Провернуть четырехметровое колесо весом около пяти тонн тяжеловато – что для двигателя, что для трансмиссии.
Поэтому у карьерного самосвала грузоподъемностью в 450 тонн не просто колеса, а электрические мотор-колеса, как у гигантского электросамоката.
Как работают такие колеса? Кто придумал самый длинный автопоезд? И где находится самое большое в мире колесо обозрения? Об этом рассказали в программе "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.
В чем особенность гигантских шин
Электродвигатели карьерного самосвала установлены непосредственно в ступицы колес. Ток в них поступает от электрогенераторов, которые вращаются дизельными моторами. По сути, от собственной электростанции под капотом.
"Каждое колесо работает отдельно. Плюс электромоторы, особенно последние, имеют очень высокую остроту управления. То есть электродвигатель мы можем остановить, например, в нужной фазе поворота. Двигателям внутреннего сгорания пока что даже и не снилась такая точность управления. Соответственно, на электродвигателях необязательны такие элементы, как сцепление", – отметил инженер-конструктор беспилотной авиации Петр Ключник.
Давление в гигантских шинах большого карьерного самосвала тоже не шуточное – около шести атмосфер. Поэтому такое колесо – это в каком-то смысле мина замедленного действия.
Так, на железнодорожном переезде в Кемеровской области по какой-то причине сначала загорелось, а затем взорвалось такое колесо.
"Вес и грузовика, и его груза – считается на шесть колес – могут доходить до 600 тонн. Сейчас предел, по-моему, 104 тонны на одно колесо. Это огромное колесо, 63 дюйма.
Высотой больше трех метров. Качаются огромным давлением. Стоимость одной такой покрышки доходит до 5-6 миллионов рублей", – рассказал специалист по реставрации автомобилей Максим Быков.
Самый длинный автопоезд
А что если таких огромных колес будет не 4 и даже не 6, а сразу 54? Получится автопоезд длиной 173 метра – это безумное порождение холодной войны и страха американцев перед советской ядерной угрозой.
Американские военные считали, что Советский Союз одним ударом уничтожит все железные дороги на континенте, и тогда по пустыне будут кочевать такие вот постапокалиптические механизмы.
В начале 1960-х годов один автопоезд построили и испытали. Но, видимо, поняли, что спасти он их не спасет, а вот разорить вполне может. В итоге проект закрыли.
"Мы действительно можем построить огромный автомобиль, колеса которого будут с небоскреб. Но здесь все определяется целесообразностью. В принципе, нет таких задач, которые выполняли бы такие автомобили", – обратил внимание кандидат химических наук, доцент кафедры химии РЭУ им. Г.В. Плеханова Василий Овчинников.
Платформа для перевозки крупногабаритных грузов
И все-таки идея использовать одновременно много колес для перевозок крупногабаритных грузов никуда не исчезла.
Так, например, перевозят американскую многоразовую ракету Falcon 9 или огромный стартовый стол для ракеты-носителя весом более 1000 тонн.
"Мы можем сделать 4 огромные колеса, мы можем сделать 40 маленьких колес, которые будут нести такую же нагрузку, как 4 больших колеса. Но в этом случае мы резко уменьшаем высоту платформы.
Здесь важны размерные характеристики: размер объекта не должен превышать определенной высоты", – рассказал доцент Овчинников.
Такие самоходные платформы, хотя и выполняют те же функции, что и грузовики, но отличаются от них сильно. И не только количеством колес.
Во-первых, размер платформы можно изменять произвольно, стыкуя отдельные модули.
Во-вторых, ни кабины, ни самого водителя у них нет – движением платформы управляют дистанционно, а систему управления контролирует компьютер.
Электроника управляет скоростью и углом поворота каждого отдельного колеса. Платформа может крутиться практически на месте.
Зачем грузовикам сдвоенные колеса
"Вы, наверное, обращали внимание, что на грузовиках сзади стоят сдвоенные колеса – два с одной стороны и два с другой. Многие думают, что это делается для повышения проходимости. На самом деле нет.
Эти колеса устанавливают для того, чтобы увеличить грузоподъемность и чтобы снизить высоту протектора", – рассказал ведущий программы Тимофей Баженов.
По его словам, большее пятно контакта обеспечивает лучшее сцепление с дорогой. И раньше это пытались экстраполировать на проходимость машины.
"Ставили назад на проходимые машины по два колеса на каждую сторону и даже вперед во время Великой Отечественной войны. Говорили, что это улучшает проходимость, а самое главное – спасает машину во время наезда на мину.
Но выяснилось, что во время наезда на мину четыре колеса спереди точно так же взрываются, как и два колеса спереди. А слишком широкие колеса или спаренные колеса, как лыжи, начинают елозить по грязи и проходимость машины не увеличивают", – отметил Баженов.
Именно поэтому внедорожники оснащают узкими колесами, чтобы они как бы резали грязь. А на широких колесах ездят только внедорожники, предназначенные для езды по скалам или по пескам.
Где находится самое большое колесо обозрения
Удивительно, но самые грандиозные колеса строят вовсе не для гигантских машин, а для туристов. Это, конечно же, колеса обозрения. Считается, что первый такой аттракцион с механическим приводом построили в Чикаго в 1893 году.
Это чудо техники раскручивали при помощи двух паровых машин. Интересно, что соорудили его как ответ на постройку в Париже Эйфелевой башни. Но все равно колесо было вчетверо ниже парижской башни.
Самое большое на сегодняшний день колесо обозрения находится на искусственном острове в Дубае. Его высота – 250 метров, а полный оборот оно совершает за 38 минут.
Правда, в случае технического сбоя, такое колесо вряд ли получится раскрутить вручную, как это проделали с колесом поменьше – в Екатеринбурге.
На самом деле многие колеса обозрения изначально снабжены ручным приводом – ведь в случае выхода из строя электрооборудования снимать людей как-то надо.
"Интересно китайское колесо, встроенное в мост в Тяньцзине. Оно хоть и не такое большое – всего 120 метров, но то, что оно встроено в мост, считается, очень круто, очень сложно с инженерной точки зрения.
Это, наверное, самое известное в этом плане колесо", – рассказал доцент кафедры пищевых технологий и биоинженерии РЭУ им. Г.В. Плеханова Дмитрий Зиборов.