Ни гвоздя, ни пули: Секреты непробиваемых шин для спецмашин
Из глубины веков
Джон Данлоп начал выпускать первые пневматические шины для велосипедов в 1889 году, а первые надувные шины на автомобилях появились в 1895 году благодаря Эдуарду Мишлену. Пневматические шины стали массовыми и вытеснили монолитные лишь во второй четверти ХХ века. До этого преобладали колеса из сплошного слоя каучука, а затем из гусматика — разновидности монолитной шины, но с эластичным внутренним слоем из пористой резины, заменявшим воздух.
В военной технике эти шины задержались еще дольше — гвоздь и пуля не причиняли им вреда, и подобные колеса широко использовались в боевых машинах Первой и Второй мировых войн. К слову, гусматики применяются и по сей день, но только уже не на армейских машинах, а на вполне мирных — в основном на тихоходной специальной технике типа складских погрузчиков или тракторов.
Встречаются и раритеты. Например, в музее студии «Мосфильм» стоит исправный и пребывающий на ходу немецкий грузовик «Магирус» выпуска 1912 года, родные каучуковые колеса которого сохранились в рабочем состоянии и по сей день — на них во время съемок старичок-грузовичок порой вытаскивает из грязи застрявшие современные автомобили!
Ну, а теперь от старины к современным «непробиваемым колесам».
«Колесо в колесе»
Наиболее простая и очевидная технология, с помощью которой можно продолжать движение на шине, из которой по какой-то причине вышел воздух, — это внутренняя жесткая вставка в виде толстого кольца между колесным диском и покрышкой. Такая технология появилась достаточно давно и используется до сих пор, поскольку относительно проста и недорога.
Специальное кольцо из плотного стекловолокна или иного прочного и легкого пластика устанавливается на диск в виде двух разъемных половин, после чего сверху монтируется обычная резиновая покрышка. Система вполне надежна, и позволяет уехать даже с простреленным колесом из опасной зоны, сохранив управляемость на ходу.
Однако площадь контакта с дорогой у такого колеса в проколотом состоянии все же становится меньше, и на высокой скорости рулить машиной становится непросто и опасно. Плюс выше масса, выше требования к балансировке и сложнее монтаж покрышки. По этим причинам применяются такие колеса в основном на специальных автомобилях для охраняемых персон, которые управляются подготовленными водителями-асами.
Под давлением и без
Развитие шинной промышленности и химических технологий позволили перейти в сфере защиты колес на качественно новый уровень — не защищать обычные шины дополнительными средствами, а интегрировать систему безопасности непосредственно в покрышку! Благодаря этому не боящиеся потери давления колеса перешли из класса бронированных VIP-авто и полицейско-военных машин в мир гражданских автомобилей.
Технология имеет общее условное название «Run Flat» и применяется различными производителями шин — с незначительными отличиями. Такие колеса поставляются на конвейеры известных автобрендов и продаются в розницу для любой машины.
При этом суть технологии в общем и целом проста. Покрышка Run Flat обладает особыми толстыми и жесткими боковинами, которые при потере давления воздуха сохраняют форму профиля, не слетая с колеса даже при боковых нагрузках на поворотах и позволяя проехать достаточно большое расстояние на умеренной скорости. При этом внешне и внутренне колесо ничем не отличается от обычного. К недостаткам системы Run Flat стоит отнести излишнюю жесткость колеса, делающую езду на машине менее комфортной и более шумной. Это плата за резерв прочности.
Химия внутри
Еще один способ защитить колесо от шипов и пуль — добавить внутрь особый химический состав, который при проколе начинает выходить наружу и полимеризоваться, затыкая отверстие. Смесей таких придумано множество, они разной степени эффективности. Одна из них, разработанная отечественным Научно-исследовательским институтом шинной промышленности, использовалась в том числе в президентском гараже особого назначения. Колеса, не боящиеся проколов и попадания пули, делались для этого гаража с 80-х годов до начала 2000-х на опытном заводе при Научно-исследовательском институте. Покрышка называлась И-287 «Гранит» и выпускалась в размерности 15 и 16 дюймов для правительственных ЗИЛ-41047. В продажу частным лицам эти шины не попадали.
В основе технологии была так называемая гермокомпозиция на основе олигомеров — вязкий густой состав, который наносился на внутреннюю поверхность шины. При повреждении покрышки гермокомпозицию выдавливало наружу, и она затыкала отверстие.
Диаметр дыры, с которой можно было передвигаться без потери давления, составлял 11,5 мм и был рассчитан на попадание пули! При этом после затягивания отверстия состав сохранял свою работоспособность для следующих повреждений.
«Назад в будущее»
Ну, и поскольку, как известно, технологии нередко развиваются «по спирали», эволюция, пройдя эпоху хитроумных средств сохранения давления в пневматической покрышке… пришла опять к безвоздушной шине, с которой (пусть и в ином виде) все и начиналось когда-то!
Современные технологии позволили сделать такую шину уже не только для армейских бронированных машин, но и для вполне гражданских внедорожников и квадроциклов.
Безвоздушные шины разрабатывают параллельно разные компании по всему миру, и их можно встретить под названиями Terrain Armor, Airless Resilient NPT, X Tweel SSL и другими. Инновационные колеса в общем виде представляют собой пространственную сотовую конструкцию из особого полимера, прочного и эластичного. Он выполняет амортизирующую функцию за счет собственной упругости и не нуждается в давлении воздуха. Сотовые колеса невозможно проколоть, пропороть, прострелить — вернее, конечно, возможно, но от этого они практически не утратят своей функциональности!
