Наивно было бы полагать, что все до единой автомобильные дороги России скоро покроются бетоном или асфальтом, как бы того ни хотели автовладельцы, дорожные строители и автоинспекция. Но даже случись такое, останутся участки территорий с высоким уровнем радиации или пожаро- и взрывоопасные зоны, наконец, просто места, где обычному колесу делать нечего. Именно там могли бы послужить самоходные аппараты с высокой проходимостью и дистанционным управлением. И главную роль в них должны играть движители. Только вот какие?

Несколько лет назад студента Красноярского политехнического института В.Щенникова увлекла идея создания нового движителя. Нового? Если посмотреть на его изображение, ничего нового с первого взгляда не разглядишь. Ведь внешне движитель Щенникова -это обычное колесо, очень похожее на велосипедное. Вот обод, вот спицы и ступица. Но есть существенная деталь, которая даже специалистам не бросится в глаза. Оказывается, такое колесо без каких-либо управляющих воздействий способно повышать тягу в зависимости от характера грунта. Добиться этого удалось благодаря использованию трех дугообразных спиц, шарнирно связанных с ободом.
Обод и спицы — металлические. Их жесткость определяет упругие свойства всего колеса. Податливость его зависит и от места размещения шарниров на ступице и на ободе. При постоянной нагрузке (колесо катится по гладкой дороге) положение оси относительно обода примерно одинаковое в центре. Но если движитель увязнет в песке или же наедет на каменистую россыпь, его ступица относительно обода сместится в сторону, ведь спицы немного прогибаются в сторону, противоположную вращению колеса. В результате обод примет форму треугольника со сглаженными углами (см. рис.).

Как и все автомобильные колеса, колеса Щенникова должны иметь покрышки. И тут у многих сама собой напросится аналогия с пневматиком колесом низкого давления. На самом же деле разница велика. Вспомним, как ведет себя пневматик на песке или гравии. При подъеме и при перевозке груза даже кратковременная остановка приведет к буксованию. Ведущие колеса начнут интенсивно зарываться в грунт. Поверхность обхвата шин грунтом значительно увеличится, возрастет сопротивление и упадет тяга колеса. «Умное» же колесо Щенникова, приспосабливаясь к характеру дороги и грунту, станет само регулировать тягу.

Практика показывает, что обычное автомобильное колесо начинает буксовать, когда сила сопротивления движению составляет около половины вертикальной нагрузки на ось. Движитель же Щенникова по расчетам должен уверенно вытягивать машину при нагрузке вдвое большей. А если гибкое колесо выполнить как единое целое с пневматической камерой, получится движитель еще и с регулируемой жесткостью обода. Когда в камере давление воздуха высокое, колесо ведет себя как обычное. Если же давление немного снижено, колесо при буксовании преображается в скругленный треугольник, одна из сторон которого постоянно опирается на грунт. В этом случае существенно увеличивается его проходимость по грязи, снегу, песку…

У нас нет пока результатов испытания движителя Щенникова на реальных машинах. Но зачем же ждать, давайте поэкспериментируем с ним на моделях. Для этого подойдет любая механическая игрушка. Главное это колеса. Старые придется заменить на самодельные. Для ободов подойдут кусочки пружины от старого механического будильника. Спицами послужат упругие пластинки от реле. Ступицы можно аккуратно отрезать от старых колес. На обода хорошо бы изготовить покрышки. Подходящий материал – - ленты из пористой резины.

Сборку колес необходимо производить так, чтобы ступицы внутри колес даже от легкого нажима легко перемещались внутри обода. Готовые колеса установите на модели и приступайте к экспериментам. На ровной площадке она должна перемещаться, как обычно. А вот на песке или мелком гравии форма колес должна все время изменяться, увеличивая тем ламым тягу движителя.

В. РОГОВ
Журнал “Левша” №9-98г.