Michelin хочет делать шины из дерева

Эти непростые шины

На первый взгляд шина кажется просто большой резиновой камерой. На самом деле это сложное устройство и детище сотен технологий. На шинном заводе Michelin побывал с исследовательским визитом Наум Фокусов.

Нам обещали сплошной дождь стеной в течение двух дней. А что вы хотите, говорят, это же Овернь, декабрь, тучи скатываются с гор, как на салазках, и выжимают на город Клермон-Ферран свое мокрое нутро. Так тут заведено, терпите.

Нас обманули. Дождя не было все два дня — и тем страннее смотрелись некоторые отрезки фирменного полигона Michelin, заливаемые постоянным искусственным дождем.

Потому что без дождя хорошую шину-то не оттестируешь. Не оттого ли гигантская международная корпорация Michelin, один из трех крупнейших мировых производителей шин, до сих пор упорно держит свою штаб-квартиру в сравнительно небольшом городе Клермон-Ферран в южной части Франции?

Если задуматься, многие ли представляют себе, из чего состоит самая обыкновенная шина и как она сделана? Да это же как резиновая камера, просто толстая, вот и все, сказал мой приятель — и да, там внутри еще есть корд, это вроде проволока такая, для прочности.

В этом есть доля правды. Да, резина; да, корд. Не поспоришь, есть такие буквы в этом слове. Однако главное отличие шины от почти всех прочих произведенных человеком предметов — это ее потрясающая полифункциональность. Чашка должна быть прочной и красивой, нож должен резать, пластиковая бутылка с водой — не пропускать воду наружу. А шина должна всё.

Специальная машина, которая может эмулировать процессы разгона, торможения, резкого поворота и проч., замеряя происходящие в шине процессы

Пригоршня требований

Вице-президент Michelin начал разговор со мной так: «Как вы думаете, какие качества шины самые главные?». Я сразу вспомнил самые главные: видимо, чтобы служила долго. И чтобы сцепление было хорошее с дорогой. Ну и. Что еще?

Мне рассказали, что шина должна 1. быть долговечной, 2. хорошо тормозить на мокрой дороге, 3. обеспечивать комфортную езду, 4. хорошо тормозить на сухой дороге, 5. хорошо тормозить на льду, 6. хорошо держать дорогу, 7. экономить топливо, 8. быть как можно более бесшумной, 9. быть прочной, 10. хорошо вести себя в повороте, 11. быть беспроблемной, 12. хорошо ехать по льду, 13. хорошо ехать по сыпучему грунту, 14. не вибрировать, 15. соответствовать экологическим требованиям, 16. легко катиться, 17. быть легкой, 18. быть не очень дорогой.

Стоп! Я понял, что вице-президент может перечислять требования, предъявляемые потребителем к хорошей шине, бесконечно. Но уже было очевидно, что некоторые из них явно противоречат другу другу. Ну как шина может одновременно хорошо тормозить на любых покрытиях, быть недорогой, легкой, при этом прочной и долговечной?

Для простоты все требования к шине можно представить в виде привычной оси координат, где для наглядности представлены в виде множеств три основных группы шин — «сухие», «дождевые» и «экономичные» (последние с каждым годом становятся всё востребованнее).

Вот вам пример. При движении автомобиля по причине нагрева и деформации шины 20% энергии тратится на преодоление сопротивления качению. Вывод? Нужно уменьшить деформацию, сделать шины более жесткими. Но тогда пострадают управляемость (поскольку уменьшится площадь пятна контакта) и комфорт (жесткая «резина» хуже глотает неровности).

Поэтому изготовителям шин приходится балансировать между взаимоисключающими параметрами, в одном продукте увязывая комфорт, управляемость, износостойкость и экономичность. Вот потому современная покрышка не может быть «просто резиновой трубкой», пусть даже с протектором. Если ее аккуратно разрезать, вы увидите сложный слоёный пирог из нескольких сортов резины и разных видов корда, которые нужно постоянно совершенствовать, чтобы создавать новые поколения шин. Над «выпечкой» новых «пирогов» работают химики и технологи, инженеры и испытатели, а доводка каждого продукта — многоступенчатый процесс: от компьютерных исследований до реальной обкатки.

