Парящий DeLorean на магнитных сферах претендует на экономичность

Одна маленькая компания намерена революционизировать наземный транспорт, заменив в нём привычные колёса опорно-тяговыми сферами (track-spheres). Затея со многих точек зрения очень сомнительная. Но смелая. И напоминает кое-что из фантастики. Может, со временем такой безумный проект трансформируется во что-то совершенно неожиданное и полезное?

Автомобиль, катящийся на больших шарах. Ничего не напоминает? Верно — это Audi RSQ, концепт-кар, созданный в 2004 году специально для фантастического фильма "Я, робот" (I, Robot).

В кино он лихо носился на своих сферах, упрятанных под обтекатели. Но несмотря на то что RSQ был построен знаменитой компанией в реальности, виртуозные трюки, которые демонстрировал за рулём этого авто герой Уилла Смита, без содействия киномагии не обошлись.

Воссоздать сферопривод в точности таким, каким он выглядел на экране "в реалиях 2035 года", не смогли даже германские инженеры. А вот компания AirShip Technologies Group (ATG) из Орегона намерена изготовить полностью работоспособный аппарат такого типа.

Видимо, для того чтобы привлечь к проекту внимание, ATG заявила, что переобует в сферы легендарный DeLorean — стильное спортивное авто, прославившееся два десятилетия назад благодаря роли машины времени в фильме "Назад в будущее" (Back to the Future).

Сами авторы проекта, тем не менее, говорят о рациональных сторонах такого выбора: малая масса, неплохая аэродинамика и сравнительно небольшие размеры автомобиля, а ещё — удобная для последующей переделки шасси хребтовая X-образная рама. Интересно: созданный полностью с нуля автомобиль мог бы оказаться и меньше, и легче. И обтекаемость можно было бы вывести на совсем другой уровень.

DeLorean на больших сферах – непривычное зрелище. Пока на картинке, а там кто знает...

Хозяева ATG же сообщают и о такой предпосылке выбора автомобиля-донора: они плотно сотрудничают с компанией Delorean One, с владельцем которой знакомы много-много лет. Эта фирма занимается обслуживанием и ремонтом машин давно почившей марки (которая, впрочем, вскоре вернётся).

От старого автомобиля в проекте ATG кроме рамы и кузова едва ли что-то останется. Четыре большие сферы в сферических же держателях (с открытым низом, разумеется) должны приводиться в движения набором электродвигателей. Получать же энергию они будут как от литиево-ионных аккумуляторов, так и от дополнительного генератора, вращаемого небольшим дизелем (на модном нынче биотопливе).

Так авторы проекта намерены встроить держатели для сфер в DeLorean. Самое удивительное – компания подумывает о мелкосерийной сборке таких аппаратов, хотя ни одного "живого" экземпляра ещё нет.

Как о потенциальной добавке авторы этого "безобразия" рассуждают и об установке на DeLorean солнечных панелей и даже о некой "солнечной ткани" — гибкой плёнке, которой можно было бы обклеить чуть ли не весь кузов. Но ясно, что много энергии они не дадут. Вон крошечный электромобиль, обогнувший на днях земной шар, вынужден был таскать за собой прицеп с большой солнечной батареей. Так и той не хватало на покрытие всех затрат — часть своих запасов машинка брала из розетки.

В Delorean ATG (так называли свой шароход американские энтузиасты) самое интересное — крепление и привод этих самых сфер. Тут есть два варианта — сложный и... очень сложный.

Более реальным выглядит первый проект: набор подшипников, роликов и валов, соединённых с моторами и генераторами (для рекуперации энергии при торможении, куда же в "зелёном" авто без неё).

Мини-генератор, вращаемый при торможении. Жёлтая сфера – это не "колесо" диковинного авто, а один из 24-х небольших шариков, на которых должна опираться уже сама сфера (в одном из вариантов её крепления). Заметим, передача момента трением – гиблое дело в плане эффективности.

Расположение таких приводов в нескольких плоскостях позволит большой сфере вращаться в любую сторону (нечто похожее инженеры давно реализовывали в роботах, и всяких необычных тележках, создаваемых для конкурсов изобретателей).

Движением всех четырёх сфероколёс должен управлять компьютер, получающий команды от рулевого колеса (принцип drive-by-wire). За счёт вращения сфер в разных направлениях аппарат должен уметь разворачиваться на месте, двигаться боком и так далее.

Второй вариант подвески сфер внутри машины предусматривает применение магнитных подушек. Никакого контакта с корпусом. Привод также — только за счёт электромагнитных сил.

