Гирокар: тупиковая ветвь или недооцененный шедевр?

Современные автомобили часто винят в том, что даже в самых новых моделях нет ничего интересного с точки зрения технологий и технологичности. Сетуют, что да - уменьшился вес, изменился дизайн, увеличился запас хода или повысился комфорт, однако, это все мы видели и в предыдущих поколениях. Что-то радикальное в конструкциях в последнее время встречается не так уж и часто. Поэтому обратимся к истории развития автомобилей и посмотрим, может быть изюминку можно найти где-то там? Одним из таких интересных концептов, опередивших свое время, была конструкция гирокара, о нем и пойдет речь.

Идея создания двухколесного транспортного средства, появилась в умах изобретателей с самого начала появления самодвижущихся повозок (ведь велосипеды, в своей массе, были двухколесными). По сравнению с трехколесным или четырехколесным у двухколесного транспорта есть ряд преимуществ:  более простая конструкция и вес, меньшие габариты, лучшая динамика при сопоставимых технических характеристиках.  Все это, как Вы понимаете, про мотоциклы. Однако, у классических двухколесных мотоциклов по сравнению с автомобилями есть и недостатки: невысокий комфорт при передвижении, неустойчивое положение в неподвижном состоянии, сложность управления, особенно на высокой скорости и извилистой дороге, малая грузоподъемность. Вот и пришла идея решить задачу совмещения преимуществ мотоциклов и автомобилей в одном механизме. Так возникла концепция гирокара.

Основной изюминкой гирокара является использование в конструкции механизма гироскопа, который в рабочем состоянии обеспечивал бы крайне устойчивое положение двухколесному транспортному средству как в положении покоя, так и в движении. Идеологом такой концепции применения гироскопа был русский отставной костромской губернатор и граф, а по призванию изобретатель и инженер Петр Петрович Шиловский.

Изначально использование гироскопа он предложил для постройки монорельсовой дороги по которой бы перемещался двухколесный состав, удерживаемый в вертикальном положении маховиком гироскопа, раскручиваемым электромотором. Свою модель он представил в 1911 году на выставке к 75-летию пуска первой железной дороги в России. А затем и получил патент на изобретение в нескольких странах.

Начало XX века было непростое и свое изобретение Шиловский предложил также для использования в устройстве стабилизации корабельных орудий, а для самолетов был построен прибор ортоскоп - гироскопический курсоуказатель.

Но вернемся к автомобилям. Построить двухколесный автомобиль - гирокар Шиловскому удалось только в Англии. По его чертежам, разработать и реализовать его смогли в автомобильной компании The Wolseley Tool and Motor Car Company Limited. В итоге автомобиль был построен и его испытания начались в 1913 году. Кстати, было мнение, что двухколесный гирокар будет обеспечивать лучшую проходимость, динамику и экономичность там, где современные ему четырехколесные собратья бы пасовали.

Автомобиль оснастили трехлитровым двигателем Wolseley-С5 мощностью 25 л.с., который десятую часть своей тяги передавал на динамомашину к которой был подключен электромотор, раскручивающий метровый маховик гироскопа весом целых 600кг, располагавшийся в задней части машины. После раскручивания маховика до рабочих 2000-3000 оборотов и убирания двух поддерживающих колесиков, стабильность автомобиля поразила всех зрителей и участников испытаний.

Баланс автомобиля не изменялся при любых перемещениях пассажиров, толчках и других попытках уронить машину. Автомобиль ездил и его официальная презентация была проведена в 1914 году в Лондоне. Прокатившиеся на авто отмечали отсутствие кренов в поворотах и крайнюю стабильность даже при минимальной скорости езды. Правда система управления была не самая удачная, в ее конструкции использовались два пятидесяти килограммовых маятника с противовесами и радиус поворота был достаточно большой, а общий вес машины составлял 2750кг.

Реалии, к сожалению, перечеркнули успех и дальнейшее развитие идей двухколесного авто Шиловского. Первая Мировая не позволила перевести проект в промышленное русло. Единственный экземпляр, с целью сохранения, был закопан на территории завода Wolseley до лучших времен, где он и пролежал до 1938 года. Далее машина была восстановлена и поставлена в музей завода, однако, уже через десять лет, в 1948 году, признана не представляющим ценности экземпляром и переработана на металл.

