Мотоциклы и новые технологии / "Интеллигентные" шины
Нынешняя зима надолго запомнится не только россиянам. Как известно, и в Западной Европе стоят невиданные холода. Достаточно выглянуть из окна нашей студии в Бонне, чтобы понять: для поездки на мотоцикле погодка не слишком подходящая. И, тем не менее, на этой неделе в немецком городе Фридрихсхафен прошла ярмарка "Мотомир на Боденском озере". Правда, большинство её участников предпочитали опробовать мотоновинки под крышей специального трека. Причем, на взгляд непосвященного зрителя, ездили они достаточно бесшабашно. Беспечность этих мотоциклистов-любителей отчасти объяснима. Дело в том, что в последнее время безопасности двухколесных машин уделяется повышенное внимание. Так, специалисты по производству шин добились большей выносливости своей продукции и, самое важное, - лучшего сцепления с дорожным покрытием. Теперь мотоциклистам не страшны ни мокрый асфальт, ни больший угол наклона при повороте. Говорит Томас Родер, представитель компании Bridgestone:
Мы использовали крепкие смеси в центральной части корда и протектора, а ближе к краям - более эластичные материалы. "Мягкие", эластичные структуры стабилизируют поведение мотоцикла при наклоне на поворотах. Более жесткие материалы в середине обеспечивают шинам при стандартной манере езды долговечность и гарантируют пробег в четыре-пять тысяч километров.
Но и это ещё не всё. Для того, чтобы избежать быстрого износа протекторов, производители шин постоянно смешивают различные виды резиноматериалов. Ведь выносливость покрышек является, по сути, залогом безопасной езды на мотоцикле. Однако в каждом конкретном случае точный состав материалов, использованных при производстве,– тайна за семью печатями. И всё же главный секрет технологического скачка, сделанного отраслью за последние годы, хорошо известен:
Безопасность езды повысилась во многом благодаря всё бОльшему применению силикона. В особенности это касается шин на передних колесах. Это позволяет добиться хорошей управляемости как на мокром дорожном покрытии, так и при температурах около нуля. Допустим, что вы совершаете дальнюю поездку на туристическом мотоцикле (или, как их ещё называют, мотоциклы класса "туринг"). Вам предстоит преодолеть горный перевал. Наверху по контрасту с предгорьями даже летом температура не превышает три-четыре градуса. Тогда-то вам и понадобятся такие шины.
- объясняет Томас Родер. В особенности широкое распространение подобные технологии получают в классах "супермото" и "супербайк". Для тех, кто не слишком увлекается мототехникой, поясню: "супермото" это более массивные, комфортабельные и мощные "эндуро". Что такое "эндуро"? Так называется класс мотоциклов, прообразы которых предназначались для участия в ралли по пересеченной местности. Немного потеряв в проходимости, они стали комфортней для езды по городским улицам и скоростным трассам. Владельца "эндуро" не страшат отсутствие асфальта, ухабы, бордюры и даже… лестницы. Легкий вес, большие хода подвесок, минимум облицовки и ремонтопригодность - вот основные "козыри" подобных мотоциклов. Так что, "супермото" представляет собой мотоцикл тот же "эндуро", только оборудованный 17-дюймовыми колесными дисками, шоссейной резиной, более мощными тормозами и подвесками, настроенными для езды по асфальту. Что касается класса "супербайк", то в данном случае речь идет о скоростных шоссейных машинах. Томас Родер:
Различий между шинами супербайков, предназначенными для обычных дорог, и шинами супербайков для гоночных трасс – совсем немного. Просто шоссейная резина может гораздо больше, чем её спортивные аналоги. Дело в том, что при низких температурах гоночные шины перед применением необходимо разогревать. Обычные же покрышки демонстрируют хорошую устойчивость и без всякой подготовки.
