BiełAZ 75710 to największe seryjnie produkowane wozidło sztywnoramowe (potocznie i niezbyt poprawnie nazywane wywrotką) w historii, zaprezentowane w 2013 roku przez białoruskie zakłady BiełAZ w Żodzinie. Pojazd jest zdolny do przewożenia rekordowych 450 ton ładunku przy masie całkowitej przekraczającej 810 ton. Chociaż w momencie powstania, BiełAZ 75710 zdetronizował pod względem rozmiarów konstrukcje zachodnie, jego rozmiary i pochodzenie powodują wiele problemów.
Geneza
Współczesny przemysł wydobywczy w kopalniach odkrywkowych funkcjonuje w oparciu o bezwzględną, rygorystyczną logikę ekonomii skali. W miarę jak najbogatsze złoża powierzchniowe ulegają wyczerpaniu, kopalnie w regionach takich jak Kuzbas (Kuźnieckie Zagłębie Węglowe w Rosji), Chile czy Australia muszą schodzić coraz głębiej, aby dotrzeć do rudy lub węgla. Zwiększa to tzw. współczynnik nadkładu (ilość skały płonnej, którą trzeba usunąć, by wydobyć surowiec). Aby utrzymać rentowność przy spadającej zawartości procentowej surowca w tonie urobku, operatorzy muszą minimalizować koszt transportu na tonokilometr.
Wykorzystywane w tym celu wozidła (potocznie określane jako wywrotki, chociaż termin ten nie jest stosowany w przypadku pojazdów tak specjalistycznych, jak te pracujące w kopalniach) muszą więc mieć odpowiednią ładowność. Większe wozidło oznacza mniejszą liczbę kierowców, mniejsze zagęszczenie ruchu na trasach technologicznych i teoretycznie niższe koszty operacyjne w przeliczeniu na tonę. Przeskok z wozidła 360-tonowego na 450-tonowe to wzrost wydajności o blisko 25% przy zachowaniu jednej załogi, co w skali roku przekłada się na miliony dolarów oszczędności dla gigantycznych kombinatów górniczych.
Przed 2013 rokiem BiełAZ (Białoruska Fabryka Samochodowa) dominowała na rynkach byłego ZSRR, ale globalnie toczyła zaciętą walkę o prestiż i rynki zachodnie z amerykańskim Caterpillarem, szwajcarskim Liebherr i japońskim Komatsu. Królami kamieniołomów były wówczas modele takie jak Caterpillar 797F, Liebherr T 282B czy też Komatsu 980E oferujące ładowność rzędu 363 ton. Białorusini, chcąc udowodnić swoje kompetencje inżynieryjne i zwiększyć swój udział w segmencie „Ultra Class”, postanowili wykonać ucieczkę do przodu. Nie tylko chcieli dorównać konkurencji – trzeba było ją przeskoczyć. Model BiełAZ 75710 miał być demonstracją siły, swoistym „carem-wozidłem” (albo bardziej „Car-wozidłem”), który przyćmi wszystko, co do tej pory wyjechało z fabryk w Peorii czy Newport News.
Głównym celem inżynierów pod kierownictwem głównego konstruktora Leonida Trusowa było przekroczenie magicznej bariery 450 ton ładowności. Szybko okazało się, że klasyczna architektura wozidła (dwie osie, sześć opon, tylny napęd) doszła jednak do ściany wytrzymałości materiałowej. Żadna dostępna na rynku opona nie wytrzymałaby nacisku wynikającego z masy całkowitej pojazdu przekraczającej 800 ton w układzie sześciokołowym. Wymusiło to rewolucję w projektowaniu. Zespół z Żodzina zdecydował się na zupełnie nowy układ podwozia. Zastosowano osiem kół na dwóch osiach, z których każda była skrętna i napędzana.
Konstrukcja i dane techniczne
Konstrukcja
Nowe wozidło BiełAZ 75710 wyróżniało się długością 20,6 m, szerokością 9,87 m i wysokością aż 8,16 m. Sam pojazd miał masę 360 ton, a ładowność dochodziła do 450 ton (164,9 m³ urobku przy równym załadunku lub 268,3 m³ przy standardowym nasypie). Rama wozidła została wykonana ze szwedzkiej stali wysokowytrzymałej Weldox 800, spawanej w strukturę o przekroju skrzynkowym. Elementy odlewane zastosowano w punktach największych naprężeń, aby uniknąć pęknięć zmęczeniowych. Zawieszenie jest hydropneumatyczne, co nie tylko amortyzuje wstrząsy, ale też pełni funkcję wagi pokładowej. Co ciekawe, w przeciwieństwie do mniejszych modeli, 75710 posiada stabilizatory poprzeczne, które zapobiegają przechyłom bocznym konstrukcji podczas pokonywania zakrętów – zjawisko to przy wysoko położonym środku ciężkości mogłoby być katastrofalne w skutkach.
