Автодайджест №201

⇡#Автомобильные технологии

Не первый год специалисты американской компании Terrafugia пытаются заставить подняться в небо полноценный автомобиль, способный передвигаться по дорогам общего пользования. Разумеется, в планах предпринимателей числится не только создание инженерного образца, но и установка его на коммерческие рельсы. Параллельно с решением технических задач в Terrafugia также заняты аспектами юридического характера. Так, два года назад Национальное управление безопасностью движения на трассах (National Highway Traffic Safety Administration — NHTSA) запрещало выводить крылатую машину на шоссе. Законы США довольно жестко регламентируют бесчисленные параметры самоходных повозок, поэтому производителям порой приходится ухищряться, чтобы не вызвать гнев правительственных организаций. Например, представительский седан Audi A8 с новыми светодиодными матричными фарами был попросту запрещен для эксплуатации в Штатах: сверхсовременная технология освещения дороги не соответствует регламенту NHTSA, установленному еще в 1968 году. В нем говорится о том, что головная «оптика» всех автомобилей обязана оснащаться режимами ближнего и дальнего света, а также соответствующим переключателем. В Audi решили избавиться от данного анахронизма, ведь сегодня умные технологии позволяют освещать максимум пространства, даже если вокруг есть другие участники движения.

Аналогичными устройствами вскоре обзаведутся серийные модели Opel и Volvo. Благодаря радарам и камерам электроника способна обнаруживать соседние транспортные средства и деактивировать определенный пучок светодиодов, что позволяет не слепить водителей, но сохранять максимально возможный световой поток. В случае Volvo система Active High Beam Control предполагает использование специальной механической шторки. Реализация Audi ближе к проекту Opel, который планирует положиться на светодиодную сетку. Однако в A8 немцы решили полностью отказаться от режимов ближнего и дальнего света: компьютер сам будет адаптировать режим работы, стараясь при этом избавить от тьмы максимальную площадь перед автомобилем. Таких технологий не было 45 лет назад, однако непоколебимый совет NHTSA запретил продавать в США седаны с этой функцией. Благо Audi все еще может предлагать своим клиентам A8 без данной функции, которая пока является опциональной.

Что касается летающих машин, то на днях Terrafugia объявила о новой модели собственной разработки — TF-X. Год назад свой первый полет совершил Transition, первое детище неудержимых мечтателей. На первый взгляд TF-X не сильно отличается от предшественника, однако при более подробном изучении данного транспортного средства проясняются интересные подробности. Американцы смогли обучить свой летающий автомобиль вертикальному подъему в воздух. Эта принципиальная особенность сможет существенно повысить интерес потенциальных покупателей к уникальной машине. Тем временем даже первенец Transition еще не поступил в серийное производство. Более того, в Terrafugia не назвают точной даты, когда первые покупатели все же смогут подняться в небо на своих крылатых автомобилях. Прежде проскакивала информация о 2015 годе, однако сложность технических работ и непрекращающиеся испытания в условиях ограниченного финансирования не позволяют называть даже этого срока. Вместе с тем в Terrafugia с уверенностью смотрят в будущее. И новый проект TF-X является хорошим подтверждением амбициозности этих ребят.

Перед второй моделью стояла очень непростая задача — улучшить показатели первой, еще не вышедшей Terrafugia Transition. Трудно повысить уровень того, чего попросту еще нет, но американцы очень стараются. По их словам, TF-X должен оказаться более безопасным, простым в управлении и удобным средством наземно-воздушного передвижения. По сравнению с относительно простым Transition, который является гибридом компактного автомобиля и самолета со складывающимися крыльями, перспективная модель сделает большой шаг вперед в ряде ключевых областей. Во-первых, TF-X будет безопаснее: человек внутри этого ковра-самолета сможет чувствовать себя спокойнее, чем в обычной современной машине. Для этого чудо техники научат избегать столкновений с другими участниками воздушного движения, настойчиво отказываться заводиться в нелетную погоду и даже избегать узких участков вроде ущелья или башен-близнецов. Даже в случае отказа всех систем умная машина сможет самостоятельно приземлиться при помощи автопилота. На самый экстренный случай предусмотрен большой парашют, выстреливающий по команде пилота. Он позволит летательному аппарату плавно спуститься на землю. Инженеры обещают проработать даже план действий на случай плохого самочувствия водителя: если от человека на протяжении некоторого промежутка времени не поступает никаких команд, а на запросы системы он не отвечает, компьютерный мозг самостоятельно активирует автономную программу по приземлению в ближайшем аэропорту. Пока не совсем понятно, зачем Terrafugia TF-X целая взлетно-посадочная полоса, ведь ему будет подвластен вертикальный подъем, то есть припарковаться возле собственного гаража можно.

