Путь резиновой шины | ТМ 1938-11

А. ГУКОВ

В один летний день 1846 г. внимание лондонской публики привлекла странная карета. В отличие от других карет, громыхавших своими тяжелыми деревянными колесами на железных шинах, она катилась по улице совершенно бесшумно.

Карета принадлежала молодому изобретателю Роберту Томсону. Секрет ее бесшумного движения заключался в оригинальных, невиданных ранее шинах.

Шина Томсона состояла из тонкостенной резиновой камеры, наполненной воздухом и обтянутой кожаной покрышкой.

Это была первая пневматическая шина.

Своим изобретением Томсон мечтал произвести реконструкцию всех средств сухопутного транспорта, до железных дорог включительно.

Однако шины Томсона часто подвергались проколам. А починка или смена их возможна была только в мастерской.

Владельцы экипажей стали отказываться от «новшества», и к 1850 г. «воздушные колеса» Томсона были забыты.

Вскоре на рынке появились сплошные (массивные) резиновые шины. Они не боялись проколов и были дешевле томсоновских.

Не обошлось без курьеза. В Америке власти запретили вначале применение резиновых шин. Мотивировалось это тем, что бесшумные шины не предупреждают прохожих о приближении экипажа.

ТАК ВСТРЕТИЛИ ЮМОРИСТИЧЕСКИЕ ЖУРНАЛЫ ИЗОБРЕТЕНИЕ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ.
Появление первых пневматических шин для автомобиля послужило богатой темой для многих сатирических журналов. Некоторые карикатуры здесь приведены. На левом верхнем снимке — занос автомобиля. В то время шины делались совершенно гладкими, что приводило к частым заносам. Левый нижний снимок показывает, какими неудобствами сопровождается автомобильная езда без пневматических шин. На правом нижнем снимке — Мишлен демонстрирует публике преимущества пневматических шин перед металлическими и массивными резиновыми шинами. На правом верхнем снимке — Мишлен рекламирует выносливость своих пневматических шин.

Широкое применение резиновые шины получают в связи с развитием велосипеда. Велосипед был изобретен в начале XIX в. Несмотря на это, он в 60-х годах не отличался еще совершенством. Тяжелые деревянные колеса с железными шинами приводили к весьма ощутительной тряске. Французы не без оснований называли такой велосипед «костотрясом».

В 1865 г. Тефенон применил к велосипеду резиновые массивные шины. Спустя 13 лет другой француз, Трюффо, сконструировал трубчатую шину. Как и массивная, она натягивалась на колесный обод и приклеивалась особым цементом.

Трубчатая шина была эластичней массивной, но она значительно утяжеляла велосипед.

Изобретательская мысль стала работать над тем, чтобы сочетать эластичность шины с малым весом. Эта задача была решена ирландцем Данлопом.

Ветеринарный врач по профессии, Джон Данлоп больше времени уделял изобретательству, чем ветеринарии.

Сначала он сконструировал водонаполненные шины. Они оказались еще тяжелее и неудобнее массивных и трубчатых. Потерпев неудачу, Данлоп заменил воду воздухом. Для накачки шины он изобрел вентиль и воздушный велосипедный насос.

23 июля 1888 г., 50 лет назад, Данлоп на это изобретение получил патент.

Шина Данлопа по своей эластичности превосходила все другие типы шин того времени.

Она представляла собой тонкостенную резиновую трубку (камеру), на которую натягивался прорезиненный холщовый рукав (покрышка). Все это надевалось на обод и затем приклеивалось. Для прочности обод с внешней стороны обматывался пришитыми к бокам камеры холщовыми полосами. По окружности шины также наклеивалась резиновая полоса.

Велосипедная пневматическая шина Денлопа (1894 г.). Вид шины в разрезе. В отличие от прежних образцов, эта шина легко снимается с обода.

Первая пневматическая шина для автомобиля, изобретенная Мишленом. Вид в разрезе.

Шина Данлопа имела один крупный недостаток: она представляла как бы одно целое с ободом, т. е. была несъемной. Разборка и монтаж такой шины могли быть произведены лишь в мастерской.

В 1890 г. Бартлетт выпустил пневматическую шину, монтаж которой производился без клея. Обод был сделан с направленными внутрь закраинками. Разборка и сборка такой шины отличались простотой и требовали немного времени. Это была первая съемная пневматическая шина.

*

Возникновение автомобиля, открыло новую область применения резиновых шин. Первые автомобили имели металлические шины, что вызывало невероятную тряску. Такой неуклюжий грохочущий автомобиль служил неисчерпаемой темой для карикатур. В Англии его иронически называли: «истребитель воробьев».

Француз Андре Мишлен в 1894 г. приспособляет пневматическую шину для автомобиля, достигая этим эластичного и бесшумного хода.

