На гумовому ходу.

У жовтні 2008 року напроти Королівської Академії мистецтв у Лондоні припаркувався незвичайний Hummer H3. Сам по собі він практично не відрізнявся від серійного, але ось колеса ... Замість литих алюмінієвих дисків на ньому стояли дерев'яні обода, зовсім як на фургонах переселенців з вестернів. А замість шин - гумова стрічка, та й та, напевно, була зроблена для того, щоб трохи менше гуркотіти по бруківці. Скульптор Метью Херіссон створив цю пересувну скульптуру до 5-й виставці Zoo Art Fair. Зрозуміло, він навіть не думав з'єднувати з раритетними колесами двигун (якщо там, звісно, ??взагалі є двигун під капотом). Колеса півторастолітній давності і сучасний мотор технологічно не поєднаються, так що це "твір мистецтва" можна лише "возити за мотузочку".

З історії

Як не дивно, але пневматична шина старше автомобіля. У 1846 році англійський інженер-шляховик Роберт Томсон отримав патент на "повітряне колесо", яке складалося з камери і покришки. Гуми тоді ще не було, тому камеру Томсон запропонував пошити з парусини, просоченої каучуком або гутаперчею, а саму шину склепати з шматків грубої шкіри, герметичність їй була не потрібна. Томсону вдалося навіть продати певну кількість своїх коліс, але товар, сильно випередив свій час, не приніс інженеру ні багатства, ні популярності.

Ця гумова шина з'явилася приблизно 40 років по тому. Кажуть, що своїм другим народженням вона зобов'язана скаргами сина шотландського ветеринара Джона Данлопа на нестерпний тряску при їзді на велосипеді. Нібито доктор використовував шматки гумового шланга, замкнувши їх у кільце, заповнюючи його спочатку водою, а потім і повітрям. Як би не було насправді, але патент № 10607 від 23 липня 1888 року на "пневматичний обруч" закріпив його пріоритет, а велогонки 1889 року стало тріумфом Данлопа: велосипед з шинами впевнено обійшов всіх суперників!

До появи шин для автомобілів залишалося зовсім небагато: вже в 1895 році французи Андре і Едуард Мішлен зробили перший в світі автопробіг на "пневматика" з Парижа в Бордо. А в 1903 році інженерами компанії Goodyear були винайдені безкамерні шини (хоча в серію вони пішли лише через півстоліття!). У 1923-му стараннями компанії Continental з'явився тканинний корд, а радіальним він став завдяки розробникам Michelin у 50-х роках минулого століття. І, до речі, повертаючись до англійського скульпторові: не він один надихнувся колесами - Едуард Мішлен свого часу закінчив паризьку Школу витончених мистецтв, правда, по класу живопису ...

Сталева спіраль діалектики

Давайте тепер перенесемося з початку XX століття в день післязавтрашній. Ви здивуєтеся, але тут більше немає пневматичних шин! Адже ще в 2005 році в Детройті Michelin справив фурор парою винаходів. Перше - Tweel - представляє собою ажурне колесо на Audi A4 з литим гумовим протектором, що забезпечує необхідне зчеплення з дорогою. Під ним - пружні і сильно деформуються спиці, складові ноу-хау технології. На випробуваннях Tweel вже заощадив 5% палива (за рахунок меншого внутрішнього тертя) і показав уп'ятеро (!) Вищу бічну жорсткість, що призвело до надзвичайно гострого відгуку автомобіля при рулюванні.

Друга новинка - Airless - монтується на традиційно жорсткий обід замість гумової шини і складається з пружною сталевий спіралі (майже як радіальний корд), яка не боїться не тільки цвяхів, але і поломки декількох витків. Якщо, як обіцяють розробники, такі колеса "увійдуть в моду" до 2015 року, доведеться, мабуть, "випустити повітря" з Бібендума - надувного чоловічка, який уособлює Michelin, замінивши його гумові кільця сталевими пружинками.

Так що, шинам кінець? Не всі такі одностайні у прогнозах. Ось, приміром, над яким проектом працює корейська Kumho: шина і колесо залишаться, вважають там, але кардинально зміняться. Протектор пропонується виготовляти з так званого електроактивних полімерів EAP, який в залежності від дорожніх умов і під впливом напруги, що підводиться змінює свої властивості. Вийде дійсно універсальна шина для літа та зими, дощу і сухої погоди!

Ще цікавіше запропоноване фірмою Maglev кріплення колеса до маточини. Замість болтів або гайок - магнітна підвіска обода з набором потужних постійних магнітів, розташованих навпроти такого ж набору соленоїдів, закріплених на маточині. Колесо буде обертатися з повітряним зазором без будь-якого тертя за рахунок біжить електромагнітного поля. Такі ось підвіска і мотор в одному колесі!

З небес на землю

А тепер повертаємося назад - з післязавтра в день сьогоднішній. На порядку денному з усією гостротою стоїть пошук шляхів вирішення одвічного протиріччя між різними якостями шин. Зробити покришку одночасно економічною і добре тримає дорогу, відмінно гальмує і безшумною, придатної для сухого і залитого водою асфальту - надзвичайно складне завдання. За окремо усі проблеми давно вирішені, а ось разом ...

Втім, і на цьому шляху є успіхи. Наприклад, нова шина Michelin Energy Saver і служить довше, і гальмує краще, і скорочує витрату палива на 0,2 л/100 км. Останній показник перераховується в зниження викидів CO2 в середньому на 4 г/км, що сьогодні - найкраща рекомендація для автовиробників у зв'язку з затвердженими нормативами ЄС на ці самі викиди.