В компании Terrafugia хотят перевернуть все представления человечества о воздухоплавании, ведь сегодня для того, чтобы взять в руки штурвал, необходимо долгие месяцы проходить сложные курсы пилотажного мастерства. Американцы не раскрывают всех секретов, но обещают, что среднестатистическому водителю будет достаточно пяти часов обучения, чтобы поднять TF-X в небо, а затем совершить мягкую посадку. Это заявление само по себе немного странное, ведь даже для передвижения на автомобиле по гипотетически двухмерным дорогам человеку требуется намного больше времени на подготовку, а тут ему становятся подвластны сразу три измерения без видимых ограничений. Причем разработчики обещают дать такому самоделкиному пилоту практически полную свободу действий: они сравнивают ее с вождением обычной легковушки. Однако Terrafugia TF-X сможет обойтись и без участия прямоходящих: по нажатии кнопки «автопилот» можно выбрать один из аэропортов или других утвержденных зон посадки, а затем откинуться на спинку кресла и наслаждаться видом проплывающих мимо облаков и перелетных птиц.

Внешне Terrafugia TF-X кажется довольно компактной, однако внутри со всеми удобствами смогут расположиться четыре человека: комфорт заявлен на уровне среднестатистического современного автомобиля. Что не менее важно, в полном обмундировании этот ручной самолет сможет пролететь по меньшей мере 800 километров. Таким образом, по величине проходимого расстояния Terrafugia TF-X примерно соответствует экономичной легковушке при загородном режиме передвижения. Существенным отличием в данном случае является то, что на земле вы сможете заехать на любую заправочную станцию, а при полете на крылатом гибриде такой промежуточной точкой станет аэропорт или другое посадочное место, которое утвердят в Terrafugia. Для многих потенциальных покупателей существенным плюсом при покупке TF-X станет возможность уместить самолет в стандартный для США гараж. Ради этого была существенно изменена конструкция крыльев, она совсем не такая, как в Transition: в первой модели крылья были прикреплены к нижней части транспортного средства и складывались в двух точках. На TF-X они установлены сверху, а на их поверхности осталась единственная полоса сгиба. Общий размах получился существенно меньшим. Возможно, конструкторы Terrafugia собираются наверстать недостаток подъемной силы хитрой M-образной формой крыльев и общей аэродинамикой фюзеляжа.

По мере ознакомления с TF-X становятся очевидными прочие существенные различия между обсуждаемой новинкой и Transition. Самой важной инновацией американских инженеров стали дополнительные лопасти для вертикального подъема. Они крепятся к внешним краям крыльев, а за ненадобностью складываются в очень компактную конструкцию. Благодаря этим винтам TF-X сможет подняться в небо с любой площадки диаметром не менее 30,5 метра. Инженерам предстоит решить немало сложных технических задач, ведь после поднятия в воздух стойка с винтом должна переключиться из вертикального положения в горизонтальное. Все это будет происходить при зависании летающего аппарата в воздухе, что само по себе сложно и опасно. На скорости около 320 км/ч пропеллеры вновь можно убрать и пролететь какое-то расстояние за счет большого заднего винта, инерции и подъемной силы.

Возможность использования Terrafugia TF-X в качестве обычного наземного транспорта позволяет перемещаться между двумя конечными пунктами без дополнительных пересадок. В компании представляют следующий сценарий перемещения при помощи своего детища: владелец садится в транспортное средство, выгоняет его из гаража, доезжает до точки вертикального подъема, летит к месту посадки, приземляется, а затем едет в общем потоке автомобилей к требуемому пункту. О сроках производства и предполагаемой розничной стоимости в руководстве Terrafugia пока предпочитают не говорить. Тем не менее американцы обещают выставить на TF-X максимально привлекательную цену, при которой будет возможен серийный выпуск аэромобилей, а также дальнейший рост компании. Разумеется, новинка будет дороже обычной легковой машины. Экономические исследования Terrafugia показали, что при хорошем спросе стоимость новой модели сможет приблизиться к цене дорогих автомобилей люкс-брендов. Нижняя планка всегда будет ограничена дороговизной материалов и сложностью технической начинки TF-X. Новые открытия и производственные процессы способны приблизить стоимость новинки к желаемому уровню, однако подешеветь она сможет только в случае действительно массового производства.

