№58
Июнь 2017
ISSN
1990-4126

English

«Архитектон: известия вузов» № 46 - Приложение Август 2014

Дизайн


 Барышников Сергей Александрович

магистрант кафедры индустриального дизайна.
Научные руководители:
кандидат философских наук, профессор, В.И. Исаченко;
кандидат искусствоведения, профессор, В.А. Курочкин.
ФГБОУ ВПО "Уральская государственная архитектурно-художественная академия",
Екатеринбург, Россия, e-mail: baryshnikov-sa@mail.ru

«НОВОЕ КОЛЕСО» КАК ПРИНЦИП ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОСТРАНСТВА ПЕРСОНАЛЬНОГО ТРАНСПОРТА


Ключевые слова: индустриальный дизайн, персональный транспорт, автомобильный дизайн


Проблема перегруженности дорожной инфраструктуры современных городов не вызывает сомнений. Для разгрузки центров городов мы предлагаем ввести систему проката персональных транспортных средств, что позволит общественному транспорту быть более эффективным в силу ликвидаций заторов на дорогах, благодаря малогабаритности транспортных прокатных единиц. Это специально разработанная микрогабаритная машина, работающая от электроэнергии. Использование данного метода требует пересмотра конструкции транспортного средства для уменьшения габаритов, а это, в свою очередь, требует нестандартных решений в разработке узлов и агрегатов.

Помимо изменения конструкции, необходимо учитывать отношение к новому сегменту транспорта предполагаемых пользователей. Люди привыкли получать от личного автомобиля комфорт, эстетическое наслаждение, свободу. Это, прежде всего, водители от 18 лет до 45 лет, данная группа характеризуется стремлением к карьерному росту, к комфортным условиям работы и передвижения, сложившимися ожиданиями от личного транспорта.

Система транспорта направлена на общественное пользование. В группу ее потребителей входят домохозяйки, пенсионеры, молодые семьи, люди, которые не имеют личного автомобиля и поэтому склонны использовать данную систему. Для них на первом месте в ожиданиях от автомобиля будут такие критерии, как безопасность, экономическая выгода, удобство и доступность пользования.

Важно обеспечить перечисленные качества без превышения габаритного размера двух или менее метров в длину. В современных моделях городских автомобилей (SMART FOURTWO) [1] двигатель размещается под сиденьями, что избавило от массивного капота. Но не малогабаритным и не менее важным является такой узел, как подвеска, компоновка которой не претерпела много изменений. Горизонтально расположенные рычаги занимают внутреннее пространство кузова, увеличивая его физические размеры либо оставляя меньше места для людей внутри автомобиля. Если убрать традиционную систему подвески, то появится возможность увеличить объем внутри салона на 20%, а колесную базу сократить. Таким образом решатся проблемы комфортабельности, объем салона станет, как у машин более высокого класса, бóльший внутренний объем позволит оснастить автомобиль как можно лучше системами активной безопасности и увеличатся характеристики пассивной безопасности.

Проблему можно решить системой колеса со встроенной подвеской, и одним из перспективных образцов является изобретение британского дизайнера Сэма Пирса Loopwheel [2] (рис. 1).

Рис.1.

Есть три закрученные ленты – рессоры из углеродистого композитного материала в каждом колесе, расположенные круговым массивом внутри обода, прикрепленные к самому ободу и ступице. Вместе это работает как самокомпенсирующиеся амортизаторы. Такое решение направлено на более легкое преодоление поребриков и впервые реализовано на велосипеде. Основным принципом производительности является демпфирующее смещение обода относительно оси ступицы (рис. 2). Обод при усилии от препятствия начинает огибать его, смещаясь относительно оси ступицы, пока она совершает скомпенсированное рессорами движение по траектории геометрического центра обода. Материал и пластическое решение рессор обеспечивают долговечность и боковую устойчивость колеса, как и в случае сохранения полезного объема и веса велосипеда, где Loopwheel заменяет громоздкую и тяжелую пружинную вилку.

Рис.2.

В концепте Smart 454 WWT [4] (рис. 3) внутреннее пространство колеса, отданное под подвеску, напоминает дизайном беговые кроссовки. Структура обода выполнена зигзагообразной лентой, имеющей в сечении трапецию, равнораспределяющую вертикальное давление в стороны, поглощающую боковые нагрузки, а расстояние между витками направлено на принятие продольного сжатия, как собственно и в обычной пружине. Обод – это подошва, как и в спортивной обуви, он также подвержен конструктивной деформации, играющей роль амортизатора. Составляющие колеса соединены прочным диском.

Рис. 3.

Но есть ряд проблем. Первая, и наиболее важная – проблема засорения межвитковых расстояний снегом, грязью и т. д. Но совсем недавно шведская студия дизайна Tomorrow Machine совместно с исследователями из компании Innventia разработала концепт покрытия для посуды, которое не надо мыть. Все частицы пищи попросту соскальзывают с него, оставляя чистую поверхность. Исследования велись на молекулярном уровне, так что удалось добиться стопроцентного отталкивания любых веществ. С привнесением новых решений материалов вопрос гигиены и правильной работы может быть решен.

Но существует и вторая проблема, более важная – возникновение резонансного биения при торможении. Как известно, процесс торможения сопровождается скручивающим моментом. Наличие этого фактора может катастрофично сказаться на применении типа колеса – подвески. При традиционной системе подвески тормозное усилие распределяется в рычаги, образующие трапециевидные упоры в кузов машины. Скручивающий момент на монолитный диск невелик. В случае гибкой сердцевины колеса, учитывая направляющее влияние развала схождения, податливость рессор, автомобиль попросту имеет риск уехать со ступицами вперед своих колес при экстренном торможении с 60 км/ч.

Еще одна разработка – колесо-подвеска компании Polaris, которая объявила о старте серийного производства и продаж новых безвоздушных шин [3] (рис. 4).

Рис. 4.

Первой моделью, которая получит такую резину, станет вездеходный квадроцикл Polaris Sportsman WV850 H.O. Недостатком этого решения станет ограниченность по ширине следа резины, так как сужение не будет в полной мере компенсировать боковые нагрузки, что приведет к малому ресурсу колеса. Подведем итоги. Идеи применения колеса подвески неоспорима, но основной проблемой является промышленная реализация данного продукта. Несомненно, с течением времени она будет решена, и в городах появятся автомобили, обеспечивающие не только комфортабельное передвижение, но и возможность решения транспортного перенасыщения магистралей.


Библиография

  1. Smart City Coupe // ru.wikipedia.org: [Электронный ресурс]. – URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Smart_City_Coupe
  2. SOMETIMES IT'S GOOD TO REINVENT THE WHEEL [Электронный ресурс]. – URL: http://www.mbandf.com/parallel-world/sometimes-it-s-good-to-reinvent-the...
  3. В продажу поступили новые безвоздушные шины Polaris [Электронный ресурс]. – URL: http://www.livecars.ru/news/2013/11/18/polaris/
  4. Концепт Smart 454 WWT – подвеска внутри колеса [Электронный ресурс]. – URL: http://www.icar-by.com/koncept-smart-454-wwt-podveska-vnutri-kolesa/
  5. Студент из Африки изобрёл колесо [Электронный ресурс]. – URL: http://24gadget.ru/1161055888-student-iz-afriki-izobrel-koleso-17-foto-2...


ISSN 1990-4126  Регистрация СМИ эл. № ФС 77-50147 от 06.06.2012 © УрГАХУ, 2004-2017  © Архитектон, 2004-2017