Безповітряні колеса NASA адаптували для велосипедів

Американська компанія The SMART Tire Company представила велосипедне колесо, спроектоване за технологіями, що використовуються для космічних роверів. Замість герметичної полімерної камери і покришки в ньому використовується переплетені дроти з нитинола - сплаву з пам'яттю форми. Це дозволяє колесу чинити опір деформаціям і амортизувати удари, але при цьому не боятися проколів.

У всіх планетоходах використовуються безповітряні колеса, що не потребують внутрішнього тиску для підтримки своєї форми, але залежно від конкретної місії інженери використовують різні рішення. На поточний момент найпоширеніша конструкція - це колесо з жорстким ободом. У «Персеверанса», «К'юріосіті» і «Тяньвень-1» на ободі закріплений полімер з протектором, а в «Юйту-2» замість полімерної поверхні використовується металева сітка. Але досвід «К'юріосіті» показав, що ця конструкція не дуже вдала для планет з кам'янистою поверхнею, тому що вона пошкоджує полімерне колесо.

Через це кілька років тому інженери NASA запропонували повернутися до історичної конструкції, використаної в місячному електромобілі місій «Аполлон». Його колесо в основному складалося з металевої сітки, яка на зовнішній поверхні була посилена металевими смужками, а також внутрішньої підтримуючої конструкції з окремих металевих дуг, які, втім, не стикалися із зовнішньою поверхнею. Це дозволяє колесу перерозподіляти навантаження від місця контакту до сусідніх областей, а також не боятися гострих каменів, які могли б порізати гуму.

У новому втіленні, яке NASA випробувало в 2017 році, використовується ще більш проста конструкція. Вся зовнішня поверхня колеса (за винятком ободу, через який воно кріпиться до планетоходу) являє собою тільки сітку з нитинола - сплаву з ефектом пам'яті форми і надупругою. Конструкція вдало проявила себе на випробуваннях, тому The SMART Tire Company вирішила ліцензувати її через програму трансферу технологій NASA і використовувати у велосипедах.

Нове колесо складається з ободу з високим профілем і сітки замість покришки. Вона виконана у вигляді тороподібної трубки, тобто триває всередині поглиблення ободу, на відміну від звичайної покришки, яка вставляється двома краями в обід. Сітка сформована двома типами дроту: поперечними прутами з великим радіусом вигину і поздовжніми, які закручуються навколо поперечних. При наїзді на перешкоду сітка проміняється, але потім повертає свою форму завдяки надупругому нитинолу. Компанія не відзначає цього в описі колеса, але гіпотетично при занадто сильній неупругій деформації ефект пам'яті форми повинен дозволити повернути сітку у вихідну форму за допомогою нагрівання.

Вартість колеса поки невідома, але очікується, що його продажі почнуться в 2021 році. Також компанія зазначає, що крім звичайної сітчастої версії буде продаватися версія, в якій на сітку буде нанесений полімер для поліпшеного зчеплення з дорогою.

Інженери не вперше перевидобувають велосипедне колесо - в 2018 році німецький інженер створив колесо, яке можна потягнути за втулку і скласти в кілька разів для компактного зберігання.