل بالنسبة لصلابة الالتواء المحددة من الهيكل الأحادي.
• لا يوفر الهيكل أي حماية ضد الصدمات الجانبية.

• مقارنة بين هيكل السلم القياسي وهيكل العمود الفقري مع المحاور النصفية على مسار اختبار الطرق الوعرة مع التركيز على التواء الهيكل العلوي (فيديو):
  • هيكل سلم (سيارة إطفاء رينو)
  • هيكل العمود الفقري (سيارة إطفاء تاترا T815)