«Непневматическая шина» – технология будущего уже сегодня
Как известно, традиция ездить на колесах с резиновыми шинами, накачанными воздухом, пошла еще с конца XIX века. Шотландец Джон Данлоп обмотал колеса велосипеда надутым садовым шлангом, благодаря чему ездить на нем стало значительно приятнее. Вскоре, получив патент, изобретатель открыл свою компанию, которая до сегодняшнего дня называется его фамилией – Dunlop.
Первый прокол шины произошел уже 1889 году, когда велосипедист Уильям Хьюм, использовал шины Данлопа, пробил колесо во время очередной гонки. И вот уже более века люди, использующие воздушные колеса, страдают от проколов. Но технологии на месте не стоят, и, как говорил один известный политик: «Хватит это терпеть!» – Появляются шины, не боящиеся проколов.
Принято считать, что идея безвоздушных шин принадлежит военным исследователям США.Конструкция была разработана для того, чтобы американским солдатам не приходилось рисковать жизнями, меняя пробитое колесо в горячих точках.
Фото: Шины Алматы / almati.gepard.kz
Сама идея принадлежит американской компании Resilient Technologies, которая начала работу над проектом еще в начале 2002 года. В 2007 ими был разработан прототип Airless: Resilient NPT (non pneumatic tyre – «непневматическая шина»). Испытания прототипа прошли в 2009 году. Покрышка была сделана из огнеупорного резины и состояла из каркаса, сделанного в виде «пчелиных сот» и резинового обода с протектором.
Почему именно так? Все просто – это форм-фактор позволяет достичь одновременно достаточной жесткости (колесо может держать тяжелые автомобили и выполнять свои функции, даже когда разрушено до 30% сот), а вместе с тем и достаточной мягкости, ведь «соты» хорошо деформируются, амортизирующие неровности дороги не хуже, чем наполнена воздухом покрышка.
Французская компания Michelin долго работала над сочетанием в своих гражданских покрышках оптимальной жесткости и мягкости. Инженеры бились над тем, чтобы в вертикальном направлении резина была податливой в угоду комфортной езде и хорошей амортизации, а в поперечном направлении шина была максимально жесткой, чтобы не деформироваться от боковых нагрузок на поворотах.
В конце концов, американское подразделение компании предложило выход – отказ от пневматической шины. Так появились Tweel (сокращенно от tyre – покрышка и wheel – колесо). Эта конструкция использует плоские резиновые спицы специального сечения, заменили наполненный воздухом об "объем обычной покрышки. Эти спицы неразборные соединяют между собой внешний обод с протектором и внутренний – закрепляется на ступицу. Резиновые спицы колеса поглощают удары лучше, чем накачана воздухом шина, так как могут свободно сгибаться по всей высоте, как лист бумаги. Ну а за счет того, что эти спицы имеют особое сечение, при боковых нагрузках колесо не деформируется, так как спицы сгибаются только в одной плоскости. Таким образом, боковая жесткость шины сравнима с цельнолитой крышкой, а энергоемкость колеса (способность поглощать удары) теперь зависит не от давления воздуха в колесе, а от жесткости спиц.
Этими плюсами Tweel не ограничиваются: например, опытный образец от Michelin весил в несколько раз меньше, чем обычное колесо на металлическом диске. Добавим сюда очевидную невосприимчивость к проколам и повышенный срок службы (в этом придется поверить разработчикам) … Все это выглядит очень заманчиво.
Испытать такие колеса французская компания решила не только на автомобилях. Так в испытаниях приняли участие Audi A4, роботизированная инвалидная коляска iBot и Segway Centaur. С компанией Michelin заключили контракт НАСА – колеса их разработки будут ставить на луноход нового поколения. С 2012 года, американское подразделение французских «Колесников» начал коммерческие продажи Tweel для погрузчиков, сельскохозяйственной и строительной техники.
