Безвоздушное пространство
Производители постоянно совершенствуют не только узлы и агрегаты автомобилей, но и такие элементы, которые, казалось бы, в этом уже давно не нуждаются. Примером тому служат ряд разработок ведущих мировых шинных компаний, пытающихся создать идеальные покрышки.
Одними из первых заново изобретать колеса начали во французской Michelin. Компания в 2005 году представила разработку под названием Tweel – от английских Tire (шина) и Wheel (колесо). Инженеры ломали голову над тем, как избавить строительную технику от частых проколов колес. Ведь обычно на стройплощадке находится куча различного мусора, способного в миг повредить шины. Выход оказался чрезвычайно прост: выяснилось, что для защиты колес от проколов всего-навсего надо убрать из них воздух.
В результате на свет появились безвоздушные колеса Tweel, которые представляли собой диск, соединенный с ободом с помощью гибких, поддающихся деформированию полиуретановых спиц, и протекторного полотна. Испытания показали, что такое колесо, действительно, не боится проколов. Однако оказалось, что и ряд других характеристик существенно выделяли его на фоне традиционных собратьев.
Как показали первые испытания, существенно повысился комфорт при управлении спецтехникой, обутой в Tweel. Операторы отмечали, что машины меньше трясет, не так сильно ощущаются неровности дороги, а также повышается точность управления техникой.
Почему же автопроизводители не оснащают массово этими чудо-колесами свои машины? Как практически у любой технологии, у Tweel есть и недостатки. Главный из них – слишком высокий уровень вибрации на скоростях, свыше 80 км/ч. Также инженерам пока не удается снизить и уровень шума, который значительно выше у французской разработки по сравнению с традиционными радиальными шинами. Да еще и каждый комплект придется настраивать под конкретную модель на стадии производства. Плюс ко всему на высокой скорости чудо техники слишком сильно нагревается. Так что длительная поездка на авто, обутым в Tweel, может оказаться делом не легким.
Тем не менее подобная конструкция отлично подошла для тихоходной строительной техники. Более того, в 2009 году Michelin сообщила о том, что будет сотрудничать с НАСА при создании лунохода нового поколения. Компания занялась разработкой колес для ровера.
В основу разработки также легла идея Tweel. По заверению французов, новый луноход сможет гораздо лучше поддерживать мобильность в экстремальных условиях на пересеченной местности. Согласно подсчетам, колеса ровера будут в 3,3 раза эффективнее планетоходов, использовавшихся американцами в рамках программы «Апполон».
В прошлом году компания дала старт коммерческим продажам своих разработок в Северной Америке. На рынок были выведены колеса 12N16.5 X-Tweel SSL для ковшовых погрузчиков. Новую продукцию получили с десяток дилеров в Соединенных Штатах и Канаде.
На военные нужды
Новыми типами колес вскоре заинтересовались и в других компаниях. Так, в американской Resilient Technologies решили, что безвоздушные шины как нельзя лучше подойдут армейским вездеходам Humvee. Идея понравилась и военным в Пентагоне, в результате министерство обороны США согласилось выделить средства компании на соответствующую разработку.
В отличие от операторов погрузчиков военные полюбили безвоздушные шины за еще одну любопытную деталь. Вместо спиц, как у Tweel, в данной разработке используется сотоподобный материал. Даже потеря 30% «сот» позволяет транспортному средству сохранить способность двигаться. А опыт военных действий в Ираке и Афганистане показал, что при срабатывании заложенного у дороги взрывного устройства, шансы выжить значительно увеличиваются, если экипажу удается покинуть место взрыва. К тому же часть осколков проходит сквозь «соты» не разрывая их.
Так что Resilient Technologies получила от американского оборонного ведомства грант на разработку новых усовершенствованных колес. За четыре года военные согласились выделить 18 млн долл. на соответствующее исследование.
В 2008 году, когда новость облетела профильные издания, компания не смогла назвать ориентировочную стоимость новинки, а также указать, какой материал используется при производстве. В Resilient Technologies ссылались на то, что разработка находится на начальной фазе, поэтому более конкретной информации в компании предоставить не могут.
Тогда же интересующимся дали понять, что, хотя военные и ждут с нетерпением новинку, производитель не планировал в скором времени запускать коммерческие продажи. В 2008 году специалисты посчитали, что до массового внедрения технологии должно пройти не меньше 10 лет.
Несколько другой взгляд на перспективу технологии был у производителя техники для активного отдыха – компании Polaris, известной своими снегоходами, мотоциклами, электромобилями, квадроциклами и проч. В прошлом году она стала владельцем Resilient Technologies и все-таки пообещала вывести на рынок новые колеса уже к 2014 году.
По словам главы оборонного (есть и такое!) подразделения Polaris Ричарда Хаддада, на испытаниях безвоздушные шины зарекомендовали себя с самой лучшей стороны. Транспортное средство с пробитым из крупнокалиберного оружия колесом смогло проехать больше 8 тыс. км.
В то же время компания не уточнила, будет ли разработка доступна только для ее техники или же планируется наладить выпуск продукции и для обычных гражданских автомобилей.
Концепция для концепта
В 2011 году о собственной разработке безвоздушной шины заявила и японская Bridgestone. Судя по сообщению компании, она уже выбрала концепцию продвижения нового продукта. Упор делается на экологичность колес. Разработка, уверены специалисты, может оказаться «конкурентоспособной и более экологичной альтернативной традиционным шинам в будущем».
