Квадратные колеса – не миф: как на них ездили и почему отказались
Телеведущий Баженов: на БелАЗе установлены дизельные двигатели
Квадратные колеса чаще всего встречаются в анекдотах. Однако такие разработки все же велись, и их результат даже применялся на практике. Как на них ездили и почему отказались?
Получат ли распространение летающие мотоциклы и где они уже используются? Можно ли с помощью монетки залатать дырку в колесе? Зачем нужен мох внутри покрышки?
Как сделать покрышки из подручных материалов? Можно ли вместо колес установить шары? Разберемся прямо сейчас с программой "Как устроен мир" и ее ведущим Тимофеем Баженовым.
А вы знали, что колеса бывают не только круглыми? И на таких ездят!
Футуристический транспорт будущего вдохновляет не только автомобильные корпорации, но также изобретателей-одиночек. Один британец создал электробайк, который ездит на двух больших красных шарах. Специальные инновационные датчики и четыре мотора отвечают за равновесие. Еще один двигатель обеспечивает движение колес в нужном направлении. Большая часть деталей устройства распечатана на 3D-принтере. При этом все свои разработки изобретатель выложил в Сеть, чтобы любой желающий мог сделать себе такой же аппарат.
"Технология сферических колес, конечно же, перспективна. У этой технологии есть масса преимуществ. Сферические колеса могут двигаться в любом направлении, соответственно, они очень маневренны. Они могут применяться и использоваться в таких отраслях, как роботы-погрузчики, инвалидные коляски, в космической технике, в луноходах, марсоходах. Самый главный недостаток сферических колес – это сложность их конструкции, которая приводит к острой, к очень быстрой изнашиваемости", – сообщил технический директор IT-компании Сергей Шебанин.
А вот этим энтузиастам достаточно 300 метров, арматуры и сварочного аппарата. Старенькая "копейка", поставленная на шары, вполне успешно едет по льду. А вот по сугробам пока не очень. Передние колеса сильно забиваются снегом, и машина начинает клевать носом. Да и со способностью поворачивать у этого аппарата пока не очень. Но изобретатели планируют его усовершенствовать.
Ездить по любой траектории, совмещать разворот с движением по дуге, боком, по диагонали можно не только на сферах. Это позволяют и всенаправленные колеса. Таких конструкций было придумано несколько. Самая известная – механическое колесо.
На его поверхности под углом 45 градусов расположены специальные ролики, благодаря которым можно совмещать линейное и вращательное движения.
Поэтому устройства на таких колесах могут ехать в любую сторону и даже крутиться вокруг своей оси.
"Во многих ситуациях это очень полезное во многом изобретение. Но надо сказать, что современные автомобили и вообще автомобилестроение немножечко пошло по другому пути развития. Теперь, поскольку у нас автомобили перспективные, это все электромобили, у них обычные плоские колеса, которые поворачиваются, и передние, и задние одновременно на определенный угол вплоть до 90 градусов. Это так называемый режим краба, когда машина может повернуть все четыре колеса вправо, например, и уехать просто вправо", – объяснил доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии РЭУ имени Плеханова Дмитрий Зиборов.
Колеса, которые могут самостоятельно перемещать автомобиль в любом направлении, придумал канадский изобретатель Уильям Лиддард.
Шины таких колес могут вращаться перпендикулярно основному направлению движения. Это дает возможность выполнять сложные маневры, в том числе и разворот на месте. Управляет каждым колесом независимый электромотор, который питается от автомобильного аккумулятора.
"Есть технология электромоторов, встроенных непосредственно в колесо. Существуют более экзотические варианты и технологии, например, колеса, которые могут преодолевать различные препятствия. Они могут въезжать по лестнице, ехать по пересеченной местности, преодолевать любые рельефы грунта", – заявил Сергей Шебанин.
Именно так устроены самые большие колеса в мире. На огромном БелАЗе установлены два дизельных двигателя, общая мощность которых превышает 4500 лошадиных сил.
- Однако эти двигатели напрямую не участвуют в движении самосвала.
- Их задача – приводить в действие турбины генераторов, которые производят переменный ток для гигантских мотор-колес.
"Большие карьерные грузовики с электродвигателями стали строиться практически сразу. Крутящий момент от двигателя передается карданным валом. Чем больше момент, а момент реально должен быть дьявольский, чудовищный, который там несколько десятков тонн, ближе к сотне, своротит с места и еще поднимет их по карьеру наверх. Представляете, какой должен быть кардан тогда? Он должен быть в диаметре как самолет небольшой. А редуктор еще больше, а мосты еще больше, а полуоси еще больше. Это будет такая гигантомания! Было принято решение блестящее, как лысина Баженова. Они взяли и, мол, давайте у нас под капотом будет работать топливный генератор, а он будет питать электромоторы", – рассказал инженер Илья Рыжанушкин.