Лунное колесо
Новый луноход NASA Scarab Rover должен отправиться на Луну в следующем (2020-м) году. Лунная поверхность совсем не похожа на европейские автобаны, и потому адаптацией какого-то существующего колеса ограничиться не получилось бы. А главное, на Луне нет воздуха, шину нечем (да и некому) накачивать. Поэтому Michelin Lunar Wheel состоит из безвоздушной шины и композитного диска. При его разработке необходимо было обеспечить малый вес, низкое сопротивление качению и возможность работы при экстремальных условиях (гигантских температурных перепадах). Кроме того, оно идеально приспособлено для движения по сложному рельефу оно гибкое и с постоянным контактным давлением на грунт. Протектор создан из текстильного материала, разработанного совместно с университетом Клемсона (США) и Milliken&Company, и покрыт кусочками натуральной кожи — это позволит будущим луноходам поддерживать сцепление при очень низких температурах. Вряд ли такое колесо пригодится где-то на Земле, разве что для очень специфических задач — пока эффективнее и дешевле делать надувные колеса.

Сколько вешать в граммах?

Хотя состав резиновой смеси (обычно доля резиновых смесей в шине более 80%) у любого солидного производителя шин — хорошо охраняемая тайна, неплохо известны около 20 основных составляющих. Оставшиеся 20% — это компоненты, усиливающие конструкцию покрышки.

Главная часть резиновой смеси, конечно, каучук. Приблизительно половина используемого каучука (а в некоторых покрышках и почти весь) — натуральное сырье, вырабатываемое из каучукового дерева. Каучуковое дерево выращивают в странах с тропическим климатом, таких как Малайзия и Индонезия. Примерно треть резиновых смесей составляют наполнители. Самый важный их них сажа, благодаря которой шина имеет черный цвет. Кроме того, сажа обеспечивает в процессе вулканизации хорошее молекулярное соединение, что придает покрышке прочность и износостойкость. Сажу (технический углерод) в последнее время всё чаще заменяют кремниевой кислотой (не полностью) — она не обеспечивает такую же высокую прочность, зато меньше вытирается из резины (за что ее даже называют «зеленой»). Второй важный наполнитель — масла и смолы, с их помощью регулируется жесткость шины.

Очень важна сера, которая является вулканизирующим агентом: с ее помощью между молекулами резины появляются дополнительные «мостики», и мягкая смесь превращается в прочную и эластичную резину. К сере добавляются прочие вулканизационные активаторы, вроде стеариновых кислот, оксида цинка и проч. Наконец, некоторые производители используют необычные наполнители, вроде кукурузного крахмала — он уменьшает сопротивление качению, и поэтому шина выделяет в атмосферу почти вдвое меньше соединений углекислого газа.

Из этой резиновой смеси выделывается профилированная резиновая лента. Скелет шины — каркас и брекер — изготавливаются из слоев обрезиненного текстиля или высокопрочного металлокорда. Важным элементом является борт — это нерастяжимая, жесткая часть, с помощью которой покрышка крепится на ободе колеса. Основная часть борта — крыло, изготавливается из множества витков обрезиненной бортовой проволоки. На сборочных станках все детали шины соединяются в единое целое.

На сборочный барабан последовательно накладываются слои каркаса, борт, по центру каркаса протектор с боковинами. После сборки идет процесс вулканизации. Собранная шина помещается в пресс-форму вулканизатора. Внутрь под высоким давлением подается пар или подогретая вода. Обогревается и наружная поверхность пресс-формы. Под давлением по боковинам и протектору прорисовывается рельефный рисунок. Происходит химическая реакция (вулканизация), которая придает резине эластичность и прочность.

Пробуем в деле

Один из крупнейших автомобильных полигонов в Европе — полигон Ладу. Здесь целая армия мишленовских водителей (все как на подбор в районе 50 лет, крепкие, седые и прекрасно умеющие говорить о технических тонкостях тестирования шин хорошим литературным языком, чего от водителей не совсем ожидаешь) непрерывно тестирует в полевых условиях новые «слоеные пироги». Конечно, в наше время можно практически полностью просчитать будущие качества шины на компьютерной модели. И всё же без долговременных тестов ни одну шину не запустят в массовое производство.