В ближайшее время инженерам предстоит решить еще немало нетривиальных задач, с которыми они столкнутся при подготовке Terrafugia TF-X к первому полету. Одна из первостепенных проблем связана со сложной конструкцией воздушных винтов. Во-первых, их лопасти должны складываться, что уже весьма непросто осуществить при сохранении выносливости и надежности устройства. Во-вторых, пропеллеры будут находиться на подставках, меняющих свое положение в зависимости от текущих требований. Все это делает реализацию привода от двигателя внутреннего сгорания очень сложной. Конечно, в кормовой части находится еще один, жестко закрепленный лопастной агрегат, который можно подключить к мотору напрямую, но он не сможет решить все задачи, включая вертикальный взлет. Поэтому Terrafugia TF-X станет гибридом не только из-за своих способностей ездить и летать, но и благодаря наличию двух силовых установок. К каждому установленному на крыльях винту будет подключено 16 отдельных электромоторов. По словам представителей американской компании, сделано это прежде всего в целях безопасности. Суммарная мощность всех электрических агрегатов составляет 600 лошадиных сил. Заряжать встроенные батареи можно будет как от самого двигателя внутреннего сгорания, так и от внешних зарядочных станций для электромобилей.

Несмотря на свободу передвижений в воздухе и возможность ручного управления авиамобилем, за всеми действиями пилота будет пристально следить электроника. Строгий надзор начнется еще до вылета: водителю придется задать не только желаемый конечный пункт путешествия, но и хотя бы один запасной. Промежуточная посадочная точка может быть задействована, если компьютер посчитает остаток горючего и энергии на борту недостаточным для безопасного приземления с учетом 30-минутного полетного запаса, приберегаемого электроникой на непредвиденный случай. Также кремниевый мозг не даст человеку поднять Terrafugia TF-X в воздух при неблагоприятной метеорологической обстановке хотя бы в одном из трех взлетно-посадочных пунктов или при их временном закрытии. Во время полета в ручном режиме может случиться, что остатка энергии уже не хватит для безопасного достижения запасной точки приземления. При таком развитии событий компьютер заставит пилота выбрать другую посадочную площадку, расположенную ближе к текущему местоположению летательного аппарата.

Предполагаемый срок разработки Terrafugia TF-X продлится 8-12 лет. Это означает, что первые экземпляры данной модели появятся в лучшем случае в 2021-2025 году. В данный момент компания уже открыла предварительный заказ новинки. Столь длительное ожидание поможет скрасить Transition, на которой можно будет поездить и полетать уже через несколько лет. Если учесть высокую предполагаемую стоимость действительно уникальных транспортных средств, нетрудно просчитать примерный портрет потенциальных покупателей. Прежде всего это тяготеющие к последним новинкам техники состоятельные люди. Многие из них уже увлечены воздухоплаванием и наверняка имеют соответствующий опыт. Также продукция Terrafugia могла бы показаться интересной занятым людям, которым приходится ежедневно много времени проводить в дорожных заторах. Однако в качестве эффективной меры по борьбе с пробками TF-X будут ограничивать требования не только к мастерству пилота, но и к окружающей местности. Стандартные права на управление данным летательным аппаратом предусматривают эксплуатацию в воздушном пространстве классов E и G, то есть только вдалеке от аэропортов. Чтобы получить доступ к полетам в зоне классов B, C и D, потребуется пройти дополнительные обучающие курсы.

