Есть ли перспективы у орбитальных колес

Сбарро стал первым человеком, который решился построить автомобиль с орбитальными колесами (хаблессами). Дизайнер был уверен, что не пройдет и пяти лет, как большинство автопроизводителей перейдут на хаблессы как на новый, модный и перспективный тип колеса.

Но, как мы видим, этого не произошло. Почему?

У колеса без ступицы много названий. Хаблесс — это жаргонная калька с английского hubless, «бесступичный». Также используются термины «орбитальное колесо» и «осмос-колесо». Единообразного слова для колес подобной конструкции в русском языке нет. Впрочем, и особой необходимости в этом пока не наблюдается: более или менее активно мотоциклы с осмос-колесами сегодня строят только в США.

Еще один момент: что бы ни утверждал Франко Сбарро, орбитальное колесо придумал не он. Принцип, заложенный в такое колесо, восходит к моноциклам конца XIX — начала XX века. В те времена моноцикл представлялся весьма перспективным видом транспорта, и многочисленные изобретатели патентовали конструкцию за конструкцией. Большая часть подобных изобретений представляла собой большое колесо без ступицы, внутри которого находился водитель. По сути своей моноцикл-колесо представляет собой огромный шарикоподшипник. Внешняя его часть вращается, а на внутренней укреплены двигатель и водительское сиденье. Под действием веса шофера моноцикл удерживается в вертикальном положении. Моноциклы подобного типа не получили распространения из-за ряда недостатков: ужасного обзора (часть которого закрыта ободом), неустойчивости, плохой управляемости. А принцип действия был временно забыт.

Впрочем, первенство Сбарро легко оспорить, ведь осмос-колесо — это в первую очередь разработка французского дизайнера и изобретателя Доминика Мотты. В 1988 году Сбарро обратил внимание на работы Мотты и пригласил его к сотрудничеству. У швейцарца были деньги и возможности, у француза — концепции и идеи. Позже, в 1991 году, когда Сбарро «наигрался» со своими концептами, он продал все права и часть производства Мотте, предоставив тому свободу. А теперь — обо все по порядку.

Как и в случае с моноциклом, осмос-колесо — это большой подшипник. Наружная обойма этого подшипника имеет шину, а внутренняя соединяется с подвеской. Торможение обеспечивается с помощью тормозного диска, установленного на внешней обойме.

Безусловно, у орбитального колеса есть свои положительные стороны — иначе бы его никогда не взялись разрабатывать. И первый плюс — это внешняя красота и эффектность. Даже обычные «Жигули» могут приобрести футуристичный, концептуальный вид, если оборудовать их осмос-колесами. Именно поэтому хаблессы сегодня становятся популярными среди кастом-мастерских, создающих под заказ дорогие чопперы и спортбайки.

Технически у хаблесс-колеса лучшие тормозные качества, нежели у обычного. Силы, которые ведут к остановке транспортного средства, при данной конструкции приложены практически в точке контакта колеса с дорогой. Заметно меньшее напряжение испытывает рычаг подвески, поскольку он расположен чаще всего у нижнего края колеса и имеет меньшее плечо. Стоит отметить, что сегодня существуют хаблессы различных типов и у некоторых точка контакта рычага подвески с ободом, наоборот, находится в совершенно невыгодной части колеса. Но это уже вопросы к дизайнерам. В любом случае нагрузка на колесный подшипник заметно уменьшается по сравнению с колесом традиционной конструкции, разгружается подвеска, улучшается плавность хода и комфортность поездки.

На конкурс автомобильного дизайна LA Design Challenge был представлен удивительный концепт-кар Nissan iV, разработанный командой дизайнеров под началом Альфонсо Альбейсы, руководителя отделения Nissan Design America. Самым безумным решением является проект по выращиванию кузова автомобиля на грядке — из быстрорастущего генномодифицированного плюща; определённым образом переплетённые и укрепленные натуральным клеящим веществом стебли растения являют собой отличный композитный материал. Но в этой статье Nissan iV появился по той причине, что разработчики решили в очередной раз вернуться к теме осмос-колёс. Причём каждое колесо представляет собой сложный узел, основанный на принципе магнитного подвеса (подобно тому, который использован в поездах «Маглев»).

Если говорить о применении осмос-колеса в конструировании мотоциклов, то оно позволяет создать байк с переменным вылетом вилки. Вылет вилки — достаточно важный параметр мотоцикла, это расстояние между пересечением оси рулевой колонки с поверхностью дороги и центром пятна контакта шины с дорогой. На высоких скоростях выгоднее двигаться с большим вылетом (это повышает устойчивость мотоцикла), а на низких — с меньшим (что влияет на маневренность). Система изменяемого вылета способна существенно упростить управление мотоциклом и сделать его более безопасным.

