Электрификация и цифровизация автомобилей – одна из основных современных тенденций в отрасли. Кнопки в салоне всё чаще заменяют экранами, а двигатели внутреннего сгорания "сжимаются" по объёму или вовсе уходят из моторной гаммы производителей. При этом распространяется ещё одно решение, которое, весьма вероятно, станет массовым – отказ производителей от рулевого вала. Оно уже применяется на некоторых автомобилях, а впереди – активное внедрение.
Статья будет полезной? Не забудьте поставить "палец вверх" и подписаться на канал!
Как самолёты влияют на автомобили
Авиастроение – отрасль промышленности, где внедрение инноваций требует очень глубокой проверки их надёжности, долговечности и экономической выгоды. И уже давно во многих самолётах применяется технология Fly-by-Wire ("летать по проводам"). Она предполагает, что рулевые механизмы не связаны со штурвалом пилота напрямую. От "руля" самолёта поступают сигналы, а механизация перемещается под действием моторчиков. Предполагается, что такое решение позволяет снизить себестоимость производства и облегчить управление.
Однако не все производители массово внедрили технологию Fly-by-Wire. Например, современные Boeing 737 по-прежнему используют классическую конструкцию, когда штурвал напрямую связан с механизацией самолёта за исключением интерцепторов (спойлеров).
Так или иначе, автомобильная отрасль постепенно перенимает авиационную технологию. Первые автомобили, где рулевой вал заменён проводами, появились ещё в начале 2010-х годов. На какое-то время развитие технологии замедлилось, но теперь её снова планируют внедрять.
Infiniti Q50 и DAS
Компания Infiniti решилась массово внедрить "цифровой руль" ещё в 2013 году на модели Q50. Технология получила название DAS и во многом походила на решения из авиации.
На рулевой рейке разместили мощные электромоторы, которые передавали сигналы от руля. При этом работа системы обеспечивалась тремя блоками управления, благодаря чему поломка одного из них не приводила к отказу управления. На крайний случай производитель предусмотрел механическую защиту в виде классического рулевого вала. Если система всё-таки отказывала, то включался аварийный режим, при котором управление обеспечивалось физическим валом.
Ключевое преимущество технологии заключалось во времени отклика колёс на действия водителя. Благодаря отсутствию люфтов и минимальным потерям на трение оно значительно снизилось. Однако возникли другие проблемы. Многие из тех, кто испытал технологию DAS, отмечали "пустой" руль, из-за которого водитель не чувствует сцепления с дорогой. Управление автомобилем напоминало компьютерный симулятор.
Кроме того, система оказалась очень дорогой и ненадёжной. Фактически в Q50 сохранили обычный рулевой вал, но он использовался только в аварийных ситуациях. Сама система DAS нередко выдавала ошибки, особенно при сильных морозах. Как результат: несколько отзывных кампаний.
Зачем она нужна сейчас?
Спустя 10 лет после выхода Infiniti Q50 производители стали возвращаться к "цифровому рулю" в более продвинутой версии. Одна из причин такого решения – массовое внедрение автопилотов. Компьютеру значительно проще управлять электромоторами, нежели крутить механический вал.
Более продвинутые блоки управления позволяют увеличить функционал "управления по проводам". Например, при помощи технологии можно упростить выполнение манёвров в ограниченном пространстве. Процессор анализирует множество параметров, в зависимости от которых изменяет чувствительность рулевого управления. Благодаря этому на низкой скорости для полного выворота колёс требуется повернуть руль всего на 180º.
Технология уже реализована в Tesla Cybertruck, где производитель отказался от привычного физического рулевого вала. Вместо него установлена цифровая система с множеством дублирующих датчиков и блоков управления (как это давно делают в авиации). Схожие решения применяют на Lexus RZ.
А недавно к развитию технологии подключились китайские автопроизводители. Пока что её планируют внедрять только в премиальные модели, но в будущем весьма вероятно появление "цифрового руля" и на более доступных автомобилях.