Несмотря на внушительные размеры, БелАЗ нельзя назвать неуклюжим. На соревнованиях его водители показывают чудеса поворотности. Скорость гиганта может достигать 65 километров в час. Для карьерников даже проводятся гонки по пересеченной местности.
"Вы посмотрите, какие зеркала. Два зеркала мне по пояс. Я иду сейчас по палубе, я бы сказал по капоту самого большого автомобиля в мире. Это знаете, что такое? Это шноркель, воздухозаборник двигателя. А это, вот эти все двери, как в холодильнике, как в сейфе – это таблетка реле, регулятор уровня напряжения генератора. Кабина некрупная, но зато очень комфортабельная. Можно заходить в нее как слева, так и справа. Там два места для водителя и пассажира. Посмотрите, как там уютно и красиво. Мне, кстати говоря, уже доводилось в жизни управлять такой машиной, и я хочу сказать, что получил тогда большое удовольствие. Вот мне дали поуправлять таким грузовиком, и я считаю, что это большое счастье. Не знаю как другие мужчины, но я думаю, что это как в первый раз сходить на охоту, первый раз поцеловаться с девушкой, первый раз заняться чем-то, чего раньше никогда не делал. Причем я не только сидел сам за рулем, но еще и командовал гонками на таких машинах, буквально вот как стритрейсеры делают или драгрейсеры. То есть я прям присаживался на одно колено, взмахивал руками, и они со страшной силы разгонялись рядом со мной. Я чувствовал себя таким маленьким, и водители, конечно, меня не видели. И не раздавили только потому, что до меня было 100 метров от каждой машины. Но когда находишься рядом с таким гигантом, 100 метров воспринимаются буквально как 25 сантиметров. Вот кажется наедет сейчас это колесо, втопчет тебя в базальт и не будет вообще, даже пятна не останется. А вот этот козырек посмотрите, какой мощный, туда не валят никакие грузы. Он сделан специально на случай, если из кузова выкатится скала, чтобы она не раздавила кабину или того, кто прохаживается в этот момент по балкону. Он, кстати, от дождя и от снега прекрасно помогает. В общем вспоминаю я, как управлял этой машиной, и радуюсь, все-таки счастливый я человек. Журналистика позволила мне заниматься самым интересным в мире делом – изучением устройства мира", – рассказал ведущий Тимофей Баженов.
Квадратные колеса чаще всего встречаются в анекдотах. Однако такие разработки все же велись, и их результат даже применялся на практике.
Еще в середине прошлого века американский изобретатель получил патент на квадратные колеса, которые позволяли прекрасно двигаться по песку, снегу и грязи.
Плавающая ось автоматически выравнивала положение колес относительно друг друга. За счет этого достигалась плавность хода. Одно время изобретение даже планировали использовать для армейской техники, но из-за сложности конструкции от этой идеи отказались.
"Часто люди пытаются создать еще один вечный двигатель, еще какую-то альтернативу классике. Но, пожалуй, когда мы говорим о сферических колесах, это как-то ближе к классике, нежели квадратное колесо, потому что, чтобы работало колесо, опять потребуется большое количество механизмов, которые будут демпфировать вот этот шаг квадратного колеса, чтобы получилась плавность хода", – пояснил Ян Хайцеэр, вице-президент Национального автомобильного союза.
Сегодня отдельные энтузиасты пытаются проверить на практике возможности квадратных колес. Однако их поделки не идут ни в какое сравнение с первичным изобретением.
Колеса изо мха? И такое бывает!
"Мхом поросли" – так обычно говорят о чем-то устаревшем. Однако сегодня быть замшелым очень даже модно и экологично. Повинуясь зеленому тренду, инженеры придумали колеса, в которых есть самый настоящий мох. В протекторах сделаны небольшие сквозные окошки, через которые влага с дороги попадает во внутреннюю часть колеса. Обитающий там мох поглощает углекислый газ из атмосферы и вырабатывает кислород.
"За моей спиной вы видите выброшенное на помойку колесо. Вроде никому оно не нужно, свой век отслужило. А на самом деле колесо – это одно из величайших изобретений человечества. Если б не колесо, всей бы нашей цивилизации, наверное, не было. И кажется, что колеса были всегда. А на самом деле их изобрели относительно недавно. Примерно 3-3,5 тысячи лет до нашей эры. И эти изобретения пришли в голову людям на всех континентах. И в Месопотамии, и на Кавказе, и в Сибири, и за Уралом. Примерно в этот период люди догадались, что у них должны быть колеса. Археологи связывают это одновременное изобретение колеса с появлением металлических инструментов, которые обеспечили необходимую точность изготовления", – отметил ведущий.