Kluczem do zrozumienia unikalności BiełAZ-a 75710 jest układ jezdny 4×4 z dwiema osiami skrętnymi. Zastosowanie 8 opon (zamiast standardowych 6) pozwoliło rozłożyć gigantyczny nacisk na nawierzchnię, chroniąc drogę technologiczną przed zniszczeniem i zmniejszając nacisk na pojedyncze opony. Obie osie są skrętne, co zapewnia niesamowitą – jak na te gabaryty – zwrotność. Promień skrętu wynosi zaledwie 19,8 m, co jest wartością porównywalną z dużo mniejszymi wozidłami klasy 360 ton. Umożliwia to manewrowanie w ciasnych wyrobiskach i pod załadunkiem koparek linowych.
Chociaż zastosowanie 8 opon umożliwiło w ogóle stworzenie tak olbrzymiego pojazdu, układ ten jest jego piętą achillesową. W modelu 75710 zastosowano bezdętkowe opony radialne w rozmiarze 59/80R63. Każda z nich waży około 5,5 tony i ma średnicę ponad 4 m. Głównymi dostawcami były firmy Michelin oraz Bridgestone, a koszt jednej takiej opony oscyluje w granicach 40-60 tys. dolarów. Opony te pracują na granicy fizycznych możliwości gumy i kordu stalowego – przegrzewanie się opon podczas długich przejazdów z pełnym ładunkiem jest jednym z głównych limitów operacyjnych tych maszyny.
Napęd
Napęd w oryginalnej konfiguracji stanowiły dwa niemieckiej produkcji, 16-cylindrowe silniki wysokoprężne MTU DD 16V4000 o pojemności 65 litrów. Każda z tych jednostek generowała moc 2300 KM (łącznie 4600 KM). Maksymalny moment obrotowy jednego silnika to aż 9313 Nm osiągane płynnie przy 1500 obr./min. Zbiorniki paliwa mają pojemność 5600 litrów. Zastosowany układ silników nie napędza jednak kół bezpośrednio. Był to klasyczny szeregowy napęd hybrydowy (diesel-elektryczny). Silniki spalinowe pełniły wyłącznie rolę generatorów prądu dla siłowni elektrycznej. To rozwiązanie, znane z lokomotyw spalinowych, eliminuje konieczność stosowania gigantycznych skrzyń biegów i wałów napędowych, które przy momentach obrotowych rzędu setek tysięcy niutonometrów ulegałyby natychmiastowemu ukręceniu.
Wygenerowana energia trafiała do systemu sterowania Siemens MMT500 (AC/AC). System ten składał się z generatorów, prostowników, falowników i wreszcie – czterech potężnych silników trakcyjnych umieszczonych w piastach kół (po jednym na parę kół bliźniaczych). Zastosowanie silników elektrycznych prądu zmiennego pozwoliło na uzyskanie maksymalnego momentu obrotowego praktycznie od zerowych obrotów, co jest kluczowe przy ruszaniu z miejsca masą 810 ton. Siemens dostarczył technologię, która pozwalała precyzyjnie dozować moc na każdą parę kół, działając jak elektroniczna blokada mechanizmu różnicowego i system kontroli trakcji w jednym.
Inżynierowie zaimplementowali inteligentny system zarządzania mocą, aby zoptymalizować zużycie paliwa i żywotność jednostek MTU. Gdy wozidło wracało „na pusto” z miejsca rozładunku, system automatycznie wyłączał jeden z silników diesla, co znacznie redukowało spalanie i zużycie motogodzin. Dopiero po załadunku, gdy czujniki ciśnienia w zawieszeniu wykrywały wzrost masy, drugi silnik był uruchamiany, aby dostarczyć pełną moc niezbędną do pokonania wzniesień kopalnianych.
Dane techniczne BiełAZ 75710
| Parametr | Wartość |
| Długość całkowita | 20,60 m |
| Szerokość | 9,87 m |
| Wysokość | 8,16 m |
| Masa własna | 360 ton |
| Ładowność | 450 ton |
| Dopuszczalna Masa Całkowita | 810 ton |
| Jednostka napędowa (Oryginał) | 2x MTU DD 16V4000 (Diesel) |
| Moc łączna | 4600 KM |
| Prędkość maksymalna | 64 km/h |
| Promień skrętu | 19,8 m |
| Ogumienie | 8x Michelin/Bridgestone 59/80R63 |
Eksploatacja
Szacunkowa cena zakupu BiełAZ-a 75710, w momencie premiery i dostępności zachodnich podzespołów, wynosiła między 6 a 8 lub według innych źródeł 8 a 10 mln dolarów. Cena ta była jednak wysoce umowna i zależna od kontraktu serwisowego, pakietu części zamiennych oraz kosztów transportu i montażu. Cena ta niewiele mówi też o ostatecznym koszcie pojazdu, ponieważ należy do niej doliczyć ceny części zamiennych, opon i paliwa. Dane eksploatacyjne z kopalni Czernigowiec wskazują, że BiełAZ 75710 zużywa średnio około 1300 litrów oleju napędowego na 100 km (choć w górnictwie częściej używa się przelicznika na motogodzinę – tutaj wartości mogą sięgać kilkuset litrów na godzinę pracy pod obciążeniem). Dwa zbiorniki paliwa o łącznej pojemności 5600 litrów pozwalają na około jedną zmianę roboczą intensywnej pracy.