Производитель особо подчеркивает, что одна из его миссий – внести вклад в более устойчивое общество, что будет достигнуто благодаря сосредоточению усилий в трех областях: сохранении окружающей среды, сохранении ресурсов и снижении выбросов углекислого газа. В рамках реализации миссии Bridgestone и занимается различными проектами, включая безвоздушные шины.
Более того, компания указывает, что представленные ранее разработки других производителей не годятся для массового производства – это не выгодно. Bridgestone, в свою очередь, заявляет, что ее технология создана с целью практического применения.
Как и у конкурентов, японская новинка представляет собой гибрид колеса и шины. Обод соединен с диском с помощью специальных видоизмененных спиц, выполненных из термопластической резины. Материал поддается переработке на 100%. Таким колесам также не требуется воздух, и они не боятся проколов.
Наделали дырок
В октябре 2011 свою версию безвоздушной шины представила японская Yokohama Rubber Co. Ltd. в рамках выставки Good Design Expo, прошедшей в Токио. Интересно было то, что Yokohama является средней по доходу компанией, которая первой из подобных потянулась за гигантами.
Концепция продукта под названием Youmyaku не сильно отличалась от конкурентов: все те же видоизмененные спицы и защищенность от проколов. Однако кое-что выделяло эту резину от других разработок, отмечал портал airless-tire.com.
Во-первых, японцы представили резину с очень низким профилем. По сравнению с тем же Tweel спицы у Youmyaku очень короткие, что, скорее всего, означает ограниченные возможности по их деформации. Поэтому, заставить такие колеса «проглатывать» неровности дорог – задача не из легких.
Во-вторых, Yokohama продемонстрировала оригинальный подход к вопросу об отводе воды. Раз колесу не страшны проколы, протектор можно перфорировать самим, решили японцы. В результате отвод воды у безвоздушной шины осуществляется не только с помощью рисунка протектора, но и специальных отверстий на нем.
Наконец, более ранние разработки представляли собой гибрид колесного диска и шины. Судя по фото, Yokohama умудрилась обуть в новинку обычный колесный диск, создав именно безвоздушную покрышку. А это в свою очередь может позволить быстрее адаптировать Youmyaku к легковым автомобилям.
Подхватили эстафету
Уже в этом году на международном автосалоне во Франкфкрте новый дизайн безвоздушных шин, получивших название i-Flex представила и корейская Hankook. Пока шина существует только в виде концепт-продукта.
Помимо того, что такому колесу не страшны проколы, у него есть целый ряд дополнительных преимуществ по сравнению с традиционными собратьями. Оно намного легче, а благодаря ячеистой структуре способно гасить удары при езде по неровной дороге. Только эти два свойства новинки позволяют снизить расход топлива и улучшить показатели по уровню шума и комфорту управления, хвастаются в Hankook.
Кроме того, более легкие колеса означают и более низкую неподрессоренную массу, что по идее должно улучшить управляемость автомобиля, оснащенного новинкой. При этом 95% материалов, из которого выполнено i-Flex, могут быть вторично переработаны.
Новинка изготовлена из полиуретанового волокна, причем сама шина и обод представляют единое целое. На выставке в новые колеса с монтажным диаметром 14 обули субкомпакт Volkswagen up! Кстати, Hankook – первый производитель, решивший оснастить колесами легковой автомобиль, а не погрузчик, луноход или боевую машину. Пока дальше концепт-продукта дело не пошло, однако наблюдатели уверены, что переход на новый тип колес – только вопрос времени.
Стоит отметить, что корейцы экспериментируют не только с типами колес, но и с возможностями по изменению площади пятна контакта покрышки с асфальтом. Так, в сотрудничестве с Университетом Цинциннати Hankook обкатывает новую технологию под названием eMembrane. Она позволяет покрышке менять форму в зависимости от дорожных условий. Причем меняется сама внутренняя структура шины.
Скажем, при движении с высокой скоростью центр покрышки, в той части, которая контактирует с дорогой, расширяется, обеспечивая таким образом больше сцепление за счет увеличенного пятна контакта. На малых скоростях происходит обратное: площадь пятна контакта уменьшается, а вместе с этим и расход топлива за счет уменьшения сопротивления качению.
Вопрос цены
На скорость внедрения технологии в массы неизменно влияет ее доступность. Пока безвоздушные колеса обходятся дорого. По подсчетам экспертов, стоимость одного такого колеса от Polaris составит не менее 500 долл.
О том, что новинка не обойдется дешево, предупреждали и в Michelin. В компании дали понять, что обуть строительную технику в чудо-резину обойдется примерно в два раза дороже по сравнению с обычными покрышками. Правда, тут же заявили, что, несмотря на высокую цену, покупатель сэкономит на ремонте, а его автопарк будет меньше простаивать из-за поломок.
Мягко сказать, непривычен и вид новинок. Однако, маркетологам, скорее всего, не составит большого труда убедить потребителя, что всевозможные iFlex и Youmyaku – это стильно, молодежно и современно.
Что касается самих производителей, то вряд ли они свернут разработки в данной области, вложив в них столько сил. Очевидно, что переход на новые технологии – дело времени.
