Когда-то журнал Popular Mechanics написал о том, что колеса могут быть и квадратной формы.
“Квадратные колеса работают лучше, чем круглые в условиях сложно пересеченной местности. Остроугольные грани обеспечивают лучшее сцепление на снегу, грязи, песке или крутых склонах, обеспечивая повышенную тягу для грузовых автомобилей, танков и другой военной техники.
В то же время, гениальная внутренняя геометрия обеспечивает плавную езду на ровных поверхностях. Каждое колесо приводится в движение шестерней, передающей вращение на профилированную внутреннюю звездообразную шестерню.
Установленные на плавающую ось, колеса автоматически выравнивают своё положение по высоте относительно друг друга в положении “на ребре” и в нижнем положении, плашмя. Этим достигается эффект круглых колес, с касанием грунта всеми частями протектора, при неизменном расстоянии от земли, допускающий использование квадратных колёс такой конструкции на высоких скоростях в полевых условиях.”
Статья была опубликована после потери армии США интереса к данному изобретению.
Изобрёл данную конструкцию некруглого колеса Альберт Сфредда. Он 13 мая 1954 подал заявку на “NON-CIRCULAR WHEELED VEHICLE”/”Некруглое колесо транспортных средств”. 26 марта 1957 года Альберт получил патент №2786540. Позже, в 1960-е было построено несколько ходовых моделей и макетов для армии США.
Рисунок боевой машины из патента №2786540 от 26 марта 1957. Фигуры 4 и 5 изображают частный случай квадратного колеса – шестигранное колесо.
Эллипсоидные колёса
Изобретатель Джон Копчински окончил Рочестерский технологический институт. Он получил множество патентов на эллиптические колеса с 1940 (они доступны на сайте патентов США). Идея прототипа автомобиля на базе M7, тоже его.
Сразу после окончания Второй Мировой войны, на гребне волны военно-технического прогресса, Армия США провела ряд экспериментов по созданию сверхвысокопроходимого транспортного средства. Идея радикального улучшения внедорожных характеристик заключалась в чередовании давления на поверхность путем изменения соприкасаемой площади колес на разных краях кузова. Гусеничный трактор-снегоход Эллис Чалмерс M7 был переделан. У него были парные колеса эллипсоидной формы. Испытали его в 1946.
Allis-Chalmers M-7 трактор снегоход (G194), съёмные лыжи использовались как грязезащитные крылья, устанавливались вместо передних колёс.
Использовался Воздушным Корпусом армии США, как спасательное транспортное средство на отдаленных северных базах.
Allis-Chalmers M-7 трактор-снегоход в Кэмп-Хейл, штаб Десятой горной дивизии. 1943-1944 гг.
ТТХ Allis-Chalmers M-7
Производитель: Эллис-Чалмерс
Водитель и один пассажир
Модель двигателя: Виллис МВ, 4-цилиндровый, с жидкостным охлаждением, 4-тактный, бензиновый
КПП 3-х скоростная с раздаточной коробкой
Масса: 1415 кг
Максимальная скорость: 67 км/ч
Максимальный преодолеваемый склон 75 процентов.
Расход топлива: 16 л/ 100 км
Запас хода: 250 км
Испытания
Эллиптические колеса на специальной качающейся подвеске, были синхронизированы на 90 градусов по отношению друг к другу, что, по замыслу создателей, не позволяло кузову проседать резко, и езда отличалась бы от обычной лишь присутствием легкой качки. Для управления же машиной служила передняя пара обычных колес.
Испытания сразу же выявили серьезные минусы конструкции. Прежде всего, подобная схема шасси лучше всего проявляла себя на мягких грунтах (но не в грязи – не хватало площади опоры колёс), на твердой же почве длительное передвижение превращалось в муку для водителя и приводило к расшатыванию элементов кузова. Проблемой становился поворот автомобиля: при определенном наклоне овальных колес машина двигалась исключительно по прямой, решительно отказываясь сворачивать в сторону. Попутно обнаружился повышенный износ покрышек в верхней и нижней точке эллипсоида. Испытания закончились, прототип забросили и забыли.
Однако Джон Копчински продолжил исследования в этой области.
Промышленные испытания модели, проведенные в 1949 году в грязи, по его словам подтвердили что: “эллиптические колеса не пробуксовывают при парной блокировке. Модель ехала со скоростью 40 км/ч без вибрации.”
Инженер Джон Копчински, справа, испытывает шагающие колёса на тележке с электромотором. 1949 год.
“Художник Фрэнк Тинсли изобразил шагающие колёса в действии.” (Схема напоминает Трактор M7 с эллипсоидными колёсами 1946 года, но намеренно ли художник заменил эллипсоидные колёса на овальные? Прим Alexey_76).
Яйцевидная форма колеса
“Следующий шаг идеи, дизайн грузовика с рисунка на стр.57, который ходит на колесах.
Этот уникальный автомобиль является ответом на проблемы в Антарктике, которые поставили в тупик адмирала Берда. Обратите внимание, как легко грузовик идёт прямо по самому глубокому снегу не проваливаясь, без подскоков.
Большие, яйцевидные задние колеса выглядят так шокирующе, как на роликовые коньки на железнодорожном полотне. Яйцевидные колёса на каждой тележке, установлены на концах коромысла. Цепи направлены друг к другу так, что, когда одно переворачивается заостренным концом вверх, соседнее ложится плашмя на свою сторону. Пара обычных колес спереди ставится на стандартную ось грузовика, для маневрирования.
Колеса шагают вверх и вниз, но благодаря качению тележек, грузовики продолжают движение ровно, без качки. На самом деле этот автомобиль едет в два раза ровнее чем транспортное средство на круглых колёсах. Когда шагающее колесо вздымается на фут высотой, мост поднимается только шесть дюймов, поскольку на половину высоты приходятся половина соседнего колеса, ложащегося плашмя.
Отличия
В отличие от круглых колес, яйцевидные не пробуксовывают в колее. Заостренными концами они вгрызаются в мягкий грунт и помогают обеспечить двойное тяговое усилие обычных колес. В недавнем тесте, Джон Копчински утопил “шагающие колеса”, с глаз долой в куче грязи, когда он включил питание электродвигателя модели, колеса начали “идти” и без пробуксовки, быстро вывели модель из грязи.
Площадь опоры новых колёс равна опоре, которую обеспечивают гусеницы на мягком грунте. Однако, они намного легче, быстрее, проще в обслуживании и дешевле в производстве. К тому же траки уничтожают хорошие дороги, когда гусеницы неуклюже тащатся по твердому покрытию. Когда Копчински испытал свой макет размера 1/4 на небольшом автомобиле с круглыми передним колесами, то на скорости 3 км/ч он побежал так гладко, как новый Rolls-Royce.
Колеса Копчински являются естественным выбором для тракторов, сельскохозяйственной и дорожной техники. Также для тяжелых грузовиков, которые вынуждены работать вне асфальтированных дорог.
Шагающие колёса позволят боевым машинам, транспортёрам и другой военной технике совершать марши по хорошим дорогам. Затем шествовать по стране в грязи, снегу или по пересеченной местности, не беспокоясь о том, чтобы тысячи людей в течение многих лет не застряли в ничейной земле, двигаясь на древних круглых колёсах. Молодой Джон Копчински, наконец, сделал колесо шагающим и доказал, что он простой человек, который представил старое круглое колесо в новой форме.”
2 уведомления