На Женевському автосалоні 1989 року швейцарський автомобільний дизайнер Франко Сбарро викликав справжній фурор. Протягом всієї виставки до його невеликого стенду було не підійти: його окупували журналісти, конструктори, роззяви. Сбарро став першою людиною, яка зважилася побудувати автомобіль з орбітальними колесами (хаблессамі). Дизайнер був упевнений, що не мине й п'яти років, як більшість автовиробників перейдуть на хаблесси як на новий, модний і перспективний тип колеса. Але, як ми бачимо, цього не сталося. Чому?
У колеса без ступиці багато назв. Хаблесс - це жаргонна калька з англійського hubless, «бесступічний». Також використовуються терміни «орбітальне колесо» і «осмос-колесо». Однакового слова для коліс подібної конструкції в російській мові немає. Втім, і особливої необхідності в цьому поки не спостерігається: більш-менш активно мотоцикли з осмос-колесами сьогодні будують тільки в США.
Ще один момент: що б не стверджував Франко Сбарро, орбітальне колесо придумав не він. Принцип, закладений в таке колесо, сходить до моноцикла кінця XIX - початку XX століття. В ті часи моноцикл видавався дуже перспективним видом транспорту, і численні винахідники патентували конструкцію за конструкцією. Велика частина подібних винаходів представляла собою велике колесо без маточини, всередині якого знаходився водій. По суті своїй моноцикл-колесо являє собою величезний шарикопідшипник. Зовнішня його частина обертається, а на внутрішній укріплені двигун і водійське сидіння. Під дією ваги шофера моноцикл утримується у вертикальному положенні. Моноциклі подібного типу не набули поширення через низку недоліків: жахливого огляду (частина якого закрита ободом), нестійкості, поганий керованості. А принцип дії був тимчасово забутий.
Втім, першість Сбарро легко оскаржити, адже осмос-колесо - це в першу чергу розробка французького дизайнера і винахідника Домініка Мотти. У 1988 році Сбарро звернув увагу на роботи Мотти і запросив його до співпраці. У швейцарця були гроші і можливості, у француза - концепції та ідеї. Пізніше, в 1991 році, коли Сбарро «награвся» зі своїми концептами, він продав всі права і частина виробництва Мотта, надавши тому свободу. А тепер - про все по порядку.
Плюси: хороші гальмівні якості за рахунок близькості точки прикладання гальмівних сил до поверхні дороги; невисока навантаження на підшипник (і на вилку в разі мотоцикла); практичні відсутність безпружинних мас, отже, підвищена комфортність і плавність ходу; естетична привабливість; можливість створення мотоцикла із змінним вильотом вилки і, отже, краща керованість. Мінуси: висока вартість виробництва; швидка загрязняемость підшипника і гальмівної системи; надмірна чутливість колеса до будь-яких деформацій; складність організації приводу, необхідність розробки спеціальних КП і створення шестерень складної конфігурації; висока лінійна швидкість в підшипниках і, отже, найшвидший знос; високий момент інерції колеса.
Технічні мотиви
Як і у випадку з моноцикла, осмос-колесо - це великий підшипник. Зовнішня обойма цього підшипника має шину, а внутрішня з'єднується з підвіскою. Гальмування забезпечується за допомогою гальмівного диска, встановленого на зовнішньої обоймі.
Безумовно, у орбітального колеса є свої позитивні сторони - інакше б його ніколи не взялися розробляти. І перший плюс - це зовнішня краса і ефектність. Навіть звичайні «Жигулі» можуть придбати футуристичний, концептуальний вигляд, якщо обладнати їх осмос-колесами. Саме тому хаблесси сьогодні стають популярними серед кастом-майстерень, які створюють під замовлення дорогі чоппери і спортбайки.