Вот двое водителей тормозят «в пол» в мокрой грязной канаве на разной резине и до сантиметра выверяют предпринятое усилие, тормозной путь, боковые смещения и т. п. Или, скажем, представьте себе асфальтовый круг диаметров метров в сто, который равномерно заливает мощным «дождем» из десятка точек. Задача — проверить на двух идентичных машинах, как работают на них новые и подержанные шины, надеваемые попеременно на заднюю и переднюю ось. Я когда-то принимал участие в дискуссиях, куда лучше надевать потертую резину — вперед или назад. Логично предположить, что на переднем приводе лучше надеть новую пару — вперед. И тем не менее именно с новыми колесами спереди в «мокром» повороте я упустил машину в скольжение и совершил три полных поворота вокруг своей оси. Хорошо, что круг большой, далеко не вылетишь. А со старыми колесами впереди — вытянул машину, хоть и с трудом. Мораль: слушайте советы производителя, он знает, он пробовал.

150 лет дороги
Шина, которую мы привычно называем автомобильной, появилась гораздо раньше самого автомобиля. Дату рождения современного автотранспорта удобно отсчитывать от 1886 года, когда Карл Бенц получил патент на самодвижущийся экипаж. А первая пневматическая шина была запатентована Робертом Томсоном в 1846. Выглядела она как несколько слоев парусины, пропитанных каучуком, сверху на нее была надета покрышка из отдельных кусочков кожи, скрепленных заклепками. Успех к пневматической шине пришел, правда, позже — когда Джон Данлоп в 1888 году надел на колеса велосипеда куски садового шланга и накачал их. Спустя несколько месяцев велогонщики на велосипедах с такими шинами стали без труда обгонять всех своих соперников, и началось. Всего 10 лет спустя бельгиец Камиль Женатци (Camille Jenatzy) разогнался на своем электромобиле под названием «Всегда недовольная» до 106 км/час. Это стало сенсацией, потому что даже врачи тогда полагали, что человек не может двигаться с такой скоростью под угрозой остановки сердца. Шины бельгийцу сделала компания Michelin, уже тогда знаменитая. Столетие спустя Michelin открыл самый крупный и самый интересный в мире музей шины в городе Клермон-Ферран, столице французской провинции Овернь. Здесь есть всё: и первые радиальные шины, и история культовых машин Citroen (с 1934 года по 1976 годы Michelin владел этой маркой), и современные роботические, безвоздушные и прочие шины. Еще здесь весело и интересно детям — а это хороший знак.

А вы сами-то кто будете?

Пока мы наблюдали за мастером, демонстрирующим нам на станке в опытном цехе Michelin, как руками делают шину, выяснилась поразительная подробность. Оказывается, все сотрудники и менеджеры Michelin, подписавшие постоянный контракт с компанией, обязаны пройти двухмесячную стажировку на производстве: побыть рабочими, постоять у станка.

Я сначала не поверил. «Все?». «Да, все». Чуть позже я еще раз спросил про то же самое у женщины, уже четверть века работающей в PR-службе Michelin: «Неужели и вы стояли у станка? А президент фирмы, например? Тоже?». Ну конечно, и президент, ответили мне. Правила одни для всех. Каждый сотрудник Michelin должен уметь делать шины. В этом, мол, наша сила, брат.

Битва за резину: с чего начинается шина

Круглый предмет падает на землю и магическим образом отскакивает от нее прямо в руки индейцу: команда Колумба зачарована увиденным. Разбитый подагрой американец гладит латекс утюгом, варит, жарит и запекает его на кухне. Его голодная семья с ужасом наблюдает за опытами: ах, если б только латекс был съедобным! Чарльз Гудьир наконец изобретает технологию превращения латекса в более прочный и стабильный материал под названием резина, но счастья ему она не приносит. Он умирает больным, нищим и безвестным. Англичанин Генри Уикхэм тайком вывозит тысячи семян гевеи из Бразилии. Гевею высаживают в британских колониях на Малайском полуострове, и через какое-то время крупнейшая южноамериканская страна превращается из монополиста латекса в его импортера! Это лишь несколько эпизодов из жизни латекса, материала с невероятно захватывающей историей…

Микроциклус, злой и ужасный

Несколько месяцев назад «Популярная механика» решила выяснить, из чего делают автомобильные шины, и так увлеклась расследованием, что несколько дней провела в бразильском штате Байя, на каучуковых плантациях.

Направлявшиеся на Токийский автосалон автомобильные журналисты, с которыми мы встретились в аэропорту «Шереметьево-2», могли бы удивиться, что мы с ними летим в разные концы света. Ведь сегодня практически 95% натуральной резины производится в Юго-Восточной Азии, главным образом в Индонезии, Таиланде и Малайзии. Туда обычно и отправляются все желающие узнать, как «выращивают шины». На родине же этого материала, в Бразилии, сегодня производится менее 1% латекса в мире! И все же в штат Байя мы отправлялись не случайно: только здесь и еще в Париже находится лаборатория по изучению гриба Microcyclus ulei. По вине этого паразита мир в скором будущем может остаться без натуральной резины!

