Многие автовладельцы видели фото необычных колёс, у которых вместо привычных покрышек стоят пористые оболочки. Такие снимки не редкость на тематических интернет ресурсах. Это современные аналоги пневматической резины — безвоздушные шины. Они находятся в перспективной разработке с начала XXI века. Внешний вид колёс будущего далёк от эстетичности, но задумка инженеров вполне приемлема. Неужели прокол шины останется досадной неприятностью из прошлого? Скорее всего — да. В чём преимущества и недостатки безвоздушных колёс, как они появились и где уже применяются, об этом далее.
Особенности безвоздушных шин
Технологический прогресс не перестаёт удивлять население планеты. Участвуя в гонке за потребителя, инженеры и технологи стараются упростить эксплуатацию тех или иных предметов. Противоборство за покупателя присутствует и в производстве покрышек.
Сначала автовладельцев избавили от пневматических камер, и это внесло положительный аспект. А теперь, инженеры собираются дополнительно упростить жизнь водителям, избавив их от необходимости следить за давлением воздуха в шинах. В чём преимущества и недостатки безвоздушных колёс?
Плюсы:
- шина обладает прекрасной эластичностью, что позволяет мягко преодолевать неровности;
- колесо обладает повышенной жизнестойкостью и готово к эксплуатации при ущербе в пределах 30%;
- автовладелец освобождается от обязанности следить за давлением воздуха;
- масса безвоздушного колеса гораздо меньше чем у его аналога из покрышки и диска;
- автомобиль меньше расходует топлива, так как неподрессоренная масса становится легче;
- так как автомобиль становится экономичней, то снижается загрязнение окружающей среды выбросами СО²;
- появится возможность менять протектор для различных условий эксплуатации.
Минусы:
- низкий предел скоростного режима, редко превышающий 80 км/ч;
- слишком высокий уровень шума, который ещё не удалось устранить инженерам;
- плохие: термостойкость и теплоотдача, которые проявляются на длительных дистанциях;
- невозможно регулировать пятно контакта давлением, например, для эксплуатации по пересечённым заболоченным, заснеженным и песчаным местностям;
- тема грузоподъёмности безвоздушных колёс пока не до конца раскрыта.
Что касается ценообразования, то этот пункт пока не входит ни в один из перечней: «+» или «-». Скорее всего, первые комплекты безвоздушных колёс будут существенно дороже пневматических аналогов. В последствии, возможно снижение цен на фоне насыщения рынка и удешевления производственных процессов.
История появления
Острая необходимость в безвоздушных колёсах появилась у армии США. Дабы избавить бойцов от необходимости менять прострелянные или разорванные покрышки в бою и предоставить им возможность продолжать операцию, потребовались специальные колёса. Устаревший тип бронированных шин не редко выходил из строя.
Пентагон объявил конкурс на создание специальных колёс. Первенство разработчиков выиграла компания Resilient Technologies (США) и в 2002 году приступила к реализации идей. К 2007-му, был предоставлен образец специальных колёс под названием Resilient NPT (Non Pneumatic Tyre), что в переводе означает — непневматическая шина.
Необычные колёса произвели для бронемобиля HMMWV (Humvee) и протестировали на нём в 2009 году. Внешний облик огнеупорных шин в виде пчелиных сот, вызвал скептический интерес. Однако, идея была подхвачена производителями гражданских покрышек. Не откладывая в долгий ящик, версиями колёс будущего занялись такие корпорации, как:
- Michelin – модель Tweel (аббревиатура от слов tyre – покрышка и wheel – колесо);
- Hankook – модели I-Flex: Tiltread, eMembrane, Motiv и MagTrack;
- Bridgestone – колёса Air Free Concept, а также новый тип тонкой шины Ologic;
- Polaris – колёса TerrainArmor для квадроциклов.
Некоторые колёса ещё существуют в виртуальном пространстве, как например у компании Hankook. А, вот Polaris уже комплектует свои вездеходы Sportsman WV850 H.O., безвоздушными колёсами.
Сферы применения безвоздушных колес
В данный момент, безвоздушные покрышки продолжают тестироваться на велосипедах, мототехнике и автомобилях. По мере испытаний, технологи дорабатывают качество шин. Продолжаются разработки колёс для грузового транспорта и самолётной техники. Но пока, массовой серийности безвоздушная технология не получила.
Стоимость одной шины около $ 2 000. Причём, разница между автомобильной и велосипедной покрышкой совсем незначительная. Исключение — серийные квадроциклы Polaris Sportsman WV850 H.O. Стоимость этой техники на $ 15 000 дороже, если она укомплектована колёсами TerrainArmor. Но, даже в развитых странах ценник за 4 безвоздушные покрышки считается сильно высоким.
Также, колёса с сотами можно встретить на малолитражных автомобилях Volkswagen Up. С 2012 года, Компания Michelin продаёт модель шин Tweel производителям: погрузчиков, строительной и сельскохозяйственной техники. Кроме того, французский концерн заключил договор с агентством NASA и будет комплектовать марсоходы и луноходы безвоздушными покрышками.
Как устроена безвоздушная шина
Безвоздушное колесо отличается по конструкции от пневматического, но крепится к ступице аналогичным способом – на болты (гайки). Сердцевина может быть из металла или углеродного волокна. От обода к протектору выстроена конструкция сот. Форма сот может иметь несколько вариаций исполнения: спицы, сеточка, шестиугольники, волна и другое. В качестве материала, для изготовления колёс будущего используется: стекловолокно, углеродные нанотрубки и кевлар. Поэтому, стоимость шин остаётся дорогой.
Типы конструкций
Безвоздушные колёса делятся на 2 категории: закрытые и открытые. Закрытый тип практически не отличить от стандартных пневматических аналогов. Вместо воздуха, полость наполнена стекловолокном. Но, любопытство социума вызывает открытый тип колёс. Именно за ним стоит будущее. Эти шины легче закрытых аналогов, а для производства требуется меньшее количество материалов.
Резюме. Технология безвоздушных колёс достаточно интересная и уже заинтересовала многие корпорации производителей техники, включая NASA. Со временем, идея будет внедрена повсеместно. Российские производители шин, ещё не приступили к разработке колёс будущего.
