Юный техник, 2011 № 04 - Журнал «Юный техник»

Впрочем, и этот стальной монстр не был самым первым. Едва освоив основы механики, человек начал задумываться и над применением шагающего механизма в качестве движителя для транспортного средства. Логика была простая: ноги — не колеса, они проходят везде.

Правда, долгое время сложность механики и гидравлики, обеспечивающей кинематику движения, приводила к тому, что многие любопытные задумки так и остались на бумаге. Тем не менее, время от времени из гаражей и мастерских по всему миру в прямом смысле выходили весьма необычные конструкции.

Так, еще в 1917 году русский военный инженер П. А. Орловский запатентовал конструкцию машины под названием «Паук», с ногами вместо колес. Дальше патента, судя по всему, дело не продвинулось. И само изобретение, и его создатель — оба затерялись в неразберихе Гражданской войны.

Шестилапый дровосек в лесу проходит среди деревьев даже на пересеченной местности.

А вот в Германии в 1924 году был построен шагающий грузовик грузоподъемностью 5 т. Конструкторы снабдили машину четырьмя утюгообразными башмаками, которые попарно выдвигались вперед, а затем опускались и служили опорой, в то время как другая пара «утюгов» приподнималась и двигалась вслед за первой. Башмаки приводились в действие зубчато-реечными механизмами и перекатывались на роликах по специальным направляющим.

Представление о неповоротливости и громоздкости этого шагающего чудища было опровергнуто на первых же испытаниях. Машина легко перешагивала канавы и рвы шириной до 1,4 м, шла со скоростью 3 — 10 км/ч по самой пересеченной местности, а радиус поворота составлял всего 2 м. Но все же конструкция оказалась слишком сложной и тяжелой. Так что и этот шагоход-грузовоз остался лишь одним из курьезов в истории создания вездеходов.

И в США некоторое время велись разработки небольших шагающих грузовиков. Однако после постройки у конструкции всплыл еще один неожиданный, но досадный недостаток. Оказалось, что водителя шагохода при движении страшно укачивает. Дело дошло до того, что пришлось сделать для водителя выносное управление: он шел впереди и «вел» грузовоз за собой с помощью специальной длинной ручки с кнопками и переключателями на конце.

Шагающий грузовик обладал грузоподъемностью 1,25 т и предназначался для работы в горах вместо вьючных животных. Ведь, скажем, те же вертолеты способны летать в горах далеко не всегда и не всюду, а лошадь не может нести на вьюке больше чем 150–200 кг. Однако испытания показали, что и механический «мул» движется не очень быстро. А главное, расход горючего у него очень большой, а моторесурс весьма мал из-за быстрого износа всех сочленений в «ногах» и частой поломки самих ног, застревающих между камнями.

Появление компьютеров, которые взяли на себя управление движением, придало новый импульс создателям шагоходов. Управлять новыми машинами теперь практически не нужно: они движутся, выбирая путь и походку самостоятельно. Это убедительно доказывает, например, шагающая машина, созданная американцем Сазерлендом. Она имеет шесть ног, которые приводятся в действие гидравлическим приводом, а управление движением самих ног осуществляет микропроцессор. Источник энергии — двигатель внутреннего сгорания мощностью 18 л.с. Расчетная скорость 4 км/ч.

В нашей стране шагоходами многие годы занимались конструкторы Ленинграда и Москвы. Так, в Институте механики при МГУ в свое время была создана МАША — машина шагающая — и несколько других любопытных конструкций, в том числе шагоход-пожарный, способный лазать по вертикальным поверхностям. Однако дальше экспериментальных образцов дело пока не движется.

На сегодняшний день единственным в своем роде предсерийным образцом является железный монстр о шести конечностях. При ближайшем рассмотрении оказывается, что это не что иное, как харвестер — многофункциональная лесозаготовительная машина. Собственно, харвестерами никого не удивишь, но обычно они передвигаются на колесах и на гусеницах. Шагающий вариант был создан в 1995 году компанией Plustech — научно-техническим подразделением компании Timber-jack Оу, которая ныне входит в корпорацию John Deere. Четыре года спустя появился модернизированный концепт, однако серийно и эти машины до сих пор не выпускаются, хотя и неплохо зарекомендовали себя на лесозаготовках.