Если бы не микроциклус, Бразилии сегодня не приходилось бы закупать за рубежом более 100 000 т латекса. Нынешние объемы производства этого материала в стране покрывают лишь 40% национального спроса. Проблема в том, что местный микроскопический грибок с остервенением набрасывается на листья гевеи, поражает их, а деревья, тратя все свои силы на восстановление листьев, больше не способны производить латекс. Настоящим провалом обернулся проект Fordlandia, инициированный в 1920-х годах Генри Фордом. Чтобы не закупать латекс у англичан, изобретатель конвейера открыл огромную каучуковую плантацию недалеко от Амазонки в Бразилии, но из-за поражения растений грибком и ряда организационных просчетов американская компания понесла огромные убытки и в конце концов решила избавиться от плантации. Беда не обошла стороной и одну из самых крупных шинных компаний в мире — Michelin. Плантация, на которой мы находимся, была куплена французской компанией в 1984 году у терпевшей огромные убытки американской фирмы Fire-stone (ныне подразделение Bridge-stone). Сделка оказалась крайне неудачной для французов. Выяснилось, что многие деревья на плантации поражены микроциклусом. Химические способы борьбы дороги и малоэффективны: над плантацией должны были постоянно кружить самолеты с химикатами, и все равно таким образом грибок не уничтожить. К тому же цены на натуральную резину на международном рынке резко упали.

На бразильских плантациях

От индейской игры пок-та-пок до гигантской шинной индустрии современности, резина вот уже три тысячелетия присутствует в жизни человечества.
1600 лет до нашей эры. Обитатели Мезоамерики, историко-культурного региона, простирающегося от центра Мексики до Никарагуа, начинают играть в пок-та-пок. Мяч для этой древнейшей командной игры, похожей на баскетбол с элементами волейбола, делали из белого сока растения Castilla elastica. Чтобы латекс затвердел и стал прыгучим, индейцы смешивали его с соком лозы Ipomoea alba. В течение 10 минут полученный раствор затвердевал и приобретал свойства, присущие резине. Это был древней аналог вулканизации, придуманной три тысячелетия спустя Чарльзом Гудьиром. Индейцы также использовали латекс для изготовления непромокаемых тканей, обуви и емкостей для хранения воды и продуктов.
1452 год. Колумб открывает Америку и знакомится с прыгающими мячиками из латекса. О них Колумб упоминает как о забавной диковинке, не придавая ей какого-то значения. В результате последующие три столетия европейцы даже не задумываются о том, что резина — стоящий материал.
1731 год. Французский географ Шарль Кондамин во время путешествия в Южную Америку открывает для себя латекс и, впечатленный свойствами этого материала, привозит его в Европу. Латексом наконец-то заинтересовываются ученые и коммерсанты. В 1770 году англичанин Джозеф Пристли представляет миру каучуковый ластик, затем латексом начинают пропитывать ткань. Первым крупным производителем непромокаемых плащей становится английский химик Чарльз Макинтош — вскоре его фамилия становится нарицательной.
1839 год. Люди в галошах и макинтошах больше не боятся дождливой погоды, но теперь их страшат перепады температуры. В холодные дни их одежда становится ломкой, а в жару размягчается, превращаясь в липкую массу. Кроме того, от нее исходит неприятный запах. Химики проводят бесчисленные эксперименты, пытаясь сделать латекс более стабильным. В результате процесс вулканизации каучука совершенно случайно открыл Чарльз Гудьир. Выяснилось, что при нагревании с серой латекс теряет липкость и ломкость.
1876 год. Англичанин Генри Уикхэм тайком вывозит из Бразилии, поставлявшей каучук всей Европе, партию семян гевеи. Растения высаживают в британских колониях на Малайском полуострове. Дерево отлично прижилось и спустя годы именно эти места стали основным местом добычи каучука, тогда как природные запасы каучука в Бразилии постепенно истощились.
1901 год. Русский ученый Кондаков синтезирует каучук из бутадиена. В России эта технология применения не нашла, но на основе ее немцы разработали свою технологию производства шин для армейских машин.
Конец 1920-х годов. В России и Германии разрабатывают метод создания недорогой и неплохой резины. Спустя 15 лет в США синтезируют неопрен, который по ряду качеств превосходит натуральную резину.
Конец XX века. За счет применения в составе шин кремнезема удалось снизить коэффициент сопротивления качения на 30%, уменьшив расход топлива автомобиля примерно на 6−9%.

