Всегда не давала покоя мысль - сколько же тратится энергии впустую, когда мы нажимаем на тормоз в наших автомобилях. Частично эту энергию научились рекуперировать в электро и гибридах. Но даже в них есть тормозные колодки, а значит энергия от дотормаживания авто до полной остановки так, или иначе уходит в никуда. Маховик мог бы устранить эту проблему, и "собирать" всю энергию торможения, но вот что делать с эффектом гироскопа при поворотах такого авто?.. Вопрос знатокам физики: будет ли маховик мешать вхождению авто в поворот, если его ось вращения расположить строго вертикально? Ведь при таком расположении, в поворотах ось не будет отклоняться от своего направления, а лишь будет перемещаться в пространстве слева направо, или справа налево относительно вектора движения авто.🤔
Гулиа, Нурбей Владимирович (р. 1939, Тбилиси) — советский и российский инженер и учёный. Профессор Московского государственного индустриального университета, заведующий кафедрой «Детали машин». Известен как изобретатель супермаховика, а также другими своими изобретениями в области рекуперации механической энергии и перспективных трансмиссий.
В 1973 году Нурбей Гулиа защищает в Московском автомобильно-дорожном институте докторскую диссертацию на тему: «Динамическое аккумулирование и рекуперирование механической энергетики для целей транспорта»
Представьте автомобиль, которому не нужен бензин, электричество или водород. Его двигатель — это раскрученный до безумных оборотов стальной диск, запасающий энергию в кинематике вращения. Звучит неправдоподобно. Однако машины на маховике давно существовали в реальности и, возможно, еще вернутся на дороги будущего.
От автобуса до болида: как маховик едва не заменил ДВС?
Идея использовать маховик в транспорте не нова — первые эксперименты начались еще в 1850-х годах, когда инженеры пытались создать маховиковые локомотивы.
Но настоящий прорыв случился в 1950-х, когда швейцарская компания Oerlikon Gyrobus выпустила гиробус — городской автобус, работающий на энергии маховика. Он разгонял 1,5-тонный стальной диск до 3000 об/мин, запасая достаточно энергии для 6 км пути. Заправка занимала 2-3 минуты — быстрее, чем зарядка современных электробусов!
Гиробус в музее Антверпена и его силовая установка на маховике
Определенный азарт технологии маховика вызвали в автоспорте. К примеру, в 2011 году концерн Porshe представил экспериментальный спортивный гибрид — модель 918 RSR с электроприводом на передней оси и маховиком для накопления энергии вместо литиево-ионной батареи. Маховик был установлен в салоне машины на месте переднего пассажирского сиденья. При разгоне он играл роль генератора для питания двух тяговых электромоторов. Суммарная мощность силовой установки удалось довести до внушительной величины в 767 л.с.
Салон Porshe 918 RSR с маховиком внутри
Почему маховик не стал мейнстримом?
Главная проблема маховиков — гироскопический эффект: быстро вращающийся диск сопротивляется изменению направления движения машины, что делает управление автомобилем сложным. Кроме того, есть риск разрушения маховика на высоких оборотах (до 100 000 об/мин в современных экспериментах), что требует сверхпрочных материалов.
Но настоящим "ударом" для маховика стал доработанная эффективность аккумуляторов. Если в 1970-х КПД маховика (до 90%) превосходил свинцовые батареи того времени, то с появлением литий-ионных технологий это преимущество сошло на нет.
Будущее маховиков: гибриды и космос
Сегодня маховики находят применение в гибридных системах — например, в автобусах Volvo и поездах Siemens, где они помогают рекуперировать энергию торможения. В космической отрасли их используют NASA и ESA для стабилизации спутников.
А в 2024 году стартап Torqeedo представил концепт маховикового накопителя для электрокаров, который может увеличить запас хода на 20%. Возможно, однажды маховики вернутся в автоспорт или даже в гражданские авто — как легкая, долговечная и экологичная альтернатива батареям.
Энергия, застывшая во вращении
Сегодня маховичные автомобили пока остаются технологической диковинкой, но их история доказывает: иногда самые простые идеи — вращение, инерция, кинетическая энергия могут быть гениальнее сложных двигателей. Кто знает, может, через 20 лет мы увидим "вечные машины", которым не нужно заряжаться — достаточно просто раскрутить их маховик.
