NASA представило пружинные шины с эффектом памяти

Разработчики из Исследовательского центра NASA имени Джона Гленна представили новый тип шин, которому не страшны грыжи, проколы и сильные деформации при наезде на препятствие. Новые шины выполнены из множества переплетенных в сетку металлических пружинок, благодаря чему они устойчивы к повреждениям, но обладают теми же демпфирующими свойствами, что и обычные покрышки.

Конструкция аппаратов, отправляемых на другие планеты для длительных исследований, должна быть очень надежной, чтобы они могли функционировать на протяжении многих лет без серьезных поломок. Одними из элементов конструкции, к которым предъявляются строгие требования по надежности, являются колеса, поскольку выход одного или нескольких из них из строя может лишить аппарат подвижности.

Осенью 2013 года специалисты NASA обнаружили повреждение покрышки левого переднего колеса марсохода «Кьюриосити». Речь шла надрыве покрышки длиной от пяти до восьми сантиметров и до трех сантиметров шириной. Повреждение было получено при преодолении каменистого участка пути. Из-за этого повреждения специалисты вынуждены выбирать для передвижения марсохода щадящие маршруты.

Новые шины, разработанные специалистами NASA, выполнены из пружинок нитинола, сплава титана и никеля, обладающего памятью формы. В пределах десятипроцентной деформации элементы, сделанные из нитинола, могут быстро восстанавливать изначальную форму. При более серьезных деформациях материал достаточно нагреть, и он вновь обретет изначальную форму.

NASA занималось разработкой нового типа шин с середины 2000-х годов. Тогда разработчики совместно с компанией Goodyear разработали покрышку для тяжелых транспортных самолетов, в которой традиционный кевларовый корд был заменен на сплетение стальных пружинок. Такая покрышка показала высокую устойчивость к нагрузкам и хорошие амортизирующие качества.

Впоследствии исследователи проводили эксперименты с различными типами плетения стальных пружинок и разными сплавами, используемыми для их изготовления. При испытаниях такие покрышки хорошо справлялись с небольшими неровностями, но при наезде на крупное препятствие быстро сминались. По этой причине разработчики и решили использовать способный к самовосстановлению формы нитинол.

Согласно заявлению разработчиков, шины из нитинола имеют небольшую массу, по сравнению со стальными покрышками. Масса нитиноловых шин составляет девять килограммов. Испытания новых шин уже проводятся. В частности, специалисты проверили новые покрышки на колесе ровера и даже установили одну такую шину на внедорожник Jeep Wrangler.

В марте 2016 года компания Goodyear представила концепт сферических колес Eagle-360, которые предназначены для беспилотных автомобилей. Такие колеса можно будет распечатать на 3D-принтере и установить на автомобиль, где они будут удерживаться с помощью магнитного захвата. Сенсоры внутри Eagle-360 смогут отслеживать состояние дороги, в том числе влажность поверхности.

Новые сферические колеса будут оценивать и степень износа шин, передавая информацию системе управления беспилотной машиной. В случае сильного износа машина автоматически изменит ориентацию колес, что позволит увеличить их пробег.

Василий Сычёв