Предлагаются не боящиеся прокола бескамерные шины, в которых воздушная подушка заменена… пеной. Эксперименты с такими шинами довольно успешны. Внутрь обычной бескамерной шины с помощью специального пистолета через боковое отверстие нагнетается пенопласт, пена синтетической смолы — полиуретана. Из-за огромного числа микроскопических пузырьков воздуха в пене она превращается в эластичную подушку.
Делаются попытки борьбы с проколами и с помощью шин, состоящих из нескольких, до двенадцати, отдельных секций: проколол одну — заменил ее. Секции могут монтироваться на колесе и под углом к ободу — это улучшает сцепление с грунтом.
Если прокол произошел, то спасает запасное колесо — обязательная принадлежность любого автомобиля (тут уж «пятое колесо» никак не назовешь лишним!). К сожалению, оно занимает много места в багажнике, немало весит и дороговато. В США предложена сверхтонкая запаска — вместе с шиной она имеет толщину всего два сантиметра! Это тонкий стальной лист, к которому наглухо прикреплена плоская, пока не надута, бескамерная шина. Чтобы ее надуть, есть небольшой патрон со сжатым воздухом или углекислым газом. Километров восемьсот с такой запаской вполне проедешь.
По дорогам и без дорог
Автомобильная шина должна катиться не только по хорошим, но и по скверным дорогам. Лишь когда уже совсем невмоготу, на смену шине приходит гусеница.
Чтобы шина прошла по мягкому, вязкому или сыпучему грунту, нужно уменьшить силу, с которой она давит на грунт. Для этого можно увеличить диаметр шины, число колес, ширину шины, снизить давление воздуха в ней, применить протектор с более подходящим рисунком. И использовать с десяток других средств. Одно это показывает, как велики возможности катящейся воздушной подушки — шины, какой универсальностью и гибкостью применения она отличается.
На большинстве новых грузовых автомобилей используется переменное давление воздуха в шинах. Когда под колеса машины стелется бетонка или асфальт шоссе — давление максимально, оно достигает пяти атмосфер, иногда больше.
При этом шина опирается на дорогу наименьшей поверхностью, трение невелико, скорость может быть большой. Грузовик свернул на проселок — шофер из кабины уменьшил давление в шинах, они как бы осели, сплющились, соприкасаются с дорогой большей поверхностью, давление на грунт уменьшилось.
Как показывает опыт, давление воздуха в шинах приходится снижать значительно, а это сильно сокращает срок службы шины, ее хватает ненадолго. Поэтому при частой езде по мягкому грунту иногда используют
Мысль о возможности применения своеобразной «бесконечной» воздушной подушки (ведь и гусеница — бесконечный тракт, стелющийся перед движущимся экипажем и перевозимый им с собой) родилась у нас в стране. В 1899 году впервые в мире изобретатель В. Черепанов получил патент (тогда говорили — привилегию) на «велосипед с канатным ремнем». Это и была первая пневматическая гусеница — бесконечный полый надутый резиновый шланг.
Немало конструкций пневматических гусениц появилось в последние годы за рубежом. Но они обычно недостаточно надежны. Пожалуй, впервые успешно решена эта задача советским изобретением — модель трактора «Эврика» с новыми пневматическими гусеницами демонстрировалась на международной выставке в Монреале. Эти гусеницы состоят из двух частей — армированной металлом плоской резиновой ленты и прикрепленных к ней надутых резиновых подушек в виде прямоугольных «кирпичей». Давление воздуха в подушках низкое, они слабо давят на грунт и служат хорошими амортизаторами.
Не сказало своего последнего слова и колесо, — это замечательное изобретение неведомого гения древности. Оригинальная идея пришла в голову чешским ученым. Если можно сделать гусеницу из ряда отдельных воздушных подушек, то почему нельзя создать из этих же подушек… колесо?
Оказывается, подобное колесо-подушка обладает новыми интересными возможностями. Если несколько воздушных подушек укрепить на ободе колеса, то, поочередно выпуская из них воздух и снова надувая, можно заставить колесо… катиться! Катиться самому, хотя никакой двигатель колесо не вращает. Получается совершенно необыкновенное «двигатель-колесо». Нужен лишь воздушный компрессор для накачивания подушек. Собственно, колесо даже не катится, а как бы переступает с одной подушки на другую, имитируя ходьбу человека.