Технічно у хаблесс-колеса кращі гальмівні якості, ніж у звичайного. Сили, які ведуть до зупинки транспортного засобу, при даній конструкції прикладені практично в точці контакту колеса з дорогою. Помітно меншу напругу відчуває важіль підвіски, оскільки він розташований найчастіше у нижнього краю колеса і має менше плече. Варто зазначити, що сьогодні існують хаблесси різних типів і у деяких точка контакту важеля підвіски з ободом, навпаки, знаходиться в абсолютно невигідною частини колеса. Але це вже питання до дизайнерів. У будь-якому випадку навантаження на колісний підшипник помітно зменшується в порівнянні з колесом традиційної конструкції, розвантажується підвіска, поліпшується плавність ходу і комфортність поїздки.
На конкурс автомобільного дизайну LA Design Challenge був представлений дивовижний концепт-кар Nissan iV, розроблений командою дизайнерів під керівництвом Альфонсо Альбейси, керівника відділення Nissan Design America. Самим божевільним рішенням є проект з вирощування кузова автомобіля на грядці - з динамічного генномодифікованого плюща; певним чином переплетені і укріплені натуральним клею стебла рослини являють собою відмінний композитний матеріал. Але в цій статті Nissan iV з'явився з тієї причини, що розробники вирішили в черговий раз повернутися до теми осмос-коліс. Причому кожне колесо являє собою складний вузол, заснований на принципі магнітного підвісу (подібно до того, який використаний в поїздах «Маглев»).
Якщо говорити про застосування осмос-колеса в конструюванні мотоциклів, то воно дозволяє створити байк зі змінним вильотом вилки. Виліт вилки - досить важливий параметр мотоцикла, це відстань між перетином осі рульової колонки з поверхнею дороги і центром плями контакту шини з дорогою. На високих швидкостях вигідніше рухатися з великим вильотом (це підвищує стійкість мотоцикла), а на низьких - з меншим (що впливає на маневреність). Система змінюваного вильоту здатна істотно спростити керування мотоциклом і зробити його більш безпечним.
Чому ж при такій кількості позитивних сторін осмос-колесо не стає повсюдно поширеним? Та тому що мінусів не менше, ніж плюсів. По-перше, у такої конструкції багато технологічних проблем. Особливо з провідними колесами - система повідомлення крутного моменту у хаблессов набагато складніше, ніж у звичайних коліс з маточиною - ланцюг тут на вісь НЕ накинеш і притискним валиком, як у велосипеда, не обійдешся. Зубчасте колесо приводу повинно мати діаметр, подібний з діаметром колеса, що створює додаткові проблеми для коробки передач, яку доводиться розробляти індивідуально.
З цього відразу слід головний недолік - ціна. Вартість бесступічного колеса така, що в масовому виробництві воно просто не знайде застосування. Чи має сенс підвищувати вартість автомобіля або мотоцикла мало не в два рази виключно через зовнішнього вигляду? Тим більше що краси можна домогтися і більш простими способами.
Sbarro Roue orbitale (1989) став першим в історії мотоциклом з орбітальним колесом. Франко Сбарро представив в тому році три мотоцикла і автомобіль Sbarro Osmos, але найбільший фурор викликала саме ця, так звана «біла модифікація» Roue orbitale. Якщо дивитися на мотоцикл справа, то не видно ні кріплення, ні ланцюгового приводу; здається, що колесо взагалі ніяк не контактує з рамою мотоцикла.
У орбітального колеса є й інші проблеми. Наприклад, швидке забруднення підшипників і сальників, розташованих близько до землі (по бруду на осмос-колесі краще не їздити). Також хаблесс має помітно більший момент інерції за рахунок несиметричного розташування кріплення. Нарешті, це колесо дуже чутливо до найменших деформацій обода, і молоточком подібну деформації не виправити. А заміна кожного колеса обійдеться в нечувану суму в порівнянні зі звичайною системою. Безумовно, сьогодні технології дешевшають і удосконалюються на очах. Але перш ніж аналізувати перспективність осмос-колеса, варто трохи заглибитися в історію його появи на світло.