Почему же при таком количестве положительных сторон осмос-колесо не становится повсеместно распространенным? Да потому что минусов не меньше, чем плюсов. Во‑первых, у такой конструкции много технологических проблем. Особенно с ведущими колесами — система сообщения крутящего момента у хаблессов гораздо сложнее, чем у обычных колес со ступицей — цепь тут на ось не набросишь и прижимным валиком, как у велосипеда, не обойдешься. Зубчатое колесо привода должно иметь диаметр, сходный с диаметром колеса, что создает дополнительные проблемы для коробки передач, которую приходится разрабатывать индивидуально.

Из этого сразу следует главный недостаток — цена. Стоимость бесступичного колеса такова, что в массовом производстве оно просто не найдет применения. Имеет ли смысл повышать стоимость автомобиля или мотоцикла чуть ли не в два раза исключительно из-за внешнего вида? Тем более что красоты можно добиться и более простыми способами.

Именно Доминик Мотта первым разработал колесо без ступицы. Идея пришла к нему при изучении конструкций цирковых моноциклов. И он решил заново «изобрести колесо», вложил в разработку собственные деньги, полученные от нефтяного бизнеса, к концу 1980-х прошел полный цикл теоретических исследований и уперся в отсутствие инвестора. Примерно в то же время Мотта подал заявку на патент, который получил 15 января 1990 года, уже после демонстрации первых концептов Сбарро.

Франко Сбарро всегда был довольно эксцентричным дизайнером и в первую очередь стремился поразить публику, а не построить предсерийный концепт. Ему настолько понравились разработки француза, что он незамедлительно пригласил Мотту к сотрудничеству. Вдвоем они зарегистрировали новое подразделение компании, фирму Sbarro Mottas Engineering, и запустили программу по созданию автомобиля и мотоцикла с бесступичным колесом — Osmos (Original Sbarro Mottas Orbital System). Работали быстро, потому что все технологии были уже в теории отработаны Моттой, и в 1989 году на Женевском автосалоне было представлено три мотоцикла Sbarro Orbital Wheel и спортивное купе Sbarro Osmos.

Американские кастомайзеры не просто взялись копировать конструкцию Доминика Мотты, но развили ее! В 2004 году компания Amen Motorcycles под руководством Майкла Брауна представила невероятной красоты чоппер The Hubless Monster. И главное — в нем заднее бесступичное колесо было лишено цепного привода. Браун нашел способ приводить хаблесс с помощью фрикционного ролика во всю ширину подшипника, таким образом добившись абсолютной симметрии и эстетической вершины хаблесс-строения. Переднее колесо The Hubless Monster тоже было орбитальным. Этот чоппер стал легендой — и по причине необычного внешнего вида, и благодаря новому принципу привода хаблесс-колеса. Компания Amen развила успех: теперь она предлагает другим кастом-мастерским огромные шины (360 x 18″) для чопперов с орбитальными колесами. Больше такие шины купить не у кого…

Мотоциклы произвели фурор, особенно «белая модификация». Если смотреть на белый Sbarro Orbital Wheel справа, то кажется, что полые колеса вообще никак не контактируют с корпусом мотоцикла — вся система крепления и привода расположена слева. «Красная модификация» имела другое крепление: корпус охватывал обод колеса с обеих сторон; кроме того, у этого мотоцикла заднее, ведущее колесо было обыкновенным, со ступицей и традиционным цепным приводом. Третий мотоцикл имел наибольший успех, хотя ни разу даже не заводился. Он представлял собой «учебное пособие» со снятыми панелями кузова. Переднее колесо имело одностороннее крепление, как у «белой модификации», а переднее — симметричное, как у «красной». Вся анатомия мотоцикла была на виду, а на автосалонах такие трюки всегда имеют популярность.

Колеса Сбарро-Мотты имели стандартную для хаблесса конструкцию: внешний обод с шиной, внутренний обод и тормозной диск, можно даже сказать, тормозное кольцо. Изготавливала колеса шведская компания SKF, специализирующаяся на выпуске подшипников.

Спорткар Sbarro Osmos имел меньшую популярность: все-таки на мотоцикле полое колесо выглядело эффектнее, да и наглядность конструкции была гораздо выше. Автомобиль был оборудован 350-сильным двигателем Jaguar V12 и представлял собой красивое, но вполне обычное спортивное купе. Если бы не странные колеса, на него бы вообще не обратили внимания.

И сегодня осмос-колеса остаются диковинкой. Преимущества есть, но они не окупаются: слишком сложная и дорогая система по сравнению с обычным колесом. Для серийного производства орбитальное колесо явно не приспособлено. А вот для мелкосерийного тюнинга…