Машины с одним ведущим колесом

Монокаты: пять удивительных машин с одним колесом

Здравствуй, читатель! До сего момента ты прочитал уйму статей, посвященных машинам на четырех-, трех- и даже двух колесах. Однако нынешний материал подготовлен на тему гораздо более экзотическую, т.к. проливает свет на редкое, даже исключительное в машиностроении явление – моноколесо.

К ак ни странно, идея использования лишь одного колеса в движущихся экипажах зародилась около полутора веков назад и уже претерпела несколько стадий развития, в том числе и свой ренессанс. Но тот факт, что теперь мы все можем приобрести автономную одноколесную платформу Airwheel с крохотным запасом хода, вовсе не означает, что подобные проекты прекратили свое развитие. Наоборот, к их разработке подключились даже мировые бренды, что уже намекает на перспективы в будущем. Пока же я предлагаю ознакомиться с самыми удивительными аппаратами, которые энтузиасты за это время собрали в своих гаражах. Проверяем нашу вертикальную устойчивость и погнали!

Марш одиноких

Назвать одинокими странных изобретателей, полюбивших в «мобилях» всего одно колесо, можно не только за характер их проектов, но и за всеобщее непонимание, с которым они сталкивались. Всего, начиная с 1867 года и заканчивая сегодняшним днем, общее количество запатентованного транспорта с моноколесом перевалило за 40. Однако многие из этих конструкций оказались настолько заковыристыми с технической точки зрения, что обречены оставаться на бумаге и теперь. А те, что все-таки увидели свет, можно пересчитать по пальцам.

Первый внятный проект «уницикла», или велосипеда с одним колесом, возник в 1884 году. Автор оного в историю не попал, т.к. идентифицировать его возможности не представилось. Зато концепция предложенного им транспорта стала отправной точкой для дальнейших исследований одноколесного транспорта. И следующий подобный проект был зарегистрирован через 20 лет, в 1904-ом, уже с бензиновым двигателем на борту. Кроме оснащения, у одноколесника поменялось и название – моноцикл. Правда, стало звучать основательнее? В 1910 году одним из них первых таких аппаратов, воплощенных в металле, стал моноцикл Эдисона-Путона, построенный во Франции. До наших дней он не сохранился, зато немец Ф. Шленкером представил полностью рабочую копию этой машины. Ее единственное колесо приводится в движение аутентичным одноцилиндровым бензиновым двигателем De Dion объемом 150 см³ и мощностью 3,5 л. с.

На 1911 год пришелся патент моноцикла с установленным толкающим винтом от американца Тома Коутса Клинтона. На сей раз «прогрессивный» транспорт представлял собой огромное, в человеческий рост колесо с внутренней рамой, к которой крепился мотор, а также платформа с сиденьем и стабилизирующими колёсиками. Премьеру устройства организовали на Миланской выставке, которую во всех подробностях документировала газета «La Vie de l’Automobile». И хотя моноцикл поверг почтенную публику в шок и трепет, хода изобретению не дали.

В начале ХХ века человечество воспринимало скептически даже четырехколесные автомобили, считая их новомодной диковиной. Что уж говорить о моноцклах, в которых люди видели едва ли не инопланетные корабли. И хотя их образы вдохновили многих иллюстраторов, будущее для такого транспорта в те годы было предопределено.

Динасфера

Этот проект возник в 1932 году и получился настолько большим, нет, просто гигантским, что не раз заставлял своего создателя сменить исподнее. Ведь в борьбе с низкой устойчивостью одноколесного транспорта доктор Джон Арчибальд Первес не придумал ничего лучше, как использовать в конструкции Dynasphere широкую несущую раму. В итоге получилось трехметровое стальное колесо весом около 450 кг, которым д-р Первес попытался заменить всю автомобильную отрасль на планете.

К счастью, промышленной революции по версии доктора не случилось. Мегаколесо Dynasphere на проверку оказалось даже более устойчивым, чем предполагал его создатель. Рулевое управление в нем отсутствовало напрочь, и чтобы задать траекторию движения этого аппарата на скорости 40 км/ч, водителю приходилось отклоняться вправо или влево, тем самым смещая центр тяжести Dynasphere. Надо ли говорить обо всех опасностях такого передвижения?

