Разработаны шины, которые «помнят» поверхность

Человечество давно занялось изучением иных планет для возможности проживания на них. В частности, на Марс был запущен марсоход «Кьюриосити» — это автономная научная лаборатория. За время пребывания на этой планете не один киллометр был «пройден». Каково же было удивление у команды при проверке в 2013 году, когда они обнаружили, что все колеса имеют разные повреждения.

В 2020 году запланирована отправка следующего марсохода и исследователи центра Гленна (NASA), учитывая полученную информацию, занялись разработкой нового вида покрышек.

Прототипом будущих шин стала Spring Tire (безвоздушная шина производства Goodyear в сотрудничестве с NASA). Но вместо пружинно-проволочной конструкции планируется использование более прочной и гибко конструкции.

Как известно, Марс имеет суровый ландшафт. Вся его поверхность покрыта реголитом и острыми камнями, которые могут повредить и железо, не говоря уже о шинах, а реголит вредит покрытию марсохода и через год стали видны признаки серьезного износа транспорта. Все это значительно ускорило работы над новым дизайном шин, которые уже до этого велись почти десять лет. Но изучение Марса, не финальная точка в программе NASA, поэтому разработки начались с учетом будущего изучения Луны.

Сама разработка стала приоритетным направлением для исследовательского центра Гленна. Учитывались наработки еще по «Аполлону», но в расчет использовали новые инженерные проекты. Исследователи выбрали и использовали три варианта.

  1. Этот вариант шин использовали на советском «Луноходе». Это восьмиколесная база с шинами, что их объединяют с осью множеством спиц. Внешняя сторона покрыта дополнительно металлическим протектором для более плотного сцепления с неземной поверхности.
  2. Шины, которые использовали на Modularized Equipment Transporter (MET). Машина для транспортировки образцов лунного грунта. Они имели гладкую прорезиненную поверхность, но без амортизации.
  3. Шины, которые использовались в «Апполоне -15,-16,-17». Четыре колеса на прочной раме и протектор в виде проволочной конструкции. Он состоял из переплетенных между собой металлических колец и позволял снизить вес и увеличить грузоподьемность. Это были те самые Spring Tire.

 

Для тестирования шин был выбран спецполигон, где могли моделироваться поверхностные условия. В принципе тест прошел на ура, но один весомый недостаток не позволял использовать наработки. Острые камни поверхности разрывали тестовый образец во время движения.

Были разработаны сверхупругие шины, где используется особый сплав никелида титана, также известного как нитинол. Этот сплав «помнит» форму и полностью восстанавливается после 10 % деформации. В Spring Tire восстанавливаемость составляет до 0,5%.

К преимуществам нового материала для покрышек можно отнести: малый вес, возможность регулировать уровень сцепления с поверхностью и высокие демпфирующие свойства. Эффект памяти дает большую гибкость и долговечность.

«Во-первых, такие шины позволят проводить исследование на более разнообразных типах поверхностей. Во-вторых, так как они легче и в целом способны адаптироваться под тот или иной тип поверхности, они позволяют не зарываться в грунт, как более жесткие и тяжелые колеса, и способны справляться с более тяжелыми нагрузками. Кроме того, так как шины с эффектом памяти формы способны поглощать энергию от воздействия грунта на разных скоростях, их можно использовать на управляемых транспортных средствах, чья ожидаемая скорость будет существенно выше, чем у нынешних марсоходов», — отмечается на сайте Исследовательского центра Гленна.

Хотя, такие шины могут быть использованы и на Земле, для легковых автомобилей, военной, сельскохозяйственной и авиационной техники. Тестировали такую шину в реальных условиях на Jeep Wrangler

В 2020 году планируется заменить «Кьюриосити» на другой марсоход, и тогда будет реальное тестирование в условиях внеземных условий.

 


Комментарии:

No Comments

Post a Comment