Игорь Иванов - Автомобильные шины. Вчера, сегодня, завтра…

Низкопрофильные шины улучшают управляемость автомобиля за счет большего сцепления с дорогой. Позволяет сократить тормозной путь и улучшить разгон. Но при этом обладают повышенной шумностью и жесткостью, а также более склонны к аквапланированию.

Кроме того, такие шины предназначены для ровных дорог, а при наезде на неровности существенно повышают риск повреждения диска. Высоких бордюров и бездорожья с такими шинами лучше избегать.

Различие между летними и зимними шинами – самое очевидное, заметное невооруженным глазом – это, прежде всего, протектор. Он на летних шинах разработан специально для того, чтобы наилучшим образом отводить грязь и воду, для снижения эффекта водяного клина – и тем самым улучшает сцепление с асфальтом и делает автомобиль более управляемым на мокрой дороге.

Резина из которой делают зимние шины, более мягкая и не рассчитана на эксплуатацию при высокой температуре. Производители шин рекомендуют эксплуатацию зимней резины при температуре не выше 5 °C. При более высокой температуре зимняя резина начинает размягчаться и буквально плавится. Естественно, свои функции адекватно выполнять такие шины не будут. Летние шины, напротив, производят из резины более твердых сортов и их рекомендуется использовать при температуре от 5 °C.

Колесо прошло долгий путь длиною в пять тысяч лет и самые кардинальные изменения произошли когда колесо «обули» в резиновую шину. Сейчас шина содержит до 27 элементов и состоит из 12 различных материалов.

Шина изменялась по мере изменения колесной техники и потребностей общества которое требовало: – повышения скорости и комфортности, работе колесной техники в различных дорожных условиях, безопасности и долговечности.

Учитывая все возрастающие запросы автолюбителей и профессионалов фирмы стали выпускать шины предназначенные для езды на скорости до 360 км/ч, стали выпускать бесшумные шины, экологически чистые и не загрязняющие окружающую среду, стали предлагать шины с различной цветовой гаммой, с надписями по бортам шины по заказу автовладельца.

Одна из самых мощных компаний по выпуску автомобильных шин является компания Мишлен: – это более 80 заводов в 19 странах мира, которые производят 830 000 автомобильный шин в год, более 125 000 рабочих и служащих, 4000 научных работника и собственные каучуковые плантации.

Именно эта фирма предложила самые футуристические шины – в профиль они напоминают велосипедные колеса и представляют собой пространственную конструкцию, целиком выполненную из резины, в которой гибкие «спицы» соединены с гибким «ободом».

Рис. 37. Колесо с гибким ободом

Уже является бесспорным тот факт, что техника развивается по своим законам, и эти законы диктуют свои правила.

Есть несколько теорий развития техники, но они мало чем отличаются друг от друга, но наиболее перспективна, на наш взгляд, является система пятиступенчатого развития техники.

1. Палка.

2. Усовершенствование (усложнение).

3. Многофункциональность.

4. Миниатюризация.

5. Исчезновение.

Здесь можно бы привести множество примеров развития технических систем, что подтвердило бы ее универсальность, но мы ограничимся развитием автомобильной шины.

То, что колесо вначале было деревянным, не сомневается никто, а то, что до изобретения колеса люди перевозили грузы вьюком, волоком и на санях (палка), тоже сомнений нет.

Второй этап характеризуется тем, что колесо совершенствовалось – спицы, металлический обод, смазывающаяся втулка и наконец шина.

Третий этап особо характерен для колеса «обутого» в шину. Такое колесо применяется на велосипедах, мотоциклах, автомобилях, самолетах. вертолетах, передвижных вагончиках для жилья и т. д. и т. д.

Мы предполагаем, что колесо «обутое» в шину находится на четвертом этапе своего развития, это и понятно – дороги становятся все лучше и большой диаметр колеса (и разумеется шины) для прохождения по грунтовке теряет свое значение, что неизбежно ведет к уменьшению его диаметра.

Пятый этап еще не наступил, но первые его «звоночки» уже присутствуют – магнитная и воздушная подушки, часто можно увидеть вертолет у которого вместо колес – лонжероны, так называемое – полозковое шасси, что оказалось, в некоторых случаях, гораздо удобнее колеса с шиной.

Часто задают вопрос – а исчезновение, это обязательный процесс? Ответ: – Да! Но процесс это длительный и мы не замечаем исчезновения, ибо его заменяет другая более эффективная система.