Война объявлена

Руководству Michelin надо было незамедлительно принимать решение. Можно было, например, наладить на плантации производство других культур, но шинная компания не видела смысла заниматься новым для себя бизнесом. Другой альтернативой была продажа земли, но тогда бы пришлось уволить всех работников плантации. Движимые идеями социальной ответственности топ-менеджеры Michelin решили сохранить рабочие места. Компания пошла на беспрецедентный ход: была объявлена полномасштабная война с микроциклусом. Совместно с французским научным центром CIRAD компания занялась длительными исследованиями, чтобы найти эффективные методы борьбы с грибком.

Чего боятся в Азии

Первоначально ученые хотели вывести растения, полностью невосприимчивые к заболеванию, но выяснилось, что грибок легко мутирует, а значит, через некоторое время появятся новые виды паразита, которые будут уничтожать и «защищенные» сорта гевеи. Выходом из ситуации стало выведение сортов, которые страдают от грибка, но в минимальной мере: заболевание практически не сказывается на урожае. После двух десятилетий научной работы было выведено 14 сортов высокопроизводительной гевеи, устойчивой к грибу-паразиту. Впервые в истории человек нашел эффективный способ борьбы с паразитом каучукового дерева!

Поскольку микроциклус поражает только листья гевеи и водится только в Южной Америке, где латекса производится сравнительно немного, победа ученых может показаться незначительной. Однако специалисты утверждают, что появление микроциклуса в Азии — всего лишь вопрос времени. Если это случится, то всей авиации азиатских стран не хватит для борьбы с ним химическими средствами, и миру придется на некоторое время остаться без натуральной резины. Десять миллионов человек, работающих в отрасли, рискуют потерять работу. И только высадкой устойчивых к грибку растений можно спасти ситуацию.

Любопытно, что слово «каучук», которое в России часто используют для обозначения натуральной резины или застывшего сока гевеи, в других языках относится только к дереву. Вас поймут, если вы скажете по‑английски или по‑португальски «каучуковое дерево» или «каучуковая плантация», но не поймут, что вы имеете в виду, если скажете просто «каучук». Правильней всего называть застывший сок растения гевеи латексом. С помощью вулканизации, технологии, изобретенной Чарльзом Гудьиром, латекс превращают в натуральную резину — более прочный и устойчивый к воздействиям температуры материал.

Фабрика слез

Перед нами высокие деревья, рассаженные в определенном порядке. Раз в пять дней специально обученный человек надрезает дерево на уровне груди, и с него, как молоко, стекает сок растения в подвешенный ниже горшочек. Когда с дерева стекал сок, индейцам казалось, что оно плачет. Поэтому они стали называть это растение «плачущим деревом» — от индейских слов кау («дерево») и учу («плакать»).

Ни в коем случае не стоит поддаваться искушению попробовать сок гевеи на вкус. Дело в том, что при взаимодействии с кислородом воздуха сок превращается в эластичную твердую массу. Так что выпить сока просто не удастся: получится лишь покушать резину.

Сколько «шин» вырастает на одной гевее? Ответ зависит от того, какие колеса мы имеем в виду. Если легковые, то ежегодного урожая одной гевеи (а это около 5 кг латекса) может хватить на несколько десятков шин. Если же брать грузовые, то для производства одного колеса может потребоваться несколько деревьев. И дело тут вовсе не в том, что шины для коммерческого транспорта больше и тяжелее. Достоинство натурального материала, в отличие от синтетики, — его высокая ходимость и способность выдерживать серьезные вертикальные нагрузки. Это как раз то, что нужно грузовикам! Поэтому некоторые шины грузовиков и автобусов могут состоять на 85% из натурального каучука, хотя обычно в них содержится 30−40% этого материала. В шинах легковых автомобилей натуральной резины всего 15−20%: ресурс шин для обычных машин не самая важная характеристика.