Экипаж с «шагающими» колесами будет обладать, вероятно, необычными свойствами. Помимо того, что он станет отличным вездеходом, ему окажутся нипочем и такие крутые горки, которые не под силу другим транспортным средствам. Судя по тому, что после многих лет экспериментов в Чехословакии недавно появилась новая модель экипажа, с двенадцатью воздушными подушками на каждом из четырех колес (модель, показавшая буквально чудеса маневренности), «шагающему» колесу предстоит большое будущее. Может быть, на его основе будет создан когда-нибудь гигантский транспустынный лайнер?
Воздушная подушка помогает ездить но самым скверным дорогам. Но оказывается, она пригодна и для самых лучших — железных дорог. Ровнее и глаже рельсов, кажется, дороги нет, и они всегда были областью, куда пневматическим шинам входа не было. А теперь есть.
Преимущества шины перед обычным железнодорожным скатом, в бесшумности, плавности хода, очевидны. Но как заставить шину катиться по рельсу? Ведь у нее нет реборд — выступов, направляющих колесо на стрелках и не позволяющих ему соскочить с рельса. И вот появляются конструкции автомобильного колеса на пневматической шине с дополнительной ребордой, как бы облегченным обычным железнодорожным скатом. Теперь можно быстро превращать автомобиль или трактор в дрезину для поездки по железнодорожному пути. Бесперегрузочные перевозки, когда не требуется перекладывать грузы из автомобиля в вагон, а потом снова в автомобиль, дают значительную экономию.
Появилась уже нужда и в шинах космических. Они должны работать в необычных условиях — почти абсолютный вакуум, смена небывалого мороза и столь же небывалой жары, вредная радиация. На советских луноходах использованы ажурные металлические колеса. Лунный электромобиль «Скиталец» («Роувер»), на котором ездили по Луне американские космонавты, имел шины из стальной проволочной сетки с приклепанным к ней рисунком протектора из титана. А на двухколесной тележке для перевозки грузов корабля «Аполлон-14» были надувные шины из резины. Давление азота в них составляло всего примерно одну десятую атмосферы, надуть на земле их было невозможно, для этого приходилось помещать шину в вакуум.
Часть 2. От подушек-игрушек к подушкам-городам
Игрушки для взрослых и детей
колько радости доставляют в детстве самые разнообразные игрушки: простые и сложные, большие и маленькие! И среди них — резиновые, надувные. Зверушки — зайки, кошки, собачки. Огромные черепахи и крокодилы. Всякие плотики, лодочки, круги. И, уж конечно, мячи всех размеров и расцветок.
Есть в Москве рай для детей — многоэтажный универмаг «Детский мир». В магазине огромные витрины. Чего только в них не увидишь! Но, пожалуй, самая яркая витрина — с резиновыми надувными игрушками. Она сверкает всеми цветами радуги, поражает взор причудливыми очертаниями невиданных существ и неожиданных геометрических форм.
Одним словом, надувные резиновые игрушки — это не только предметы для игры ребенка с первых месяцев его жизни, но и одно из средств познания мира во всем его многообразии. Действительно, изображение на картинке диких животных в их естественных условиях и объемная резиновая игрушка, например, слон, крокодил и т. п., дадут более полное представление о животном.
Но бывает, что надувные игрушки служат науке.
Известному зоологу профессору Бернгарду Гржимеку, посвятившему свою жизнь изучению диких африканских животных, пришла в голову не совсем обычная мысль: как будут вести себя его подопытные животные, встретившись нос к носу со своими двойниками, но надутыми, пластмассовыми? И вот уже с автомобиля выгружают надувного слона в натуральную величину, правда, не совсем обыкновенного цвета.
Дикие слоны заинтересовались. Подняли уши, затрубили, подошли поближе и… один за другим повернули обратно. Может быть, подвела светлая окраска? Надувного слона срочно перекрасили, устроив ему грязевую ванну, но увы… Ни один слон так и не подошел больше. Раскусили обман?
Активнее вели себя при встрече с надувным собратом львы. Сначала от группы львов отделились два самца, осторожно приблизились, остановились, стали вглядываться в нарисованные глаза чужака. Потом подошли вплотную, обнюхали. Но тут порыв ветра опрокинул надувного льва, и львы настоящие, отпрянув, отбежали метров на двадцать, тоже легли и продолжали неотрывно рассматривать пришельца. Когда пришла очередь встречи львиц со львятами, то первого же удара лапой одной из них фальшивый лев не выдержал.
То же произошло и с надутым носорогом. Пока знакомились самцы, все обходилось мирно, но появилась самка с детенышем, и надутый носорог полетел вверх тормашками.
