Вже понад 100 років майже всі види транспорту пересуваються за рахунок надувних гумових шин. Пневматичні шини непогано зарекомендували себе як на гладких дорогах, так і на бездоріжжі, однак тепер компанія Michelin запропонувала зовсім нові шини, які повністю змінять що склалося уявлення про машини - безповітряні шини Twee l.


Вперше про нових шинах компанія Michelin заявила ще в 2005 році. Назва цих шин складається з двох англійських слів «tire» і «wheel», що в перекладі означає «шина» і «колесо», але Tweel використовує нетрадиційну збірку маточини колеса. Цільні внутрішні маточини прикріплені до півосі. Навколо них розташовуються у певній послідовності поліуретанові спиці. Через спиці проходить розтяжної хомут, формуючи зовнішній край шини (частина, яка стикається з дорогою). За рахунок натягу хомута і міцності шин в них не використовується повітряний тиск, як у звичайних камерних шинах. Обід колеса пов'язаний хомутом. Шини Tweel дуже схожі на великі казкові колеса велосипеда.


Стикаючись з дорогою, спиці прогинаються так само, як і пневматичні шини під тиском повітря. Обід колеса змінюється при кожному вигині спиць, а потім знову приймає колишню форму. Безповітряні шини виготовляють з різним розтяганням спиць.


Більш еластичні спиці забезпечують більш плавний рух машини. У них також можна відрегулювати поперечну жорсткість. Але не варто намагатися регулювати поперечну жорсткість самостійно, оскільки виробники спеціально виготовляють шини з різною жорсткістю. Для тестування компанія «взула» свої безповітряні шини на Audi A4, поперечна жорсткість яких у 5 разів була вищою жорсткості пневмонічних шин. У результаті машина стала краще вести себе на дорозі.


Результати тестування показали, що «прототип Tweel» на 5% легше звичайних пневматичних шин. Це означає, що машина з безповітряними шинами буде споживати менше палива. І оскільки шини Tweel ще тільки знаходяться на стадії розробки, компанія планує надалі збільшити ці показники.


Пневматичні шини


Пневматичні шини, або «шини з повітрям», складаються з герметичного внутрішнього осердя, наповненого стисненим повітрям. Обод, звичайно кріплений сталевою стрічкою або іншими матеріалами, покриває внутрішній сердечник і забезпечує площа контакту з дорогою. Тиск повітря всередині шини набагато більше атмосферного, за рахунок чого шина не здуває навіть під вагою машини. Головний недолік пневматичних шин - швидка втрата шиною тиску при проколі камери, оскільки в такому випадку повітря стрімко виходить через вентильні отвір в обід. Це вкрай небезпечно на високій швидкості, особливо якщо прокол утворюється в передньому колесі. Машина може раптово втратити керування: її різко починає тягнути в бік пробитого колеса. При проколі під час руху камерної шини тиск у неї різко падає, якщо це відбувається на великій швидкості, то зупинити машину на одному місці практично неможливо, її відразу починає жбурляти в різні сторони, що часто призводить до аварій на дорогах. Тому військове керівництво прийняло рішення про розробку шин нового покоління, здатних протистояти руйнівної дії куль і шрапнелі. Адже найстрашніше для військових - потрапити на машині в зону вогню, де вони стають легкою мішенню. Можливо, безповітряні шини допоможуть вирішити цю проблему, оскільки вони більш стійкі до таких напруг.


Ще один недолік пневматичних шин полягає у зміні тиску повітря та роботи шин. Чим нижче тиск повітря в шині, тим більше сила зчеплення, і, відповідно, більш плавний рух, тому що шини стають більш м'якими і обід більше стикається з дорогою. Але тиск всередині шини не тільки змінює жорсткість, воно також зберігає поперечну жорсткість шини. Зменшене тиск повітря дозволяє бічних стінок шини гнутися, в результаті чого машиною стає важко керувати. З безповітряними шинами такого не відбувається. Тиск повітря викликає й інші проблеми. Потрібно вміти правильно виставляти тиск шини: надто накачана шина може лопнути, здута порушить рух. Пневматичні шини дуже схильні до зміни температури, в результаті чого може змінитися і внутрішній тиск шини.


Безповітряні шини


Незважаючи на всі переваги безповітряних шин над пневматичними, вони мають і свої недоліки. Один з них - вібрація. На швидкості вище 100 км / ч шини Tweel починають вібрувати. Але це не саме головне, на такій швидкості виникають ще дві труднощі - шум і нагрівання. Швидко що крутяться колеса видають неприємно гучний звук. В довгих поїздках шини сильно перегріваються.


Шини Tweel набагато складніше виготовляти, ніж звичайні пневматичні шини. Більш того, для їх виробництва необхідно будувати нові заводи і навчати персонал новій техніці монтування. З цих причин компанія Michelin не планує випускати в продаж нові шини в найближчому майбутньому. «Технологія радіальних шин ще мало вивчена і поки не може стати стандартом», - заявив представник компанії.


На демонстрації Tweel компанія Michelin оснастила своїми прототипами транспортні засоби для людей з фізичними вадами iBOT і чотириколісний транспортні засоби типу ATV Segway Centaur.

Michelin - не єдина компанія, що займається розробкою безповітряних шин. Цим також займається компанія Resilient Technologies, яка назвала свій продукт «непневматіческімі шинами (NPT, non-pneumatic tire)». Правда, ця компанія в першу чергу націлена на задоволення військових потреб. Непневманіческіе шини мають інші спиці, але сам принцип роботи залишається незмінним.


Такі безповітряні шини (NPT) застосовує Пентагон для використання під час бойових дій в гарячих точках. Шина має структуру, що нагадує бджолині стільники і здатна виконувати свої функції при руйнуванні своєї структури до 30%. Такий шині не страшні пробоїни, кулі. Вона не вимагає ніякого обслуговування протягом усього терміну служби. Крім того, матеріал, з якого виготовлені шини, досить вогнестійкий.


Першим автомобілем, якому випала честь випробувати новинку, став Humvee. Ці шини мають розмір 37 дюймів (94 см). Шина не відділяється від колеса, але має уніфіковане кріплення і повністю взаємозамінні зі звичайними колесами. Кожна шина витримує до 1746 кілограмів. Інформація про те, з якого матеріалу виготовлена шина, не розголошується. Виробник гарантує пробіг кожної шини до 15 000 миль (24 140 км).