Данная статья посвящена преимущественно проблеме создания двухколесных автомобилей, где колеса расположены друг за другом в одну колею как у мотоцикла, но вкратце будут рассмотрены и другие схемы.
Начнем с транспортных средств, колеса которых установлены на одной оси, составляя пару. Условно к ним можно причислить также одноосные тягачи, хотя они работают исключительно в паре со скреперным и иным прицепным оборудованием, а для сохранения устойчивости в расцепленном состоянии используют опорное колесо или приставной мост. Чисто же одноосные машины имеют либо низкий центр тяжести кабины, позволяющий ей висеть на оси как на качелях, либо активную систему стабилизации, как у широко известного электроскутера Segway.
Пример первого варианта я увидел когда-то давно в журнале "Техника-молодежи". Житель Швеции Милютин Драгик построил вот такую странную машину на основе пары тракторных колес, которую назвал "безопасным автомобилем". В усовершенствованном исполнении была предусмотрена также закрытая кабина, но принцип остался прежним. Сиденье водителя располагалось ниже уровня ступиц, машина управлялась притормаживанием одного из колес.
Очень хотелось узнать дальнейшую историю конструктора и его изобретений, но больше нигде, кроме журнала за 1974 год, не нашел о нем упоминаний.
На мой взгляд, данная схема сочетает в себе недостатки как интроцикла (водитель и пассажиры будут вращаться вместе с колесом в случае потери стабилизации, что может привести к травмам), так и традиционного автомобиля (если удар при столкновении придется в кабину или колесный диск, да и тракторная покрышка сомневаюсь, что погасит энергию удара). Несмотря на множество слабых сторон подобных конструкций мне попадался еще советский прототип одноосного плавающего вездехода.
Второй вариант - одноосные автомобили с активной стабилизацией. В настоящее время выпускаются различные электрические модели, от концептов до плюс-минус серийных образцов. Благодаря гиродатчикам кабина может принимать наклонное или вертикальное положение.
Но гораздо более интересны двухколесные одноколейные варианты, похожие на велосипед или мотоцикл и способные к поддержанию равновесия. Первым образцом безрельсового транспорта данного типа стал гирокар русского князя и изобретателя П.П. Шиловского, построенный в Англии при участии фирмы Wolseley. На публике необычная машина появилась в мае 1914 года. Собравшиеся посмотреть жители Лондона и представители прессы были потрясены, хотя несколькими годами ранее появился монорельсовый гиропоезд Луи Бреннана. Автомобиль устойчиво держался на двух колесах не только в движении, но и при остановке. Желающие могли исследовать кузов снизу, чтобы убедиться в отсутствии подпорок. Попытки раскачать или перевернуть его даже командой из нескольких человек оказывались безрезультатными.
Система гиростабилизации почти трехтонной машины состояла из 600-килограммового маховика, приводимого в движение электродвигателем, и двух 50-килограммовых маятников. Основным силовым агрегатом являлся четырехцилиндровый бензиновый двигатель мощностью 24 л.с.
История автомобиля оказалась печальной. Во время Первой мировой войны уникальный экземпляр закопали на заводской территории, дабы в случае чего не достался противнику, и лишь в 1938 году извлекли из земли. Подобное часто практиковалось со значимыми образцами техники. Например, во Вторую мировую семья Бугатти спрятала несколько машин за кирпичной кладкой, а прототипы народной малолитражки Ситроена ждали своего часа в неприметных подсобках под грудами деталей. Восстановление автомобиля Шиловского потребовало значительных вложений, за реставрацию взялась сама фирма Wolseley. Около десяти лет гирокар находился в собрании музея и демонстрировался посетителям, пока в 1948 году внезапно не был пущен на слом.
Разумеется, изобретения П.П. Шиловского широко освещались в отечественной литературе. О его двухколесном автомобиле и созданном позднее гировагоне писали даже в детских книжках и энциклопедиях. Запомнилась прекрасная цветная иллюстрация Н. И. Андреева из книги Геннадия Черненко "Где вертятся волчки?"
Затем я узнал больше информации о машине из журналов "Техника-молодежи", "Юный техник" и т.д. Благо, их всегда хватало. И вот в номере "ЮТ" 1/1963 мне встретилась еще пара футуристических аппаратов обтекаемых форм. К ним я уже не мог оставаться равнодушным, поскольку увлекался такими творениями автодизайна как GM LeSabre'51, ЗИС-112, Alfa Romeo BAT, GM Firebird, Lincoln Futura.
На рисунках были изображены американский концепт Ford Gyron (вверху) и чешский Dalnik D-02 (внизу). Двухколесный образец Ford так и остался на стадии макета (в 1967 г. его дизайнер Алекс Тремулис, уйдя из компании, создал новую машину Gyro-X), зато история "Дальников" довольно богатая. Выяснилось, что Dalnik - даже не название конкретной марки, а обозначение класса мотоциклов повышенной комфортабельности для передвижений по трассам. Созвучен слову Dalnice - шоссе. Термин введен изобретателем Яном Андерле.
Несколько ранних экземпляров, произведенных в 1941-1942 гг., походили на крупные двухколесные мотороллеры с автомобильным рулем и посадкой. По сути они являлись идейными наследниками кузовных мотоциклов Mauser Einspur, появившихся еще в начале 1920-х гг.