Впрочем, Первес был не только фанатом сферических путешествий – практическая жилка в его характере также присутствовала. Глядя как зеваки разбегаются прочь от его громадного моноцикла, доктор решил упростить процесс вождения оного. Вторым вариантом Dynasphere оказался двухместный экипаж, приводимый в действие 6-сильным бензиновым двигателем. Водительская платформа, на которой размещались также пассажир и силовой агрегат, была оборудована подвеской с регулируемым углом наклона относительно колеса. Это позволяло управлять движением Dynasphere как в обычном автомобиле, т.е. поворотом руля. Гордый своим открытием Д. А. Первес модернизировал Динасферу, разработав платформу для перевозки пяти и даже восьми человек! Такая вместительность впечатляла, только вот полностью укомплектовать экипаж для новых испытаний доктору не удалось.

При всем своем гротеске и неуклюжести, Dynasphere существенно ускорила развитие моноциклов. Ведь обрубив шар с двух сторон относительно центра, д-р Первес устранил главный недостаток подобного транспорта – его неустойчивость.

Байкер и его лень

На самом деле, 47-летний Керри Маклин – убежденный фанат мотоциклов, скорости и экстремальной езды. Но все же построить кастомный байк «о двух копытах» для него оказалось задачей куда более сложной, чем сварганить из подручных материалов одноколесное транспортное средство. Идея понравилось американцу настолько, что вскоре он из кустарной самоделки перешел на легальное и востребованное чудаковатой публикой производство!

Первый моноцикл, собранный Маклином, являлся модифицированным тракторным колесом с диаметром около 90 см. Энтузиаст оснастил его бензиновым двигателем водяного охлаждения мощностью в 40 «лошадей». Этого вполне хватило, чтобы разогнаться до 100 км/ч на диковинном аппарате и попасть в Книгу рекордов Гиннесса. Байкер не покидал страницы местных таблоидов и по другой причине: его изобретение стало первым моноциклом, официально зарегистрированным дорожной полицией штата Мичиган.

Конструкторские решения, примененные Маклином, намного превзошли опыт предыдущих моноциклистов. Согласно утверждениям изобретателя, его машина лишена крупнейшего недостатка одноколесников: даже при резком торможении водитель не переворачивается через голову, а лишь немного подается вперед. Аппарат оказался настолько удачным, что Кэрри даже основал собственную компанию McLean Wheel и спроектировал на базе прототипа-рекордсмена маломощную (5 л. с.) и вполне безопасную коммерческую модель. Заплатив $8,5 тыс., всякий фанат экстрима может оказаться в буквальном смысле в центре событий! При этом «тяжелую артиллерию» Маклин приберег для собственных нужд: в его гараже поселились несколько экспонатов, оснащённых V-образной «восьмёркой» от автомобилей Buick Wildcat, McLean V8 и McLean V8 Rocket Roadster. Их мощность благоразумно не указывается автором, но мы-то знаем, что такие тачки комплектовались моторами с потенциалом, колеблющимся с 325 л. с. до 370 л. с.!

Достижения Керри Маклина оказались настолько же удачными, насколько и впечатляющими: мало того, что своим McLean Wheel изобретатель впервые за 60 лет сдвинул эволюцию моноциклов с мертвой точки, он еще умудрился неплохо заработать на этом! А постоянные эксперименты с объемом двигателя недвусмысленно подводят его к новому скоростному рекорду в этой области. Остается только порадоваться отсутствию у м-ра Маклина эмоционального здоровья, ибо нормальный человек, находясь внутри бешено вращающегося колеса, при запланированной в будущем скорости в 160 км/ч явно не выживет…

Одноколесный бунт

В ХХ веке вся история моноцикла строилась вокруг того, что водитель этого транспорта сидит внутри колеса. Но в 2003 году изобретатель Джек Лайалл совершил настоящий переворот, оборудовав кресло пилота снаружи одноколесника. Вся техническая начинка при этом оставалась на своем прежнем месте, что превратило и без того странное средство передвижения в героя постапокалиптических фильмов. Д. Лайалл назвал свое детище RIOT Wheel, что значит «Колесо, изобретенное заново» (англ. ReInvention Of The Wheel).