Тупикова гілка розвитку
Саме Домінік Мотта першим розробив колесо без маточини. Ідея прийшла до нього під час вивчення конструкцій циркових моноциклів. І він вирішив заново «винайти колесо», вклав у розробку власні гроші, отримані від нафтового бізнесу, до кінця 1980-х пройшов повний цикл теоретичних досліджень і уперся в відсутність інвестора. Приблизно в той же час Мотта подав заявку на патент, який отримав 15 січня 1990 року, вже після демонстрації перших концептів Сбарро.
Франко Сбарро завжди був досить ексцентричним дизайнером і в першу чергу прагнув вразити публіку, а не побудувати передсерійний концепт. Йому настільки сподобалися розробки француза, що він негайно запросив Мотту до співпраці. Удвох вони зареєстрували новий підрозділ компанії, фірму Sbarro Mottas Engineering, і запустили програму зі створення автомобіля і мотоцикла з бесступічним колесом - Osmos (Original Sbarro Mottas Orbital System). Працювали швидко, тому що всі технології були вже в теорії відпрацьовані Моттою, і в 1989 році на Женевському автосалоні було представлено три мотоцикла Sbarro Orbital Wheel і спортивне купе Sbarro Osmos.
Американські кастомайзери не просто взялися копіювати конструкцію Домініка Мотти, але розвинули її! У 2004 році компанія Amen Motorcycles під керівництвом Майкла Брауна представила неймовірної краси чопер The Hubless Monster. І головне - в ньому заднє бесступічное колесо було позбавлене ланцюгового приводу. Браун знайшов спосіб приводити хаблесс за допомогою фрикційного ролика на всю ширину підшипника, таким чином домігшись абсолютної симетрії і естетичної вершини хаблесс-будови. Переднє колесо The Hubless Monster теж було орбітальним. Цей чопер став легендою - і через незвичайний зовнішній вигляд, і завдяки новому принципу приводу хаблесс-колеса. Компанія Amen розвинула успіх: тепер вона пропонує іншим кастом-майстерням величезні шини (360 x 18 ") для чопперів з орбітальними колесами. Більше такі шини купити ні в кого ...
Мотоцикли викликали фурор, особливо «біла модифікація». Якщо дивитися на білий Sbarro Orbital Wheel справа, то здається, що порожнисті колеса взагалі ніяк не контактують з корпусом мотоцикла - вся система кріплення і приводу розташована зліва. «Червона модифікація» мала інше кріплення: корпус охоплював обід колеса з обох сторін; крім того, у цього мотоцикла заднє, провідне колесо було звичайним, з маточиною і традиційним ланцюговим приводом. Третій мотоцикл мав найбільший успіх, хоча жодного разу навіть не заводився. Він представляв собою «навчальний посібник» з прикріпленими панелями кузова. Переднє колесо мало одностороннє кріплення, як у «білої модифікації», а переднє - симетричне, як у «червоній». Вся анатомія мотоцикла була на виду, а на автосалонах такі трюки завжди мають популярність.
Колеса Сбарро-Мотта мали стандартну для хаблесса конструкцію: зовнішній обід з шиною, внутрішній обід і гальмівний диск, можна навіть сказати, гальмівне кільце. Виготовляла колеса шведська компанія SKF, що спеціалізується на випуску підшипників.
Спорткар Sbarro Osmos мав меншу популярність: все-таки на мотоциклі порожнисте колесо виглядало ефектніше, та й наочність конструкції була набагато вище. Автомобіль був обладнаний 350-сильним двигуном Jaguar V12 і представляв собою красиве, але цілком звичайне спортивне купе. Якби не дивні колеса, на нього б взагалі не звернули уваги.
Sbarro Osmos
Але після успішного виступу на автосалоні виявилося, що починання Мотти безперспективно. Sbarro Mottas Engineering заявила про готовність випускати невеликими партіями мотоцикли і автомобілі з орбітальними колесами, але клієнтів не було взагалі. Подивитися на дивовижу - це одне, а вкласти свої гроші в маловивчену і не виглядають надійної конструкцію - зовсім інше.