В 1895 г. были устроены знаменитые автомобильные гонки Париж—Бордо—Париж (1200 км). Машина, затратившая на этот путь свыше 100 часов, лишалась приза.

В путь отправилось 46 автомобилей.

Под № 46 шла машина Мишлена, оборудованная пневматиками. Она называлась «Молнией».

«Молния» — автомобиль Мишлена, оборудованный пневматическими шинами.

«Молния» не уложилась в положенное время, но все же в Париж Мишлен вернулся на своей машине. И это было успехом, потому что большинство других автомобилей застряли в пути и отправлялись обратно по железной дороге или же с помощью конной тяги.

Но уже в следующем году на гонках Марсель—Париж автомобили на пневматиках завоевали несколько призов.

В начале XX века большинство легковых автомобилей выпускалось на пневматических шинах. Попытка применить эти шины к грузовикам и автобусам успеха не имела: шины не выдерживали большой нагрузки и соскакивали с обода или разрушались.

Мысли изобретателей устремились к тому, чтобы сочетать эластичность пневматика с долговечностью массивной шины. Делались всевозможные ухищрения. Например, в яйцеобразные полости шины закладывались такой же формы резиновые мячи. Если тот или иной мяч прокалывался, его заменяли другим. Не было надобности менять или ремонтировать всю шину.

Шины оригинальной конструкции появились в 1904 г. Эти шины не имели камер, они были наполнены резиновыми мячиками яйцеобразной формы.

Практика показала, однако, малопригодность подобной конструкции.

Многочисленные искания привели в начале XX века к двум основным видам шин — массивным для грузовиков и пневматическим для легковых машин. Каркасом пневматической покрышки служили несколько слоев прорезиненной ткани — «автопнев». На бока и обод покрышки накладывался толстый слой резины — «протектор». Давление воздуха внутри шин доводилось до 5—6 атмосфер.

Сначала покрышки делались гладкими. Это приводило к буксованию и заносам машин. Тогда на протекторе стали делать различные фигурные канавки.

Усовершенствованию шин способствовало появление в 1914— 1915 гг. ткани «корд». Ткань автопнев по своему строению не отличалась от обычной ткани квадратного переплетения. Одна нить была основой, другая — перпендикулярная ей — утком. Нити в местах перекрещивания быстро перетирались. Ткань корд изготовлялась без поперечных нитей (утка). Теперь корд — основной вид ткани, идущей на изготовление покрышек.

Здесь через лупу показано строение ткани, идущей для изготовления автомобильных шин. Слева — ткань «автопнев», справа — «корд».

Дальнейшая работа над конструкцией шины привела к увеличению срока службы пневматика и применению его в грузовиках и автобусах. Если до войны продолжительность работы шины измерялась двумя-тремя тысячами километров, то теперь пневматик до своего полного износа стал проходить 25 тыс. и более километров.

В настоящее время большое распространение получила так называемая баллонная шина.

У нее больший объем и вдвое меньшее давление, чем у обычных пневматиков. Она обладает высокой эластичностью, хорошо амортизирует удары о неровности дороги и дает наилучшее сцепление с поверхностью пути. Баллонные шины в настоящее время прочно завоевали свое место в легковом автотранспорте.

Такие шины применяются на легковых автомобилях «М-1» и «ЗИС-101», выпускаемых нашими отечественными заводами.

*

В последние годы ведется работа над шинами типа «сверхбаллон». Давление в этой шине — 1—1,4 атмосферы. Поперечное сечение сверхбаллона столь велико, что обод приходится помещать почти на ступицу колеса. Главное качество сверхбаллона — высокая проходимость. Грязь, снег, пески преодолеваются им без затруднений. Так, маршрут знаменитого автомобильного пробега Москва—Кара-Кум—Москва (1933 г.) пролегал через песчаную пустыню Кара-Кум. Здесь на легковой машине, обычные шины в виде опыта были заменены сверхбаллонами. Эти машины великолепно преодолели сыпучие пески Кара-Кума.

Слева направо — устаревший тип пневматической шины, современный баллон и сверхбаллон. Разница между ними заключается в объеме камеры и внутреннем давлении.

На хороших дорогах сверхбаллон менее пригоден: при больших скоростях машина подвергается боковой качке и становится трудноуправляемой.

За последние годы область применения пневматика необычайно разрослась. Трудно представить прогресс автотранспорта без пневматических шин. Не меньшее значение имеет пневматик и для авиации. Посадка и взлет на бесснежных аэродромах немыслимы без пневматика. Совсем недавно пневматик стал применяться на тракторах. Ведутся работы по применению его в подвижном составе железных дорог.

Трактор на пневматических шинах типа «сверхбаллон».

Со времен Томсона и Данлопа резиновые шины проделали огромный путь. Кареты, для которых они вначале предназначались, давно стали достоянием музеев. А пневматик, совершенствуясь и улучшаясь, находит все большие и новые области для своего применения.