Разработаны меняющие форму колеса для бездорожья

Колесо отлично подходит для езды по ровной поверхности, но там, где дорог нет, возникают трудности. Одно из имеющихся решений – изменение площади поверхности колеса, за которое отвечает специальная система передвижения. Однако она не позволяет развить высокую скорость и потребляет много энергии из-за силы трения, вырастающей за счет контакта колеса с поверхностью. Использование безвоздушных, или гусматиковых шин защищает колесо от проколов, но мешает преодолевать крупные препятствия, потому что таким шинам трудно адаптироваться к неровностям.

Специалисты из Университета Сонгюнгван создали колеса с изменяемой жесткостью, способные двигаться по бездорожью и сохранять при этом возможность езды по обычному дорожному покрытию. В этом им помогло знание механизмов поверхностного натяжения в жидкостях, которое возникает из дисбаланса сил когезии в молекулах. Если в объемном теле молекула испытывает действие когезионных сил во всех направлениях, то на поверхности жидкости – только направленные внутрь. Так возникает округлая форма капли. Нечто подобное ученые постарались воплотить в своем изобретении, https://newatlas.com/transport/adjustable-wheel-surface-tens... New Atlas.

Ключевым аспектом колеса-трансформера является «умная цепная структура», состоящая из цепи блоков по периметру колеса, соединенных проволочными спицами со ступицей. Меняя расстояние между сторонами ступицы, можно изменить длину спиц и, следовательно, форму внешней цепи блоков. Увеличение расстояния укорачивает спицы и готовит колесо к более быстрому движению по ровной поверхности. Обратное действие позволяет колесу деформироваться и переезжать через препятствия.

На видео двухколесная коляска общей массой 120 кг легко преодолевает поросшую травой лужайку.  На фотографиях четырехколесная система переезжает через ступенчатую преграду высотой 180 мм при диаметре колес 280 мм.

Разработчики признались, что пока их колеса боятся пыли и мелких камешков, которые попадают между блоками и портят механизм. Очевидным решением может стать защитный кожух. В остальном они видят у своего изобретения большой потенциал.

Южнокорейский производитель шин Hankook https://hightech.plus/2021/04/09/inzheneri-hankook-rabotayut... пару лет назад колеса-оригами. Они меняют диаметр с 46 до 80 см, при этом выдерживая вес полноразмерного кузова.