Насправді в такий економічності немає нічого дивного, ви й самі можете досягти її, якщо підкачаєте ваші колеса на зайві пару-трійку десятих атмосфери. Результат незабаром покаже табло бортового комп'ютера. Ось тільки їздити на перекачаних шинах доведеться дуже обережно: гальмівний шлях помітно підросте. А випробування Michelin Energy Saver дали водієві, навпаки, запас в додаткові 3 метри при зупинці зі швидкості 80 км/год!

Водієві легкового автомобіля зекономлені гроші просто приємні, але для фірм-перевізників це серйозний аргумент в конкурентній боротьбі: сьогодні до 27% їхніх витрат припадає на паливо, це приблизно дорівнює фонду зарплати водіїв. Тут нові шини Michelin X Energy ? SaverGreen прийдуть як не можна до речі з можливою річний економією близько тонни солярки на вантажівку. Звичайно, подібні роботи ведуть і інші шинні гранди. Наприклад, у минулому році Goodyear показав свої розробки, названі AirMax, FuelMax і Kmax. Перші призначені для передніх коліс і дозволяють збільшити пробіг до заміни на 65 000 кілометрів, гальмівний шлях - на 3% і трохи заощадити на паливі. Інші дві ставлять ззаду, але і вони теж вносять свій внесок до бюджету фірми-перевізника.

"Підшкірний" чіп

Цікаве нововведення запропонував Continental: підгледівши, як нині імплантують електронні чіпи в обкладинки паспортів і під шкіру домашніх тварин, розробники запропонували "завулканізіровать" такий датчик у внутрішній шар шини. Але це не просто ідентифікатор, але і датчик тиску повітря і температури покришки. Маса пристрою разом з літієвої батарейкою, яка є цілих п'ять років, всього 7 грамів, так що дисбалансу чіп не внесе. Зате тепер колесо повідомить по радіоканалу бортовому комп'ютеру всі дані про шину: тип, розмірність, рекомендований тиск, максимальну швидкість, допустиме навантаження, дату виготовлення ... А заодно і реальні параметри: температуру, тиск і навіть навантаження. За цими даними комп'ютер зможе навіть виявити несподівано перемістився в фурі вантаж. Обмежить в повороті швидкість навантаженого автомобіля. Відрегулює фари, змінить настроювання амортизаторів. Експерименти показали: ABS, що враховує тип і стан шин, скорочує гальмівний шлях на цілий метр!

І маленький бонус виробнику: можна зробити так, що на інших, неоригінальних шинах автомобіль просто відмовиться їхати. Так, деякі принтери не "приймають" чужі чорнило. Хоча власники машин навряд чи будуть у захваті від цього нововведення.

Кому не страшні цвяхи?

До недавнього часу існувало два принципових рішення знизити ймовірність аварії при проколі шини, придуманих фахівцями Michelin (але використовуваних не тільки цією фірмою). Одне з них, назване PAX System, з'явилося років десять тому. Суть ідеї - у спеціальні легкосплавні опорному кільці, розташованому на ободі всередині шини. При проколі шина лягає внутрішньою стороною на це кільце, яке і приймає на себе навантаження. А спеціальна форма закраїн охороняє колесо від разбортовкі.

Друга конструкція RunFlat витримує близько 200 кілометрів пробігу з обмеженою швидкістю завдяки особливо жорстким потовщеним боковинам, що не дає покришці сплюснутися. Для таких шин довелося знайти особливі гумові суміші, змінити форму обода. І хоча з ними прокол дійсно не страшний, ці шини менш комфортні на ходу, сильніше передають шум і вібрації від дрібних нерівностей дорожнього покриття.

А ось остання новинка від Goodyear, названа Duraseal, влаштована по-іншому: під протектором розташований шар гелеобразной жовтої гуми. У разі проколу діаметром до 6 міліметрів повітря видавлює гель в отвір, закупорюючи його. Випробування показали працездатність шини після 51 проколу - і ніяких обмежень на дальність і швидкість подальшого пробігу.

Самі спеціальні

Вам доводилося бачити, яке водієві важкої вантажівки міняти колесо? Тут саме час бути штангістів, але у випадку кар'єрного Caterpillar 797 B ніякі м'язи не допоможуть. Його шина Michelin 59/80R63 XDR - найбільша в світі і важить ... 5300 кілограмів при діаметрі в 4,03 метра! На її виготовлення йде 890 кілограмів сталевого корду, а гуми вистачило б на 600 легкових покришок. Для таких шин головний показник - ходімость. Саме тому, що замінити колесо не допоможе ніякий домкрат, тут потрібен потужний кран.

Ще одна спеціальна область - шини для сільськогосподарських тракторів. Тут потрібно одночасно максимально знизити тиск на м'який грунт і забезпечити високу тягове зусилля. Перше досягається підбором термостабільної гумової суміші, що витримує перегрів при деформації, викликаної дуже низьким - близько 1 атмосфери - тиском повітря. А тягу забезпечують розвинені грунтозацепи, які проектують з урахуванням їх самоочищення від вологої бруду.

Вичерпати шинну тему в рамках всього однієї статті нам не вдасться. Адже на гумовому ходу нині й гоночні боліди, і літаки, де до покришок свої специфічні і цікаві вимоги. Так що закінчити наш шинний огляд правильніше було б трьома крапками ...

Олексій Воробйов-Обухів