Уже через десятилетие относительно массовые летающие автомобили могут стать реальностью. Вкупе с развитием электроники и искусственного интеллекта все это позволит летать и ездить, даже не прикасаясь к штурвалу-рулю. А теперь вернемся на мгновение на тысячи лет назад, к тому моменту, когда человечество впервые изобрело колесо. Впоследствии оно послужило основой для создания телеги, которая позже при помощи парового двигателя стала прародителем всех современных автомобилей. Но еще до этих изобретений, оказавших ключевое влияние на всю систему транспорта XX и XXI веков, люди стали использовать велосипеды. За последнюю сотню лет конструкция их колеса практически не изменилась: металлический обод крепится к ступице с помощью тонких спиц, а на диск надевается резиновая покрышка. Такое сочетание хорошо себя зарекомендовало, однако ряду потребителей не нравится жесткость этой конструкции. Чтобы смягчить толчки от неровностей и ям, приходится устанавливать амортизаторы и пружины. Они существенно увеличивают стоимость велосипеда, а также повышают его массу. Проект британского дизайнера Сэма Пирса Loopwheel предусматривает принципиально новую конструкцию колеса. В нем также используется металлический обод, но он соединяется со ступицей посредством небольших одновитковых пружин. Название Loopwheel примерно передает суть изобретения: колесо с петлей.

Изобретение Сэма Пирса является простым и гениальным одновременно. Зачем строить дорогостоящую подвеску, если само колесо может фильтровать все изъяны покрытия? Три одинаковые петли, расположенных под углом 120 градусов друг относительно друга, удерживают ступицу в центре колеса. При резком изменении нагрузки пружины сжимаются, принимая удар на себя и при этом повышая комфорт велосипедиста. Радиус перемещения ступицы составляет более 4,5 сантиметров.

Идея о создании Loopwheel пришла в голову Пирсу в аэропорту. Он сидел в зале ожидания перед вылетом и смотрел на то, как родители везли своих детей в колясках. Каждый раз, когда маленькое колесо попадало в щель в полу, ребенок содрогался от встряски. Будучи велосипедистом-энтузиастом, Сэм Пирс провел аналогию со своим двухколесным другом: описанная проблема касается и его самого. Через некоторое время британец начал коллекционировать идеи, которые позволили бы сделать езду более комфортной.

Конечно, Пирс оказался не первым, кто решил использовать петли в колесах. Он хорошенько покопался в архивах патентных ведомств и обнаружил с десяток аналогичных конструкций. Многие из них были зарегистрированы еще в начале XX века. Однако тогда еще не было подходящих материалов, которые смогли бы сделать такой механизм действительно работоспособным и надежным. Аналогичное сооружение было заложено даже в некоторых самолетах времен Первой мировой войны, однако там крепление было максимально неподвижным. Сэм Пирс соединил давно витавшую в воздухе идею и материал XXI века — углепластиковый композит. Полученный агрегат оказался достаточно легким и прочным, но при этом гибким.

Новый тип колеса является потенциально совместимым с любым велосипедом. На данном этапе основанная Сэмом Пирсом компания Jelly Products начинает производство 20-дюймовых дисков. По меркам двухколесного транспорта это весьма небольшой размер, поэтому на большинстве таких моделей отсутствует какая-либо подвеска. В ближайшее время изобретательный британец планирует существенно расширить предложение своей компании, покрыв максимально широкий сектор рынка. Было бы интересно когда-нибудь увидеть подобное исполнение на автомобильных колесах, однако, если учесть большую нагрузку, вряд ли можно ожидать появления Loopwheel даже на городских компактах.

Перейдем к теме автомобильных мультимедийных устройств. Сегодня производители предлагают массу вариантов для каждой модели. Одной из ключевых особенностей является количество экранов, а также их размер. В бюджетном исполнении это маленькая монохромная полоска, в убранстве побогаче добавляется неплохой цветной ЖК-дисплей с сенсорным управлением или какой-нибудь многофункциональной шайбой. Особо проворные научились проецировать информацию на ветровое стекло или специально выделенную прозрачную пленку рядом с ним. Совершенно очевидно, что существует масса способов донести до водителя графическую информацию. Какие-то из них оказываются более эффективными, другие являются интересными экспериментами. Но скоро все может существенно измениться, причем это революционное решение придет не из сферы автомобилестроения. Его имя — Google Glass.