У 1991 році Франко Сбарро на пільгових умовах продав Мотта всі креслення, заготовки, розробки, пов'язані з орбітальним колесом. Компанія Sbarro Mottas Engineering перетворилася в Osmos Wheel, і Мотта став її одноосібним власником. Не можна сказати, що він залишився біля розбитого корита - все-таки за допомогою Сбарро він показав свій винахід світу і довів його працездатність. Але без Сбарро ніяк не вдавалося почати серійне виробництво автомобілів або мотоциклів з осмос-колесом.
Всі 1990-ті роки Мотта в прямому сенсі мотався від одного великого виробника до іншого і пропонував свою концепцію. Він побудував ряд концепт-карів на свої гроші і намагався «продатися» таким гігантам, як Volvo, Yamaha, Ferrari, BMW, Nissan, GМ, Ford, Pininfarina, і навіть велосипедним компаніям. Але всюди терпів невдачі. Технологічна складність і невисока надійність зводили нанівець всі естетичні переваги орбітального колеса. У осмос-коліс було зовсім інше майбутнє.
Наша дорога - кастомайзинг
І сьогодні осмос-колеса залишаються дивиною. Переваги є, але вони не окупаються: занадто складна і дорога система в порівнянні зі звичайним колесом. Для серійного виробництва орбітальне колесо явно не пристосоване. А ось для дрібносерійного тюнінгу ...
У 2002 році відомий американський чоппермейкер Біллі Лейн, власник тюнинговой компанії Choppers, Inc., побудував і представив на суд публіки величезний чопер Psycho Billy Cadillac, заднє, провідне колесо якого було зроблено за принципом хаблесса. Мотоцикл справив фурор і зірвав цілу низку нагород на різних шоу, виставках і конкурсах чоппермейкерства. Найсмішніше, що Лейн бачив тільки зображення машин Сбарро / Мотти і всю технічну частину свого хаблесса розробив сам. Величезний підшипник-колесо він замовляв на вертолітному заводі за відповідною ціною в $ 8000. Зате привід колеса Лейн організував дуже просто. Він прикріпив зліва від хаблесса фрикційне колесо для шківа, що не заморочуючись показної естетикою. Мотта свідомо відмовлявся від такого рішення, керуючись футуристичністю конструкції і її загадковістю. А Лейн зробив все просто, зрозуміло - і правильно.
Після успіху першого байка Лейн побудував ще ряд подібних - Money Shot, The Chronic, Miss Treated, King of NY. Уже на другому ланцюгова передача була не відразу помітна для сторонніх очей - шестерня йшла по периметру колеса, як у «білої модифікації» мотоцикла Sbarro. Варто відзначити, що у всіх чопперів Лейна переднє колесо було звичайним, з центральної маточиною. Але це не важливо: всі свої дивовижні мотоцикли Лейн продав з чималим прибутком - і більше не повертався до теми хаблесса.
Сьогодні багато кастомайзери звертаються до теми осмос-коліс і будують з їх використанням чудові мотоцикли. Це Shine німця Фреда Кодліна, Irregular італійської компанії Special Project Custom, Phenom від канадської Zeel Design ... Останні підійшли до питання творчо і зміцнили бесступічное колесо на трьох роликах, розташованих на кінцях рівностороннього трикутника. Це помітно спростило конструкцію, хоча і зняло ряд перевага хаблесса.
А Домінік Мотта як і раніше вірить в те, що орбітальний колесо - це майбутнє. Він непогано ставиться до того, що його винахід взяли на озброєння численні кастомайзери, але все-таки сподівається, що якась велика компанія почне будувати автомобілі з хаблесс-колесами і його ім'я нарешті буде у всіх на вустах. Адже він не хто-небудь, а самий що ні на є справжній чоловік, що Винайшов Колесо.
Стаття «Нескінченна балада про орбітальному колесі» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №3, Лютий 2011 ).
Чому?Чому ж при такій кількості позитивних сторін осмос-колесо не стає повсюдно поширеним?
Чи має сенс підвищувати вартість автомобіля або мотоцикла мало не в два рази виключно через зовнішнього вигляду?