Устроен данный аппарат весьма остроумно. Чтобы придать ему устойчивость, Лайалл поместил внутрь колеса подвижный противовес массой 204 кг. Вне зависимости от того, бездействует моноцикл или едет, оный всегда занимает такое положение, чтобы уравновесить сидящего водителя. Двигатель Honda объемом 800 см³ и мощностью 6 л. с. установлен по тому же принципу и способен менять своё положение внутри колеса независимо от первого противовеса. При разгоне он сам отклоняется вперёд (или назад при торможении) пропорционально развиваемому крутящему (тормозному) моменту.

Невзирая на неопрятную внешность, в RIOT Wheel м-ра Лайалла был устранен ряд ключевых недостатков моноциклов. Вынесенное вперед посадочное место исключало травмирование водителя летящими из-под колеса камнями и песком, а также ничем не ограничивало его обзор. В «классических» моноциклах часть дороги всегда была скрыта ободом.

Немалую роль для придания устойчивости RIOT Wheel играет и ширина самого колеса. Также моноцикл оснащен 30-килограммовым гироскопом, который, реагируя на усилие рулевых рукояток, способен отклоняться горизонтально и изменять траекторию его движения. В качестве страхующего управление элемента кресло водителя имеет люфт 15º в обе стороны, что также может задавать RIOT Wheel необходимое направление. По словам изобретателя, отклонения центра тяжести моноцикла достаточно для реализации полного крутящего момента двигателя и интенсивного торможения вплоть до юза. При общем весе в полтонны аппарат развивает скорость 46 км/час.

Решился на строительство этого одноколесника Джек Лайалл только лишь ради фестиваля Burning Man, что ежегодно проводится в пустыне Блэк-Рок, штат Невада. На мероприятие съезжаются все любители технологически и эстетически похулиганить. И конечно же, изобретение RIOT Wheel пришлось тамошней публике по вкусу. К публичному успеху своего прототипа Лайалл оказался не готов – вместо того, чтобы почивать на лаврах первоиспытателя «заново изобретенного колеса», засел в гараже с новыми разработками.

Увлеченный случайной идеей, Джек Лайалл объявил в Сети, что собирается усовершенствовать RIOT Wheel, сделав его легче и быстрее. Вместо простейшего ДВС изобретатель планирует применить мощные электродвигатели, которые сделали бы этот моноцикл самым быстрым из существующих в мире. Под этот проект Лайалл даже собирал пожертвования. Вот только средства от них, видимо, пустил «на сторону», ведь никаких рекордов «заново изобретенное колесо» так и не установило.

Самокаты электрические

Сказать, что судьба моноцикла с самого начала не сложилась, значит, не сказать ничего. Если изобразить ее на диаграмме, это будет ровная прямая с редкими «вспышками» от изобретателей-энтузиастов. Всерьез транспортом такого типа не занимался никто, но в 2010 году компания Ryno Motors взялась это исправить.

Тогда инженер Крис Хоффманн заявил о серийном выпуске одноколесного электроскутера собственной разработки. По оценочным меркам, стоимость одной единицы такой техники не превышала $3 500, однако запуск Ryno в массовое производство откладывался раз за разом. Осенью 2011 года речь шла уже о выпуске лимитированной серии в 50 экземпляров. Эти моноциклы, стоимостью $25 000 каждый, должны были быть собраны вручную и служить рекламой грядущего массового производства.

Почему м-р Хоффманн вообще был уверен, что его новоиспеченная компания останется в плюсе от этой идеи? Все просто: инженер исследовал все существующие на тот момент мобильные аппараты и, выделив их недостатки, понял, что моноцикл их практически полностью устраняет. Ноги пилота Ryno не устают, в отличие от пользователей Segway. Он легок, компактен, прост в обращении. Снаряженная масса этого моноцикла составляет 57 кг. А полного заряда аккумулятора достаточно, чтобы покрыть расстояние в 48 км со скоростью около 40 км/ч. К тому же заряжать Ryno можно от обычной розетки: для этого не нужно тянуть в дом весь «скутер», достаточно вынуть батарею из его корпуса.

