Попробуйте-ка представить себе улицу без привычного шуршания колес проносящихся мимо сотен автомобилей. Колесо… что в нем особенного? А между тем в его многовековой истории еще далеко не написана последняя страница. Колесо относится к одним из самых ранних изобретений человека — столь древним, что и автор-то его неизвестен. Археологи недавно установили, что возраст колесной повозки, обломки которой найдены при раскопках у села Беково в Болгарии, около 5850 лет! Долгое время, пока человек впрягал в подобные повозки животных, конструкция ходовой части практически так и оставалась неизменной. Украшенные резьбой и золотом, колеса боевых колесниц Древнего Рима были в принципе такими же, что и у арбы нашего столетия: деревянное кольцо, стянутое железным обручем, деревянные спицы, в центре деревянная ступица с отверстием для оси. Правда, уже в XVIII столетии на дорогих каретах изредка можно было увидеть и металлические колеса… Но и те внешне напоминали деревянные. Со временем каретные мастера стали надевать на них плоские резиновые кольца — шины.
И тем не менее даже когда в начале прошлого века появились первые паровые омнибусы, самокат русского умельца Артамонова, а в 1880 году и первый автомобиль Даймлера с бензиновым двигателем, колеса на них были такими же, как на старинных каретах, отличаясь лишь размерами и весом. А так как скорости их с каждым годом все увеличивались, то очень скоро возник конфликт между мотором и колесом, между двигателем и движителем. В этот трудный для автомобиля момент и появилась надувная шина. Как ни удивительно, ее появление было игрой случая.
…Город Белфаст в Ирландии, 1887 год. Ветеринарный врач Джон Дэнлоп наблюдает, как его девятилетний сын Джонни катается по саду на трехколесном велосипеде. За машиной оставались тонкие глубокие колеи. Дэнлоп любил сына, но не хотел, чтобы тот портил садовые дорожки. Поставить на велосипед широкие обручи? А если… Это же так просто! Вместо старых колес надо сделать сплошные деревянные, с желобом на наружной поверхности. Потом из старого резинового фартука склеить трубки, соединить их концы и надеть на колеса. Сверху Дэнлоп покрыл каждую камеру полосой полотна, края которого прибил гвоздями к колесу. В камеры вклеил отрезки тонких резиновых трубок и накачал через них воздух. Теперь, когда маленький Джонни снова поехал по саду, колеи уже не оставалось. Но самым неожиданным оказалось то, что велосипед стал значительно легче на ходу! Будучи человеком практичным, Джон Дэнлоп запатентовал свое изобретение, и надувные шины стали ставить на автомобили. Правда, нередко они вынуждали водителя останавливаться и ремонтировать проколотую камеру, а иногда приводили и к тяжелым авариям. Вот почему поиски более надежной обуви для автомобилей продолжались.
В конце XIX — начале XX столетия было запатентовано множество эластичных колес, ничего общего не имевших с пневматиком. Появились шины, сплетенные из резиновых шнурков, составляемые из резиновых блоков, наконец, бандажи из спиральных пружин, заключенных в кожаном чехле… Особое место среди «эластичного» семейства занимали колеса, в которых спицы целиком или частично были заменены пружинами. Однако довольно скоро конструкторы убедились, что эластичные колеса не позволяют быстро ездить, затрудняют управление автомобилем и к тому же отчаянно шумят.
Рис. 1. Колесо бронеавтомобиля начала века — с шиной из сплошной резины и лентой противоскольжения.
Рис. 2. Пружинные колеса и шина из пружин в кожаном чехле.
Рис. 3. Автомобиль на пружинных колесах.
Рис. 4. Раздвижное колесо.
Словом, ничего лучше пневматика найти не удавалось. А как же бороться с внезапными проколами? Сначала изобретатели пробовали наливать в шины жидкость, которая заполняла пробоины, наполняли шины мелкими мячиками или различными упругими материалами. Во время второй мировой войны для пушек и прицепов широко применялись колеса, заполненные пористой резиной, но они были тяжелыми и жесткими, нагревались и разрушались при движении с большой скоростью.
Лишь недавно фирме «Гудьир» удалось создать наполненную пенопластом шину, равноценную по эксплуатационным данным обычной пневматической. Проколы ей были не страшны, и долговечность оказалась приемлемой… вот только вес в 2—3 раза превышал принятые в промышленности нормы. Короче говоря, работы в этом направлении и поныне не вышли из стадии эксперимента.
Тем временем не дремлют и сторонники традиционного пневматика. Именно здесь в последние годы предложено много новинок. Эти шины стали более безопасными после того, как в них начали устанавливать легкие аварийные опорные кольца. Теперь при внезапных проколах покрышка не срывается с обода, а ложится внутренней поверхностью на опорное кольцо, что позволяет водителю спокойно остановить автомобиль. Повышают безопасность и многокамерные шины: прокол одной камеры приводит лишь к частичному падению давления внутри баллона.
У пневматической шины (смотреть) есть одно важное достоинство. Чтобы увеличить проходимость автомобиля по песку, грязи или заболоченному грунту, достаточно уменьшить давление в камерах. При этом увеличится площадь контакта шины с дорогой. В способе этом нет ничего нового: в современных грузовиках повышенной проходимости давление в шинах можно регулировать на ходу, прямо с места водителя. Однако шины при низком давлении быстро портятся в местах изгиба, к тому же система регулировки давления в сочлененных машинах, составляющих значительную часть современного автопарка, оказалась очень сложной и капризной.