Сильно. Но для реализации такого исполнения инженерам придётся разместить под внешней оболочкой сфер-колёс (видимо, это будет всё же резина) очень сильные магниты, а в сферических держателях — набор электромагнитов и всяческих катушек, расположенных так, чтобы создавать и подъёмную силу, и тяговую, и тормозную (при работе в качестве генераторов).

К такой замысловатой системе ATG предполагает добавить комплекс насосов и клапанов, которые могли бы закачивать воздух в зазор между огромными шарами и их неподвижными корпусами (в качестве дополнительной воздушной опоры и также для удаления из этого зазора пыли и мусора, поднимаемого с дороги.) Те же насосы могли бы, напротив, откачивать воздух, чтобы сферы тормозились трением о корпус (это на случай экстренного торможения).

За рамками рассуждений остались такие любопытные вопросы, как ход подобной подвески и её приспособленность даже к самым скромным ямкам на трассе, эффективность обоих предложенных схем передачи энергии на сферы (что от прижимающихся валов, что от электромагнитных катушек), долговечность покрытия сфер, устойчивость и управляемость такого авто на большой скорости.

И самое главное — будет ли сферокат экономичнее обычной машины аналогичного размера, просто оснащённой банальным гибридным приводом? ATG тут особый упор делает на снижение сил трения и сопротивления качению своих сфер, но, представляется, построенный наяву аппарат может разочаровать своих конструкторов увеличением этих самых сил.

Тем не менее заявленные параметры Delorean ATG включают 4 часа зарядки от сети, запас хода в 380 км только на батареях и ещё примерно 260 — при подзарядке аккумуляторов от биодизеля.

А ведь в портфеле компании есть ещё более странный аппарат — просто AirShip. В основе — всё те же сферы. Разница только в их расположении (ромбом на виде сверху), оригинальном обтекаемом кузове из лёгких материалов и... родстве с дирижаблями. ATG решила, что в несколько крупных полостей в корпусе AirShip можно было бы закачать гелий, для компенсации некоторой доли веса авто. Это снизило бы сопротивление качению сфер.

Заметим, для хоть сколь-нибудь существенной компенсации веса гелий пришлось бы закачивать не в ряд мешков, а в настоящий дирижабль, по размеру больше самой машины.

И ещё — сопротивление качению действительно зависит от веса, но никто из здравомыслящих инженеров не пытается его (вес) снизить (в отличие от массы автомобиля, что не одно и то же). Напротив, все стараются создать прижимную силу (за счёт аэродинамики), которая в плане расхода топлива только вредна. Причина проста: без хорошего прижима к дороге ни тормозить, ни поворачивать не получится.

По замаху и технической сложности проект ATG сравним (в своей области) разве что с намерением одной небезызвестной компании создать Ferrari с вертикальным взлётом. Выполнимость этих планов сомнительна, но такие проекты — хороший катализатор для обсуждения будущего транспорта. В конце концов, при всех недостатках машина на сферах выглядит очень соблазнительной. Достаточно подумать о парковке.

А ведь ATG мечтает не просто удивить мир новым типом транспорта, но ещё и желает принять участие в соревновании самых экономичных авто в мире — Progressive Insurance Automotive X Prize (здесь вы найдёте правила состязания). Заявка уже подана.

На данный момент ситуация с соперниками ATG такова. 20 команд официально приняты в состязание, и ещё порядка 90 прислали заявки, которые хозяева конкурса рассмотрят в ближайшее время ("Многие из них будут зарегистрированы официально", — оптимистично предсказывают устроители соревнования). На этой странице можно посмотреть полный перечень и тех и других.

Если AirShip когда-нибудь и построят, то скорее не как альтернативный вид транспорта, а как аппарат, претендующий на рекорды, шоу-стоппер.

В первом списке есть знакомые нам "персонажи": к примеру, авто-НЛО Aptera и франко-американская команда MDI/ZPM с машиной на сжатом воздухе.

А во втором "листе ожидания" можно увидеть тонкий Tango и шикарный ностальгический LincVolt.

В материале про эту огромную машину, к слову, можно также найти самые свежие данные об Aptera и ещё одном сильном "игроке", пока находящемся во второй половине списка — германском Loremo. Рядом с Loremo ждут решения организаторов электрический серийный спорткар Tesla Roadster и такие экзотические аппараты, как Velozzi и FuelVapor Ale.

Кроме Velozzi все упомянутые машины уже существуют "в металле" и уже хотя бы поэтому выглядят куда более реальными претендентами на "икс-приз", чем Delorean ATG. Да и технологии, заложенные в эти удивительные "повозки", — вполне реальные и уже проверенные. От колёс отказываться никто вроде не спешит.

Подождём до 2035 года?