Опыты профессора Гржимека, вероятно, только начаты и будут продолжены. Они могут установить немало нового в поведении диких животных.
А что, если предложить подобную встречу со своими надувными собратьями… людям? Думаете, бредовая мысль?
Но за рубежом в магазинах продаются надувные резиновые манекены, изображающие хорошо одетых бравых мужчин в натуральную величину. Они получили название «молчаливый сосед». Их назначение — сидеть в автомашине рядом с водителем и, разумеется, молчать. Такого «соседа» при желании можно приобрести в форме полицейского. Как полагают, они в какой-то степени защищают от гангстеров, которые частенько нападают на автомобили, особенно с одинокими женщинами. Можно такого «соседа» на короткое время одного оставить в машине, особенно вечером, в темноте, он может быть хотя и не очень надежным, но все же «сторожем» машины.
Иное применение для «молчаливых джентльменов» нашли в Японии: на некоторых перекрестках улиц ночного города расставляют надутых полицейских. Водители автомашин, издали заметив знакомую фигуру, сбавляют скорость…
Подушка-костюм
Уж если зашла речь о надувных костюмах, то, разумеется, не для «молчаливых джентльменов». Превращаясь в надувной костюм, воздушная подушка способна на многое. В частности, когда человек оказывается в опасных, а то и вовсе не пригодных для жизни условиях. Например, глубоко под водой. Или, наоборот, на большой высоте над землей.
В павильоне «Атомная энергия» на ВДНХ можно увидеть надувной костюм, защищающий от вредного радиоактивного излучения при работе на атомных электростанциях и установках с ядерными реакторами. Костюм изготовлен из прорезиненной пластмассовой пленки. В комплект входит и шлем со смотровым стеклом, причем шлем тоже надувной, двойной. При желании воздух из рукавов и брюк можно выпустить, если этого требуют условия работы.
Защитные надувные пневмокостюмы применяются для работы внутри железнодорожных цистерн или в трюмах танкеров. Представляете, какой там отравленный парами нефти или бензина воздух? Часто такие костюмы не просто надуваются воздухом, но и снабжаются устройством, создающим внутри него благоприятные для человека температуру, давление и влажность воздуха — регулируемый микроклимат.
Недавно в США пущен цех для обработки молибдена и специальных сплавов. Чтобы избежать их коррозии в процессе производства, обычный воздух в цехе, представляющем собой огромный герметический стальной зал, заменили благородным газом — аргоном. Естественно, в зале можно работать только в специальном защитном костюме. Но воздушная подушка сыграла в этом случае и еще одну важную роль — она помогла заменить воздух в зале аргоном, что сделать было нелегко. Для этого в цех занесли колоссальную резиновую подушку, надули ее аргоном, и когда она заполнила весь зал, площадью четыреста квадратных метров и высотой семь метров, то подушку… прокололи. Остроумно, не правда ли?
Необходим пневмокостюм и в тех многочисленных случаях, когда нужно проникнуть в «гидрокосмос», то есть под воду. Человек не может дышать кислородом, растворенным в воде, как это делают рыбы. Ученые пытаются научить людей дышать и под водой, учитывая роль океана в будущем человечества. Пока ведутся эксперименты с животными.
Чтобы пробыть под водой длительное время, водолаз должен надеть специальный костюм, который и называется водолазным или скафандром. Воздух, которым дышит водолаз, подается внутрь костюма и, как говорят, вентилирует его. Получается воздушная подушка.
Чем глубже, тем больше давление воды: оно возрастает на одну атмосферу с погружением на каждые десять метров. Дышать атмосферным воздухом, например, через дыхательную трубку, выведенную наружу, можно лишь до глубины не более одного метра, потому что мышцы наших легких не способны преодолеть давление воды на большей глубине, чтобы произвести вдох.
Приходится подавать воздух водолазу под давлением тем большим, чем глубже он погрузился. Находящийся под давлением костюм, если его вытащить из воды, раздуется.
Есть у водолазных костюмов одно коварное свойство: с ним так просто не расстанешься. Это не то, что обычный костюм: захотел — снял. Внутри костюма на глубине давление намного больше атмосферного, и если воздух сразу выпустить, то водолаз может погибнуть. Воздух повышенного давления, которым дышит водолаз, растворяется в его крови, как бы вжимается в нее. Стоит резко снизить окружающее давление, как растворившийся ранее воздух, точнее, азот из воздуха, потому что кислород усваивается при дыхании, снова выделится в виде мельчайших пузырьков, как выделяются пузырьки газа из обычной газировки.