无气轮胎：充满希望的好奇心
有轮子公司Protos的，德国客车。 图片Strangernn.livejournal.com
具有中央盘和充满空气的轮胎的车轮的一般外观已经形成了很长时间，并且已经证明了其有效性。 然而，为了增加其技术或经济特性，人们进行了常规尝试以从根本上重组这种结构。 所谓的。 无气轮胎，带弹性元件，无压缩气体..
长话
无气轮胎的第一个选择出现在上个世纪初。 出现此类项目的原因通常是材料短缺。 设计师试图用利润更高的木材或金属代替难以触及且昂贵的橡胶。 迄今为止，缺陷问题已得到解决，新项目仅与提高机箱性能的愿望相关。
早期的无气轮胎设计通常会提供金属盘和带有胎面的外轮辋，并通过一组各种形状和构造的弹簧连接。 在不同时间使用圆柱弹簧或板簧。 这样的设计通常解决了任务，但是结果却太复杂且操作不便。 结果，他们没有大批量生产，也没有得到广泛的分配。
美国J. Martin 30年代车轮的金属木结合结构。 图片Strangernn.livejournal.com
只有通过制定太空计划，相对成功的真空轮胎才得以实现。 事实证明，苏联Lunokhod或美国LRV型的行星漫游车应配备无摄像头和空气的车轮。 因此，来自Apollo系统的LRV产品从具有铆钉胎面的金属网中接收到了一个弹性轮胎。 该设计重量轻，冲击减轻，无需维护，并且具有很高的生存能力。
不同阶段的无气轮胎设计的一部分引起了军队的关注，甚至达到了试验场。 近年来，人们再次对这种发展产生了兴趣，这不仅与军队的项目有关。 领先的轮胎制造商将无气设计视为传统车轮的真正替代。
带金属网眼轮的阿波罗LRV月球车。 NASA图片
但是，到目前为止，没有一种已知的模型可以在军事或民用领域进行大规模生产和运行。 客观因素阻碍了行走机构领域的革命。
现代设计
考虑一下近几十年来创造的一些无气轮胎的现代设计。 因此，过去，Resilient Technologies的“无气：Resilient NPT”项目广受欢迎。 它从2002年开始开发，并在本世纪末进行了测试。 美国工程师使用了遥不可及的现代聚合物材料，创造出了非常有趣的设计。
无气：NPT防弹轮胎采用统一设计，包括中央安装盘，带胎面的外轮辋以及它们之间的特殊框架。 后者以不规则六边形和梯形的格子结构形式制成。 汽车的重量分布在相对刚性的轮辋和格栅之间。 同时，结构的弹性可以吸收震动。
无气轮胎：撞到障碍物时，HMMWV上的NPT弹性。 演示视频帧
在测试过程中，有可能表明Airless：Resilient NPT轮胎的折旧率可与传统的充气轮胎相比。 它不怕刺破，如果30％的框架元件损坏，可以使用。 在质量上也获得了小幅增长。 但是，该产品很难制造，需要特殊的材料并且具有许多其他缺点。 结果，Resilient Technologies的轮胎仍未纳入军队。
2005年，米其林推出了Tweel（轮胎+车轮）轮胎概念。 在这种设计中，使用在轮胎整个宽度上延伸的V形“辐条”连接中心盘和外轮辋。 开发人员谈到与传统产品相比要减轻重量，增加资源等。
经过测试和完善后，开发了Tweel轮胎。 已经出现了该产品对不同类别技术的修改。 2012年，开始供应用于建筑和农业机械的此类轮胎。 将来，将出现具有不同弹性元件配置的此类产品的新模型。
Michelin Tweel。 图片Michelinmedia.com
普利司通有自己的无气轮胎型号。 她建议用交叉排列的弯曲“织针”将圆盘和轮辋连接起来。 这种折旧可以增加弹性，同时保持其他特性。 但是，成品样品的承载能力有限，从而缩小了范围。
已知各种类型的其他类型的无气轮胎，它们已经达到测试或什至达到生产。 寻找新解决方案的过程仍在继续。 设计师尝试使用不同的材料，弹性元件的配置等。 但是，只有有限的成功。
优点和缺点
与传统的充气轮相比，具有集成弹性元件的无气轮胎具有多个重要优势。 到目前为止，正是它们引起了人们对这种结构的兴趣增加。
碰到障碍物时鸣叫。 图片米其林/ michelinmedia.com
主要优点是提高了生存能力。 无气轮胎没有气室，也不怕刺穿。 她也不惧怕副作用。 根据体系结构，即使严重损坏了支撑结构，也可以保持可操作性。 无需泵送和压力监控，从而简化了操作。 有可能拒绝较大且较重的轮盘。 结果，整个车轮组件更轻，从而减少了簧下质量。
然而，由于许多问题，这种轮胎不普及。 首先，这是对材料的需求增加。 它要求橡胶或聚合物具有足够的弹性，高刚性并能抵抗各种载荷。 对于吸收机械能并将其转化为热，然后进行分散也有很高的要求。
所有这些使生产复杂化并增加了生产成本。 此外，大多数轮胎都有速度限制-通常不超过70-80公里/小时。 进一步的加速会增加机械应力，并且还会导致不可接受的过热。
后来的样本Michelin Uptis具有不同的弹性“辐条”配置。 图片米其林/ michelinmedia.com
与充气轮胎不同，无气轮胎具有恒定的刚度，必须更换车轮才能进行更换。 同时，污垢通过敞开的侧壁进入结构会不利地影响刚度和其他特性。 从这些角度来看，气动结构的利润更大。
结果，迄今为止，无气轮胎主要在速度和负荷有限的轻工领域中找到了应用。 它们被放在高尔夫球车，一些手推车，紧凑的建筑设备等上。 还开始生产用于自行车，踏板车和其他轻型产品的轮胎。 较大样本的提供仍存在疑问。
有希望的好奇心
技术，操作和经济特性的特定组合，以及许多重要的限制，仍使无气轮胎无法进入广阔的市场并与传统设计严重竞争。 结果，轮胎市场不会改变-尽管不同的公司定期展示各种“有前途的”产品。
轮用普利司通轮胎。 图片bridgestonetire.com
但是，应该指出的是，某些具有原始设计的产品仍然进入市场，甚至找到了他们的客户。 在几个相当狭窄的领域中可以观察到成功，而征服市场主要领域是不可能的。 改变这种情况没有客观的前提条件。
因此，带有集成弹性元件的无气轮胎的各种选择通常可以保持对重要技术问题的好奇解决方案的地位-在实际应用中没有特殊前景。
另一方面，此类项目可能会产生与直接使用成品无关的正面结果。 这种轮胎的开发现在由具有良好科学和技术基础的公认的行业领导者进行。 在开发无气轮胎期间，可以创造出新的材料，技术和设计。 他们可以在具有实际实用和商业前景的传统轮胎的开发和改进中找到应用。
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