Экспериментировать с внешним видом шин инженеры начали еще в середине XX века. Машины перестали быть просто средством передвижения, а их производители наперебой соревновались друг с другом в роскоши. И вот в один прекрасный вечер по улицам заграничного города промчался блестящий белый кабриолет, колеса которого горели огненно-красным светом.
Светящиеся шины делали из неотана – полупрозрачного синтетического каучука. Его заливали в формы и запекали при температуре 121 градус по шкале Цельсия. Внутри таких шин размещалась подсветка из 18 небольших лампочек. При этом в неотан можно было добавлять пигменты, чтобы получить шины под цвет автомобиля.
К сожалению, светящиеся колеса так и остались экзотикой. Производители решили, что они слишком отвлекают участников дорожного движения.
"Огонь в шинах может быть не только декоративным украшением, но и спасением на дорогах. Разбортировка колеса грозит серьезной аварией. Особенно если с собой нет запаски. Но есть один огненный выход из ситуации. Как раз зимой мне пришлось с этим столкнуться. Покатался я на спущенных колесах по снегу. Проходимость выше, но, как видите, колесо разбортовалось. До шиномонтажа далеко, у меня здесь таких условий нет, компрессор есть, но накачивать бесполезно. Сейчас скажу почему – колесо отлипло от обода, со всех сторон проходит здоровенная щель, и давления просто не хватит для того, чтобы нормально ему накачаться. Сейчас покажу, что в этом случае нужно делать. (Беру. – Прим. РЕН ТВ) бензин, и я использую очиститель для монтажной пены, но в принципе можно любой аэрозоль использовать. Дырочка здесь небольшая, много лить не надо, но и мало не следует. По всему ободу заливаю бензин в край покрышки. Тут торопиться не нужно, нужно, чтобы бензин чуть-чуть испарился, пропустить его туда. Теперь нужно отойти на безопасное расстояние, прицелиться*, поджечь. Надо было подпустить туда воздух – сразу произошел хлопок, и колесо накачалось, как видите, выходит пар, дым… Короче говоря, присохло оно со всех сторон к диску. Я затыкаю пальцем, чтобы давление не выходило. А здесь, как вы видите, полное прилегание", – поделился Тимофей Баженов.
Пробой колеса – это одна из самых частых неприятностей на дороге
Неудивительно, что производители шин бросили все силы, чтобы справиться с этой проблемой. Сразу несколько компаний в разных уголках Земли придумали безвоздушные колеса, которые полностью состоят из резиновых протекторов и эластичных спиц. Они поглощают удары и другие воздействия, замедляя износ колес и подвески.
Пока мировые автомобильные бренды изобретают самоподкачивающиеся колеса, на некоторых наших грузовиках такой механизм уже давно установлен. Еще в середине прошлого века советские инженеры придумали простую, но действенную систему автоматической подкачки колес. Под выступающей металлической ручкой на колесе прячется шланг для подачи воздуха. Система позволяет как повышать, так и снижать давление в шинах для адаптации к различным дорожным условиям. Если же колесо пробито, автоматическая подкачка довольно долго поддерживает его в рабочем состоянии.
"Система подкачки колес существует на военных автомобилях, на некоторых спортивных автомобилях, на грузовиках – именно они являются чаще всего военными автомобилями. Стоит компрессор, стоит резервуар с воздухом. И компрессор накачивает воздух и по специальным магистралям через мост подает воздух в шины. Таким образом практически на ходу можно шины подсдуть и накачать", – добавил вице-президент "Национального автомобильного союза" Ян Хайцеэр.
Иногда кажется, что поговорку "голь на выдумки хитра" придумали наши водители. Когда до ближайшего сервиса сотни километров, как не научиться, например, чинить пробитые колеса с помощью подручных материалов! Например, монеток. Для этого нужно согнуть монету плоскогубцами, надеть на пробой и постучать по сгибу молотком, чтобы самодельная заклепка плотно защемила края дыры.
Изобретение колеса было настолько важной вехой в развитии человечества, что его пытались использовать как мерило развития народов.
"Миф о том, что древние цивилизации Латинской Америки не знали колеса, придумали европейцы, чтобы унизить индейцев. На самом деле и майя, и инки, и ацтеки колесо знали, просто использовали не для того, чтобы ездить. Ездить у них было неудобно. Некоторые жили в джунглях, некоторые в горах, там не было дорог. Да и к тому же не было тяглового скота, куда можно было бы применить колесо. Ну то есть сделать какую-то повозку, запрячь в нее кого-то и на этом ком-то ехать по какой-то дороге. Дорог нет, тяглового скота нет, соответственно, колесо как средство передвижения им было не нужно. Но колесо у них было, и они использовали его для мельниц и для разных ритуалов, то есть колеса они знали. И рассказывать о том, что они уж совсем дико жили, могли только люди, которые хотели их унижать", – заключил ведущий.
* Не повторять! Опасно для жизни!