Вообще, зимой в Германии, как и на бОльшей части Западной Европы, снег выпадает далеко не всегда, а если и выпадает, то держится не долго. Вот и в эти дни, несмотря на необычные для этих мест холода, – от нуля до минус пяти – снега в Бонне и Кёльне почти нет. Поэтому большинство водителей, на сей раз речь идет об автомобилистах, с опаской присматривается к дорожному полотну: блестит оно от влаги или же потому что покрылось льдом. Дело в том, что неправильная оценка ситуации может привести к необратимым последствиям, ведь средняя скорость движения по автобанам обычно гораздо выше сотни километров в час. В Германии есть участки автомагистралей, на которых и вовсе нет никаких ограничений скорости. Страшно подумать, что может произойти, если на обледеневшем дорожном покрытии совершить резкий обгонный маневр на вполне обычной здесь скорости в 150, а то и в 200 км в ч. Вряд ли в таком случае стоит полагаться на показания датчика температуры за бортом, а также на интуицию водителя, "разнежившегося" в кресле с подогревом. Вот если бы шины сами могли сообщать об опасности… Именно такая идея и пришла в голову исследователям Института транспорта при техническом университете в немецком городе Ахен:
Мы разрабатываем "умные" шины, которые при помощи специальных сенсоров самостоятельно регулируют внутренне давление и контролируют износ профиля.
- рассказывает старший инженер Андреас ван де Санд. Работу ахенских инженеров согласился финансировать Евросоюз, а проект получил название APPOLO. Согласно замыслам ахенцев, "интеллектуальная" шина должна менять свою форму в зависимости от дорожного покрытия, погодных условий и износа протектора:
Для регистрации изменений формы шин исследователи используют оптические сенсоры. Их устанавливают на колесные диски или при помощи вулканизации размещают прямо в шинной резине. Сенсоры для этих целей можно применять самые разнообразные.
- подытоживает Андреас ван де Санд. Оптический датчик при помощи светового луча "прощупывает" внутренний рельеф шины. Затем светодиод превращает полученные в результате отражения световые сигналы в цифровые, которые и поступают в конечном итоге распоряжение бортового компьютера. По словам Ван де Санда, для того, чтобы сделать необходимые выводы, достаточно обрабатывать информацию, поступающую при каждом полном прокручивании колеса. Электроэнергию сенсоры получают без всяких проводов, быстрое вращение и высокие температуры при нагреве покрышек им нипочем. Несколько сложнее дело обстоит с передачей информации на центральный компьютер при помощи радиоволн. Да и скорость дальнейшей обработки данных, а также их своевременного использования пока оставляет желать лучшего.
Мы могли бы использовать эту информацию для того, чтобы предупредить водителя о скользкой дороге, или же снабжать ею системы, регулирующие работу ходовой части машины. Таким способом можно было бы сокращать тормозной путь или оповещать движущиеся сзади автомобили о приближающемся снижении скорости или торможении.
- считает Ван де Санд. Кроме того, метеослужбы могли бы также использовать эти данные для более точного анализа погодных условий. Правда, до сих пор не совсем понятно, что делать, если датчики, установленные на разных автомобилях будут поставлять отличающиеся друг от друга данные.
Так что, хотя на испытательных стендах эта технология и функционирует достаточно успешно, по мнению большинства экспертов, до её практического применения ещё далеко.
А теперь, вернемся во Фридрихсхафен, на ярмарку для любителей мототехники "Мотомир на Боденском озере". В этом году много шума наделала ещё одна новинка – подушка безопасности для мотоцикла. Её разработал крупнейший в мире производитель мотоциклов японский концерн Honda для своей самой большой и тяжёлой модели класса "туринг" под названием Gold Wing. По данным концерна, большинство случаев ранений и гибели мотонаездников происходят именно в результате лобовых столкновений. Представители Хонды уверяют, что с удовольствием оборудовали бы новой системой и другие мотоциклы. Но поскольку подушка поглощает кинетическую энергию летящего вперёд мотоциклиста, сама двухколесная машина должна быть достаточно тяжёлой, чтобы не опрокинуться и не бросить владельца мимо развёрнутой камеры. Да и к тому же, чтобы надуться подушке нужно достаточно места, а это значит, что систему невозможно установить на спортивном байке, водитель которого во время езды наклоняется к рулю. Вот что рассказал нам Гисберт Гасс, опытный специалист по мототехнике, потративший немало времени на изучение новой технологии:
Воздушная камера вмонтирована по центру руля. На каждом её боку расположено по два сенсора, то есть в общей сложности она оснащена четырьмя датчиками. Подушка находится там, где у обычных мотоциклов расположен бензобак. Раскрывается она лишь тогда, когда происходит "лобовое" столкновение. Если же занесло заднее колесо и мотоцикл заваливается набок, система не срабатывает.