Пока обычные смертные могут изучить Google Glass только по отзывам счастливчиков, участвующих в программе Glass Explorer, но уже сейчас становится понятно, что практической пользы от супермодных очков будет не так уж много. Общение с голосовым помощником Google Now надоест через пару дней, а возможность записи видео от первого лица скатится к пополнению коллекции съемок любимого котенка или другого домашнего питомца. Теоретически неограниченную функциональность Google Glass вряд ли в ближайшее время реализуют хотя бы на 10%, ведь для этого понадобится создание специализированных приложений. Часть из них определенно будет связана с автомобилем: где еще вы можете получить дисплей с такой большой площадью, к тому же находящийся всегда на виду?

Преимущества использования Google Glass совсем нетрудно определить. В первую очередь это касается систем навигации: уже сейчас можно использовать обычный Google Maps, а общее количество спутниковых поводырей для Android всем хорошо известно. В данном аспекте инновационный прибор убивает по меньшей мере двух зайцев: встраивает GPS-устройство в любой автомобиль, а также выводит подсказки в верхний правый угол. При этом очкам совершенно все равно, на какой модели вы едете: потрепанной годами отечественной легковушке или новом Bentley Continental GT. Дополнительно такие системы зачастую обладают куда более точной и современной информацией о дорогах, чем заводские навигационные комплексы.

Второй причиной для прописки Google Glass в личном транспорте является возможность вывода на дисплей любой информации о самом автомобиле. Все современные машины оснащены унифицированным портом OBD-II (On-board diagnostics). Обычно к нему подключают диагностический компьютер, однако можно связать его со своим смартфоном с помощью Bluetooth-адаптера. Получается, что совсем несложно быть в курсе всей важной информации. В основном это касается текущей скорости или оборотов двигателя, однако в случае необходимости в Google Glass можно будет открыть страницу с показаниями температуры охлаждающей жидкости, расходом топлива или любыми другими техническими данными.

Участникам гоночных заездов любительского уровня очки американской компании вполне смогут заменить экшн-камеру GoPro. Теперь качественную запись с трека ADM Raceway в Мячково, Moscow Raceway или даже Нюрбургринга можно будет выложить в глобальную сеть буквально через несколько секунд после окончания соревнований. Также Google Glass будет способен наложить поверх видеоряда значения боковых перегрузок или показания скорости болида в текущий момент времени.

Еще один потенциальный сценарий использования электронных очков связан с безопасностью. Сегодня автомобильные компании стараются оснащать свои новые модели системами слежения за усталостью водителя. Где-то опасное расслабление высчитывается посредством активности руления, другие производители используют более сложную технику, включающую следящие за зрачками человека камеры. При использовании Google Glass все может оказаться куда проще: в устройство встроен гироскоп, постоянно отслеживающий движения головы для перелистывания выводимой на экран информации. Иными словами, даже самое простое приложение сможет за доли секунды определить, что водитель прикорнул и перестал адекватно реагировать на дорожную обстановку.

Самым важным аспектом использования Google Glass во время вождения наверняка станет удобство отправления коротких текстовых сообщений или полноценных электронных писем. Умные очки не только запишут все послание под диктовку, но и найдут адресата в справочнике вашего смартфона. Это значит, что теперь любителям опасной переписки не придется отвлекаться на сенсорные гаджеты.

Мы перечислили лишь несколько самых очевидных вариантов интеграции Google Glass в повседневную автомобильную жизнь. При этом количество вариантов использования нового устройства будет ограничено только фантазией разработчиков программного обеспечения и требованиями пользователей. Мощную поддержку можно ожидать и со стороны представителей автомобильной индустрии. Например, пригодилась бы интерактивная инструкция по эксплуатации, что-то вроде справочника дополненной реальности: такая система позволила бы ознакомиться с основными функциями только что купленной модели буквально за несколько минут. Однако ситуация с Google Glass может оказаться отнюдь не столь оптимистичной. Новое устройство еще не вышло, а американские законодатели уже собираются запретить его использование во время вождения. Аргументация не вызывает удивления: долгое время в дорожных службах боролись с использованием телефона за рулем, но ведь текстовая переписка даже при использовании технологии хэндс-фри будет отвлекать внимание водителя. В штате Западная Виргиния уже готовится законопроект, налагающий запрет на ношение Google Glass или любого аналогичного гаджета от другой компании при управлении транспортными средствами. Нельзя исключать, что инициатива американских законотворцев вскоре будет перенята их коллегами из других стран.