Исчезла перьевая авторучка и пришла на смену шариковая – мы этого не заметили. Сейчас, постепенно, исчезает пишущая машинка – пришел компьютер, исчезает будильник – заменяется сотовым телефоном. Исчезает лампочка накаливания и ее заменяет светодиодная. исчезает, постепенно, дровяная печь – на смену приходит – уголь, газ и электричество, даже книга постепенно вытесняется планшетником, медленно, но исчезают очки – на смену приходит линзы и эти примеры бесконечны.

Но не все системы находятся на равных этапах развития, но они все подчиняются этому процессу.

Нет шин, например, на автомобилях на воздушной подушке.

Рис. 38. Автомобиль на воздушной подушке

Здесь мы бы хотели остановиться на истории такого авто. Воздушная подушка, а вернее паровая подушка была применена на экскаваторе еще в 1880 г., когда проводили осушение болот в США для прокладки железнодорожного полотна. Экскаваторы уже были, а вот гусеничный ход хотя и был уже изобретен, но еще не нашел практического применения. Его изобрел наш соотечественник А. Ф. Блинов в 1860 г., и впервые был применен на телеге.

Экскаватор располагался на деревянной платформе, что обеспечивало ему малое удельное давление на грунт, а для передвижения экскаватора, под платформу подавался пар (экскаваторы были в то время паровыми) платформа отрывалась от грунта и ее перемещение не составляло труда (например конной тягой.

Претерпев незначительные изменения, такая конструкция (идея) применяется и сейчас. Родиной таких авто является Англия. В России такие автомобили впервые испытали в 1962 г., хотя предсказал их появление Циалковский в 1927 г.

Преимущество таких машин очевидны – может двигаться по бездорожью, над водой, во время ледохода, не ранят почву.

Рис. 39. Машина на воздушной подушке движется по бездорожью

Хотя недостатки очевидны: – малое КПД, занос при поворотах, большая цена, большой расход топлива, не может двигаться по местности с выступающими неровностями (пни, завалы, резкие подъемы и т. д.).

Мы уже затронули вопрос о применении шин на автомашинах, мотоциклах и велосипедах, и оставили в стороне летающие машины. Вы, наверное, уже заметили, что вертолеты теряют интерес к шинам, а переходят на лонжероны, что легче, выше устойчивость на грунте, нет вероятности прокола или поражения осколками, да и цена с весом ниже.

Рис. 40. Вертолет с полозковым шасси

А вот самолетные шины все совершенствуются и совершенствуются. Они изготавливаются из чистого каучука, так как перепад температур от минус пятидесяти до плюс пятидесяти постоянен, ударная нагрузка при скорости посадки около 300 км/ч, значительна и гарантия надежности должна быть 100 %. Эти шины накачивают до 14 атм., меняют после 25 посадок и нет летних и зимних шин, а также низкого и высокого давления.

Авиационные шины делятся по скоростным качествам самолета при посадке: – до 190 км/ч и выше. Технология изготовления авиационных шин считается секретной.

Этот разговор мы продолжаем ввиду того, что по некоторым данным уже к 2050 г., четверть автомобилей будет летающими.

Рис. 41. Летающий автомобиль

Рис. 42. Летающий автомобиль со сложнейшей электронной начинкой, которая позволяет управлять таким автомобилем без удостоверения пилота

Сейчас уже разработано более 20 моделей летающих автомобилей. Впервые такая идея, сочетания автомобиля и самолета появилась еще до Второй мировой войны. Первый образец был таким – крылья, хвост, пропеллер, снимались и укладывались в специальные карманы. Это было под силу не каждому и изобретение на несколько лет застопорилось. Нужны были другие идеи и возможности технологий.

Новые дороги не могут решить проблему пробок, новые автомобили с мощными моторами движутся также, как и одни автомобили с двадцатисильным мотором, разница лишь в том, что мощный авто потребляет топлива в разы больше. Автомобиль требует совершенствования и одна из этих идей – сделать его летающим. Разгрузить дороги и увеличить скорость, снизить аварийность и сберечь денежные средства на тех дорогах, которые ведут в мало населенные пункты. Ведь известно, что дорога себя окупает если по ней проходит не менее 2000 автомобилей в сутки. У нас же есть дороги по которым проходит менее 50 автомобилей в сутки. Никакие ухищрения по обслуживанию такой дороги не оправдают себя.