Шагоход Одекс-1 способен самостоятельно ходить по лестницам.

Шагающий харвестер умеет двигаться вперед, назад, вбок и по диагонали. Если он встречает препятствие — например, упавший древесный ствол, то просто через него перешагивает. Кроме того, ходячий дровосек наносит меньший ущерб лесной почве, нежели техника на колесах и гусеницах, не оставляет за собой глубокой колеи.

Так почему же шагающие харвестеры до сих пор не вытеснили с лесозаготовок своих менее прогрессивных собратьев? Дело в высокой стоимости таких механизмов и их низкой надежности — ведь действиями шагающих «лап» управляет сложнейшая автоматика.

По материалам журнала «АСД техника»

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

На одном колесе

Простейший вид этого необычного транспорта можно увидеть в цирке. «Оп-ля!» — и на арену выезжает акробат, оседлав одно-единственное колесо. И ничего — не падает, раскатывает на нем взад и вперед или даже неподвижно замирает на месте.

Оказывается, время от времени подобные «фокусы» конструкторы транспортной техники показывают и на дорогах.

Когда двух колес много

Многие уже наслышаны об оригинальной двухколесной тележке американского конструктора Дина Кеймана, который в 2000 году поспешил назвать свое изобретение «колесницей XXI века». Ходили самые невероятные слухи о том, что же представляет собой «революционное изобретение». Однако оказалось, что на самом деле транспортное средство под названием Segway напоминает обыкновенный самокат с длинным рулем под рост взрослого человека и колесами, поставленными не одно за другим, как обычно, а параллельно друг другу. Самокат рассчитан на передвижение одного человека. Но в отличие от обычного детского, он оснащен электродвигателем, питаемым от аккумуляторов, и способен развивать скорость до 20 км/ч. С одной зарядки можно проехать 38 км.

Так выглядит Segway па прогулке. Слева — электроуницикл U3-X (Honda) — японский аналог Segway, только одноколесный.

«Изюминка» же конструкции — в гироскопах, благодаря которым вся система удерживается в равновесии. Компьютерные сенсоры до 100 раз в секунду оценивают положение центра тяжести системы и соответственно с этим изменяют направление и скорость движения. Стоит чуть наклониться вперед, и самокат трогается с места. А если водитель немного подается назад, аппарат замедляет ход и останавливается.

Первые партии самокатов поступили в продажу по цене от 4 до 7 тысяч долларов (в том числе и в России). Предполагалось, что прежде всего их освоят почтальоны, курьеры, полицейские и служители национальных парков США. Но пока дело идет не так быстро, как то хотелось бы изобретателю, и раскупают эти самокаты в основном достаточно обеспеченные оригиналы.

Но это средство индивидуального передвижения — не единственное в своем роде. Так, например, в 2008 году 18-летний изобретатель Бен Гулак из г. Милтон канадской провинции Онтарио продемонстрировал конструкцию, которая, как он считает, позволит решить транспортные проблемы будущего. Для персонального передвижения в городской тесноте он предлагает использовать Uno — мотоцикл со встроенной гиростабилизацией, отчасти напоминающий по конструкции уже известный вам аппарат Segway.

На первый взгляд кажется, что у этого мотоцикла всего одно колесо. Однако на самом деле их два, но они стоят рядышком, бок о бок. Управляется же эта штука следующим образом: при наклоне седока вперед Uno разгоняется, при отклонении назад — тормозит, а при отклонении в сторону — поворачивает.

В движение машину приводит электродвигатель, который позволяет развивать скорость до 40 км/ч — вполне достаточно в городской толчее. Емкости аккумулятора хватает примерно на 2,5 часа непрерывной езды. Подзаряжается он от обычной розетки, а поскольку весит машина всего 50 кг и достаточно компактна, на ночь ее можно загнать в лифт и подняться вместе с нею в квартиру.

На Московском международном автосалоне 2010 года японская корпорация Honda удивила многих посетителей электроунициклом U3-X. Унициклом или моноциклом называется экипаж, который обходится всего лишь одним колесом. Японцы решили, что второе колесо у Segway лишнее, и совсем его убрали.