При этом мотоциклетная подушка в отличие от автомобильной наделена ещё одной оригинальной функцией. В машине "воздушная камера", так сказать, "фиксирует" водителя и пассажира в определенном положении, вдавливая их в кресла. Что касается подушки безопасности для мотоцикла, то она создает своеобразный "буфер" между мотоциклистом и транспортным средством, с которым происходит столкновение. Поэтому по размерам она гораздо больше автомобильной, и в раскрытом состоянии напоминает даже не подушку, а большой надувной шар.
Многие эксперты по автомобильной безопасности считают, что подушки ещё весьма далеки от совершенства. Стандартная "воздушная камера", или как она называется на Западе, - Airbag - раскрывается за семь сотых секунды. По мнению Бернда Лёбнера, руководителя Научного центра микротехнологий в немецком городе Хемниц, семь сотых секунды – это непозволительно много. Лёбнер разработал микрочип, который способен справляться с этой задачей гораздо быстрее:
Выигрыш в скорости, которого мы достигаем, особенно важен для боковых подушек безопасности. Ведь в случае боковых столкновений люди, находящиеся в салоне автомобиля, наиболее уязвимы. В данном случае речь идет о сроках, измеряющихся микросекундами. Это означает, что всё должно произойти за одну миллионную секунды, а, может, и ещё быстрее.
Человек не успевает даже вскрикнуть, как подушка уже раскрылась. В начале так называемые "крэш-сенсоры" (или "датчики удара") регистрируют столкновение. Устанавливаются они в салоне, в передней части автомобиля, или в дверях, при этом их количество может колебаться от трех до десяти. Сигналом для срабатывания airbag'a служит электрический импульс от датчиков удара, который приводит в действие спусковое устройство. В нем перегорает проводок - что-то наподобие предохранителя - и, в свою очередь, активизирует пиропатрон. Инженеры из Хемница покрыли его специальным составом – гидридом гафния. За считанные доли секунды происходит настоящий взрыв:
Тогда небольшие частички - остатки взрывчатого вещества - разлетаются аж на полметра. В результате, как и во всех ударных взрывателях, возникает дополнительная механическая энергия, позволяющая ускорить процесс разворачивания подушки.
- добавляет Бернд Лёбнер. У этой системы есть ещё одно серьезное преимущество. Взрывчатое вещество позволяет обходиться почти без электроэнергии, что, в свою очередь, освобождает от необходимости встраивать в руль и другие части салона жгуты из проводов.
Через сто метров после въезда на площадь сверните во вторую улицу направо.
Да, вы угадали – это "говорит" навигационная система. Мы снова находимся в одном из павильонов ярмарки "Мотомир на Боденском озере". Но какое отношение имеет "навигационка" к мотоциклам? Самое прямое. В последнее время появляется всё больше подобных систем, разработанных специально для двухколесных машин. И грохот двигателя тут не помеха. В шлем водителя встраиваются наушники, которые соединены с установленным на мотоцикле "навигатором" через систему беспроводной связи blue tooth. По мнению эксперта по мотоаксессуарам Йозефа Райха, навигационные системы на мотоциклах повышают безопасность. И вот почему: обычно все мотоциклисты путешествуют с картой, разложенной на бензобаке. Естественно, что взгляд водителя всё время направлен вниз. Найти что-то на карте в таком положении не так-то просто, мотоциклист водит по карте пальцем, в общем, его внимание от дороги отвлечено. Теперь же водитель ориентируются по указаниям, которые поступают из установленных в шлеме наушников. Звуковая информация для них гораздо важнее, чем наличие монитора, ведь повинуясь указаниям невидимого штурмана, они продолжают следить за ситуацией на дороге.
В последнее время, благодаря хитроумным техническим решениям и современной электронике, езда на мотоцикле стала более безопасной. Но не стоит слишком уж уповать на технические возможности современных двухколесных машин, ведь мотоциклисты по-прежнему куда более уязвимы, чем многие другие участники дорожного трафика.