Шиловский вернулся в Россию, где с 1921 по 2922г. занимался строительством монорельсовой железной дороги Петроград — Детское Село — Гатчина, по которому должен был курсировать поезд с гироскопом. Состав планировался из двух вагонов и скоростью движения целых 150км/ч, что для того времени было очень круто! Однако, удалось построить только двенадцать километров пути, после чего финансирование стройки прекратилось и проект был свернут.

В дальнейшем к теме гирокаров возвращались в разных странах, интерес к ним проявляли даже крупные корпорации. Например, в 1961 году вышел концепт Ford Gyron. В концепт-каре было 2 места в ряд, причем управлять автомобилем можно было с любого места. А два опорных колеса убирались в кузов после раскрутки маховиков гироскопов. Это был только прототип, подтверждения о его реальных поездках нет.

Более интересным является история гирокара Gyro-X, появившегося в результате усилий энтузиаста гирокаров Луиса Суинни в начале шестидесятых годов. Гирокар строился компанией Gyro Transport Systems и на его модификации были достаточно амбициозные планы не только в качестве гражданского, но и военного транспорта.

В 1967 году появился рабочий образец Gyro-X. Характеристики гиро-автомобиля были следующие: высота 1.2 м, ширина - 1.06м, вес 839кг. Мощность двигателя составляла 1275 куб.см (от Austin Mini Cooper S), он выдавал 80 л.с., однако был способен разогнать "торпеду" до 201км/ч, чтоб было недостижимо для такой невысокой мощности двигателя четырехколесным авто того времени. Маховик гироскопа,обеспечивающий устойчивость двухколесного автомобиля, имел диаметр 56 см и весил всего 12 кг, в рабочем режиме раскручивался до 6000 об.мин.

Машина демонстрировала отличную вертикальную устойчивость и на дорогах и на наклонном треке. После остановки, инерция маховика обеспечивала устойчивость машине более тридцати минут, но вот выход на рабочий режим занимал около трех минут, что являлось существенным недостатком. К сожалению, и данная попытка популяризировать гирокары провалилась, хотя впоследствии неоднократно предпринимались попытки вернуться к данной теме. 

Видео про Gyro-X

Принцип работы:

Более-менее успешным можно считать использование гироскопов в качестве движителя на пассажирском транспорте в Швейцарии. Гиробусы, переделанные из обычных автобусов, оснащались электромахавичными гироскопами, только их цель была не в фиксации устойчивого вертикального положения а в запасе энергии маховика, которую он передавал на электродвигатель, а он, в свою очередь, обеспечивал вращение колес транспорта. Для регулярной раскрутки маховика на остановках были установлены контактные перекладины, подключенные к городской электросети, к ним подключались выдвижные штанги гиробусов. На запасе энергии накопленной маховиком, такое передвижное средство могло проехать до 6 км. Маховик имел диаметр 1.5м, раскручивался до 3000 об.мин, и весил около полутора тонн, для уменьшения трения и снижения нагрева его погружали в герметичный кожух заполненный водородом. Ездили такие гиробусы до 60-х годов XX века.

Из более современных попыток построить гирокар можно отменить компанию Lit Motors из Калифорнии, которая в 2014 году планировала запустить в серию модель C-1 на базе двухстепенного гиростабилизатора, однако и в данном случае что-то пошло не так. Серийных моделей мы не увидели.

Кстати, уже и мотоциклы умеют стоят без опоры, например, ниже видео от Хонда. Только в данном случае в качестве средства устойчивости в вертикальном положении выступает не гироскоп с маховиком, а электроника, которая улавливает положение мотоцикла в пространстве и выполняет постоянные микроподруливания передней вилкой, чтобы аппарат сохранял устойчивое положение.

В завершение можно сказать, что многие идеи, кажущиеся фантастическими в свое время, находят практическое применение через много-много лет, а другие так и остаются красивым, но не практичным событием, но так или иначе, все это неумолимо двигает технический прогресс вперед :)