BiełAZ 75710 nie może poruszać się po drogach publicznych. Jego transport z fabryki w Żodzinie do klientów (głównie w Rosji) to skomplikowana operacja logistyczna. Pojazd jest demontowany na kilkanaście głównych modułów. Rama, kabina, silniki, osie i koła trafiają na oddzielne platformy kolejowe. Cały „zestaw montażowy” zajmuje niemal cały skład pociągu towarowego. Po dotarciu do celu, np. do kopalni Czernigowiec w regionie Kemerowo (Syberia), rozpoczyna się proces składania. Trwa on zazwyczaj kilka tygodni i wymaga użycia ciężkich dźwigów oraz specjalistycznych zespołów serwisowych producenta. To właśnie tam, w warunkach polowych, często przy mrozach sięgających -40°C, BiełAZ 75710 nabiera ostatecznych kształtów. Pierwszy egzemplarz rozpoczął pracę w kopalni odkrywkowej węgla w Kuzbasie w 2014 roku.
Inwazja Rosji na Ukrainę w 2022 roku i pośrednia rola Białorusi w tym konflikcie doprowadziły do nałożenia surowych sankcji technologicznych. Dla projektu 75710 był to cios w samo serce. Kluczowe komponenty – silniki MTU oraz układ napędowy Siemens – stały się niedostępne. Zachodni partnerzy natychmiast wstrzymali dostawy części zamiennych i wsparcie serwisowe. Dla tak wysoce wyspecjalizowanej maszyny, opartej na zachodniej elektronice sterującej, oznaczało to paraliż. Nowoczesne wozidła to „komputery na kołach”; bez dostępu do oprogramowania diagnostycznego i części zamiennych, ich eksploatacja staje się niemożliwa lub skrajnie ryzykowna.
BiełAZ ogłosił plany zastąpienia zachodnich komponentów ich odpowiednikami z Rosji lub Chin. Rozważano zastąpienie silników niemieckich jednostkami z Uralskiej Fabryki Silników Diesla (projekty oparte na technice kolejowej i czołgowej) lub importem z Chin (np. silniki Weichai). Jednakże, zastąpienie dwóch zsynchronizowanych jednostek MTU i skomplikowanego systemu AC/AC Siemensa nie jest prostą operacją. Wymaga to przeprojektowania całego układu sterowania i ramy. Chińskie podzespoły, choć coraz lepsze, wciąż ustępują zachodnim odpowiednikom w kwestii trwałości w ekstremalnych warunkach syberyjskich.
Obecnie los modelu 75710 jest niepewny. Istniejące egzemplarze (szacuje się, że wyprodukowano zaledwie 3-4 egzemplarzy) są podtrzymywane przy życiu metodami chałupniczymi lub kanibalizacją części. Co jednak najważniejsze, produkcja seryjna w oryginalnej specyfikacji jest niemożliwa i raczej długo się to nie zmieni. BiełAZ skupił się więc na mniejszych modelach (klasa 90-220 ton), gdzie łatwiej o substytuty podzespołów z Rosji i Chin. Ostatecznie białoruski BiełAZ 75710 stał się z jednej strony ofiarą agresywnej polityki Federacji Rosyjskiej, a z drugiej swojej własnej innowacyjności – jego uzależnienie od międzynarodowych komponentów, części i podzespołów okazało się jego największą słabością.
Podsumowanie
BiełAZ 75710 jest często błędnie określany jako największa wywrotka na świecie. Bardziej prawidłowe określenie to największe wozidło sztywnoramowe na świecie. W momencie pojawienia, pojazd ten wzbudził zainteresowanie na całym świecie, ale coraz bardziej agresywna polityka Federacji Rosyjskiej, od której Białoruś jest w znacznej mierze zależna, sprawiła, że pojazd ten nie mógł zyskać popularności.
Olbrzymie rozmiary pojazdu miały być jego ekonomiczną zaletą, ale w praktyce koszty eksploatacyjne są olbrzymie, a wraz z zachodnimi sankcjami praktycznie uniemożliwiają normalną eksploatację wozideł. Z drugiej strony, nawet bez sankcji, koszty eksploatacyjne był olbrzymie. Szacuje się, że gdy psuje się jeden mniejszy pojazd, kopalnia traci 5% zdolności przewozowych. Gdy awarii ulega BiełAZ 75710, z linii wypadają gigantyczne moce przerobowe. W warunkach sankcji i braku części, ryzyko oparcia logistyki kopalni na kilku unikalnych gigantach okazało się strategią ryzykowną. Wiele kopalń woli utrzymywać flotę mniejszych, ale bardziej standardowych i łatwiejszych w naprawie maszyn.
Źródło zdjęć: Depositphotos.com