Кроме того, новенький моноцикл показал неплохую маневренность. Журналисты, тестировавшие первые модели, утверждали, что научиться управлять Ryno можно всего за несколько минут. Благодаря скрытым внутри карбонового кузова датчикам, одноколесник сам поддерживает свою устойчивость во время движения. Они же отвечают за разгон/торможение, которые происходят с аппаратом, стоит водителю наклониться вперед или назад. Поворачивать в стороны можно и при помощи самого обыкновенного мотоциклетного руля, на котором также присутствуют рычаг тормоза и кнопка акселератора.

Ryno Motors – создатели одноименного моноцикла – настроены серьезно. Они уверены, что создали еще один нишевый продукт, который понравится всем любителям компактного транспорта. На этом одноколесном электроскутере можно легко и удобно добираться до работы, а возможность замедления до неспешного шага позволяет использовать Ryno даже внутри помещений. При этом моноцикл не боится пробок, не представляет проблем с парковкой и не нуждается в заправке дорогостоящим топливом. Быть может, читатель, сейчас ты смотришь на истинный транспорт будущего?

Особенности переднего и заднего привода в автомобиле

Сегодня на рынке можно встретить 3 типа автомобилей — с системой переднего, заднего и полного привода. Как правило, последний отличается большей стоимостью, поэтому автомобилисты выбирают между первыми двумя. Обе эти системы имеют как преимущества, так и недостатки. Перед выбором стоит проанализировать, в каких условиях будет эксплуатироваться транспортное средство, и уже исходя из этого делать выбор.

Для начала вообще вспомним, что такое привод и для чего он нужно в автомобиле. Приводом специалисты называют передачу мощности и крутящего момента с двигателя на ведущие колеса. Как правило, ведущими колесами у транспортных средств являются передние или задние, а вот у внедорожников или некоторых серий легковушек имеется система полного привода.

Изначально почти все автомобили на рынке были заднеприводными. Уже в 1970-х годах многие компании, которые занимались выпуском автомобилей, начали проводить эксперименты с трансмиссией. Так на рынке и начали появляться версии с передним приводом. Они отличались более простым управлением, что положительно сказывалось на комфорте во время движения.

Несмотря на это, задний привод по-прежнему пользовался спросом. Такие машины даже сегодня распространены на рынке. Особенно часто они встречаются с гоночной сфере. Например, компании Mercedes и BMW очень часто представляют новые модели с системой заднего привода.
Изначально система полного привода применялась в полноразмерных внедорожниках. Однако, в 1990-х годах весь мир задумался о повышенной проходимости. Тогда производители начали представлять и универсалы, и легковые авто, который были оборудованы полным приводом, но сейчас не о них.

Заднеприводные авто. Почему же первые автомобили имели именно такую компоновку? Все предельно ясно — здесь более простая и легкая конструкция. Такие автомобили имели длинный капот и карданный вал, который соединял трансмиссию и ведущие колеса. Пол в салоне такого транспорта разделяется большим тоннелем. Многие современные автомобили с задним приводом по теории должны вести себя неустойчиво на скользкой дороге. Особенно, если речь идет о мощном транспорте. Однако, на помощь приходят современные системы стабилизации и управления. Они предотвращают пробуксовку и занос на дороге.

Переднеприводные авто. Сегодня именно такой транспорт пользуется большим спросом на дороге. У таких автомобилей силовая установка и трансмиссия могут располагаться как продольно, так и поперечно. В салоне отсутствует центральный тоннель, что увеличивает пространство. Конструкция трансмиссии здесь предельно простая. Стоимость таких авто, как правило, на 15% ниже, чем цена машин с полным или задним приводом.

Управляемость. Если брать в пример обычную эксплуатацию на ровной дороге, нельзя заметить никаких особенностей переднего и заднего привода. А вот на скольких участках это проглядывается. Машины с задним приводом даже на прямом скользком участке порой неровно держат управление. Водителю приходится постоянно выравнивать положение на дороге. Однако, это скорее относится к старым автомобилям, в которых не предусматривался электронный блок управления.

Автомобили с передним приводом сами по себе уходить в занос не могут. Кроме того, передняя ось почти не буксует, что позволяет совершать быстрый разгон. Однако, во время перестроения зад транспорт начинает вилять, что может приводить к заносу.

Итог. Нельзя точно сказать, какие автомобили лучше — с передним или задним приводом. В определенных условиях и у одного, и у другого найдутся недостатки.