Впоследствии Андерле и другие конструкторы разработали более совершенные образцы с обтекаемыми закрытыми кузовами. Представленный в "ЮТ" концепт "дальника" создал инженер Радко Вашичек. Известны также машины Адольфа Грегоры, Йири Штенички, Карела Хорака, Штепана Полака. Некоторые экземпляры оснащались массивными механизмами гиростабилизации, хотя это значительно утяжеляло и усложняло конструкцию. Для сохранения устойчивого положения во время стоянки использовались выдвижные боковые колеса, откидные подножки и т.п.
О чешских "дальниках", наряду с трициклами, капотными мотоциклами, мотоколясками, микроавтомобилями можно прочитать в книге Марселя Малипетра "Чехословацкие мотораритеты".
На современном этапе компания Lit Motors из Сан-Франциско, США выпускает двухколесный электромобиль-скутер Lit C-1. Машина оснащена двумя электродвигателями суммарной мощностью 40 КВт (53.5 л.с.) и развивает максимальную скорость до 160 км/ч. Запас хода составляет 273,6 км. Двойная система гиростабилизации обеспечивает безопасность даже в случае аварии.
У меня давно возникала мысль о том, почему бы при наличии денег не обзавестись автомобилем на двух колесах. Несмотря на всю его непрактичность - стопроцентно эксклюзивным и привлекающим внимание окружающих больше, чем "Феррари". Именно чтобы это был не мотоцикл с кабиной, а автомобиль нормальной длины и ширины. Например, позволить себе прокатиться на двухколесном лимузине или ретрофутуристическом спортивном купе.
В девятом классе даже изготовил простейшую действующую конструкцию и провел испытания. Модель длиной около метра сразу же показала ряд недостатков. Ранее я читал в прессе и литературе только общие сведения и ни разу не видел отзывов тех, кто ездил на двухколесниках с кузовами автомобильного типа. Впоследствии выяснилось, что Ford Gyron остался стендовым макетом, реализованный ходовой прототип Gyro-X Алекса Тремулиса и Томаса Саммерса столкнулся с трудностями, которые удалось разрешить только спустя полвека с появлением электронных систем стабилизации, а чешские "дальники" так и не стали полностью самобалансирующимися.
Тогда мне негде было купить готовый гироскоп, поэтому на время извлек мотор с редуктором из аккумуляторной дрели (которую еще тоже продавали не везде) и установил на вал маховик. Выяснил влияние массы и площади разных маховиков (от 0.4 до 1.5 килограммов) на способность модели к поддержанию равновесия на двух колесах. "Блины" большого диаметра, вращавшиеся вокруг вертикальной оси, лучше стабилизировали машину, чем толстые плашки. К примеру якорь электродвигателя или маховик ДВС тоже сохраняют направление оси вращения, но их силы явно недостаточно для противодействия опрокидыванию на месте. Замечу, автомобили, мотоциклы и велосипеды в разной степени обладают эффектом гироскопа, преимущественно за счет вращения колес. На движущемся велосипеде или мотоцикле намного легче удержать равновесие, чем на неподвижном, а успешному прыжку на автомобиле способствует в том числе правильная работа акселератором после отрыва от земли. Эффект гироскопа заметен у "болгарки" и особенно хорошо чувствуется момент инерции, если отсутствует механизм плавного пуска.
Ну а модель гиромобиля оказалась крайне капризной. То и дело она превращалась в виброход, начиная елозить по дорожной поверхности при малейших биениях ротора. Во время движения ее тоже периодически сносило в стороны. Поворачивала с опозданием. Это был не просто большой радиус поворота, а потеря сцепления колес с поверхностью - поворотное колесо шло юзом, пока машина продолжала двигаться прямолинейно.
Кстати, гирокар Шиловского для улучшения управляемости был оснащен механизмом наклона ротора и вообще являлся сложной "вещью в себе", какую вряд ли повторит гаражный любитель. На сегодняшний день в мире нет даже промышленной точной копии, чтобы можно было сесть за руль, проехать определенное расстояние и дать оценку с позиции современного состояния техники.
Заявленная максимальная скорость составляла 35 км/ч, а повороты наверняка проходились со скоростью пешехода. Самоделки энтузиастов, как правило, сталкиваются с теми же проблемами, что и моя игрушка много лет назад.
Экспериментальный Gyro-X 1967 года вроде едет, вроде бы разгоняется по прямой до 201 км/ч и держит дорогу в поворотах, но на его усовершенствование владелец потратил полмиллиона долларов, применив технологии уже 2010-х гг. Нынешнее состояние сильно отличается от оригинального.
В конце концов, существуют еще идейные наследники "дальников" - Monotracer - обходящиеся без сложных систем стабилизации и управляющиеся как обычные мотоциклы, при необходимости используя подъемные боковые колеса. Опоры выпускаются и убираются за 0.5 сек нажатием подрулевого переключателя или автоматически при замедлении хода.
А в гироскутерах и ховербордах нет никаких вращающихся маховиков. Там установлены датчики положения, определяющие угол наклона и передающие сигнал на микропроцессорную схему, управляющую мотор-колесами. Несколько сложнее устроены системы против бокового опрокидывания - например, в современных мотоциклах Honda.
И вот мы снова подошли к тому, что построить "по-пацански" при минимальных затратах полноценный одноколейный автомобиль с двумя-тремя сиденьями в ряд не выйдет, хотя история его насчитывает уже свыше 100 лет. Но наука и технологии продолжают двигаться вперед. Возможно, появятся открытия, которые полностью перевернут наши представления о транспорте.