В авиационных шинах низкая истираемость и способность выдерживать высокие нагрузки — самые главные характеристики. Поэтому их делают исключительно из натуральной резины. В случае с шинами для «Формулы-1» срок службы мало кого волнует, куда важнее коэффициент сцепления колеса с дорожным полотном, поэтому эти колеса состоят только из синтетической резины. По крайней мере так предполагает директор нашей плантации Жерар Бокё, давний сотрудник компании Michelin. Информация о составе «формульных» шин, разумеется, держится в секрете, но до недавнего времени болиды «Формулы-1» ездили как на покрышках Bridgestone (нынешний монополист), так и Michelin. Так что можно полагать, что наш хозяин владеет «инсайдерской» информацией.

Жерар Бокё — интересный собеседник. Выращиванием латекса он занимается около 30 лет и не понаслышке знает, что происходит в этой области. Оказывается, за последние десятилетия благодаря научным исследованиям производительность некоторых плантаций возросла примерно втрое!

Но все равно эти успехи не останавливают роста суммарной площади каучуковых плантаций в мире. С каждым годом мировая потребность в резине увеличивается примерно на 3%. Примерно 40% всей производимой резины — натуральная, так что каучуковых деревьев в мире становится все больше. Параллельно строятся новые заводы по производству искусственной резины. «Кстати, вы знаете, что СССР была первой в мире страной, начавшей крупномасштабное производство искусственной резины?» — интересуется у русской группы Жерар. Конечно! Правда, стоит признать, что первыми искусственную резину открыли все-таки немцы. Им пришлось это сделать.

Лист гевеи, пораженный микроциклусом.

Как прожить без гевеи?

Если бы ночью во время Первой мировой в лагерь австро-немецких войск проник лазутчик, то его внимание несомненно привлекли бы армейские грузовики противника. Точнее, способ их стоянки. Практически все они были поддомкрачены и «спали» с вывешенными колесами. Необычное зрелище объяснялось просто: впервые в истории в массовом порядке немецкие военные «обули» свои машины в шины из синтетического каучука.

Когда началась Первая мировая, Великобритания устроила каучуковую блокаду Германии, так что немецким военным ничего не оставалось, как ездить на истершихся покрышках. Разумеется, это сильно нервировало немецкое командование, поэтому генералы вскоре вспомнили, что всего за несколько лет до войны кайзеру Вильгельму II был подарен автомобиль на шинах из искусственной резины. Их произвели на свет немецкие химики. Ходили слухи, что кайзер шинами остался доволен, а когда служебный автомобиль прошел 6000 км без единого прокола (впечатляющий показатель для того времени), даже предложил перевести на «метиловые» шины весь парк своих автомобилей. Однако «непрокалываемые» шины были не так хороши, как полагал кайзер. Они не прокалывались и не сдувались просто потому, что не были пневматическими и целиком состояли из синтетического каучука!

Между гевеями высажены деревья какао. Растения дополняют друг друга: гевея дает какао тень, а какао страхует плантацию, принося доход даже в неблагоприятные для гевеи годы.

Известие о том, что немецкая армия вскоре будет снабжена «кайзеровскими» шинами, первоначально было воспринято с радостью. Но когда их установили на армейские машины, водители приуныли. Выяснилось, что метиловая резина окисляется под воздействием кислорода воздуха. Кроме того, было замечено, что если грузовик оставить ночевать на таких шинах, то они деформируются. Поэтому военным приходилось снимать нагрузку с шин при длительной стоянке.

Когда война закончилась, немецкие водители вспоминали те шины как страшный сон. И тем не менее то, что немцы выпускали синтетическую резину в промышленных масштабах (за время войны было произведено 2500 т), уже само по себе было достижением. После войны ученые многих стран начали заниматься синтезом резины, но особенно серьезно к делу подошли в нашей стране.

Советский каучук

Еще в 1901 году русский химик Иван Кондаков синтезировал эластичный полимер из диметилбутадиена. Именно этот способ немцы взяли за основу при производстве синтетической резины. Однако в России никогда такой резины не производили. До Первой мировой наши заводы покупали за рубежом до 12 000 т латекса ежегодно, с приходом советской власти объемы импорта возросли еще больше, что не могло не огорчать руководство страны.

В конце 1920-х годов Сталин заявил: «У нас в стране имеется все, кроме каучука. Но через год-два и у нас будет свой каучук». Чтобы удовлетворить призыв вождя, советские ботаники стали искать растения, способные заменить гевею. Выяснилось, что каучук можно производить из одуванчика кок-сагыз, росшего в горах Средней Азии. Его начали выращивать в советских колхозах, но ожидания не оправдались: импортируемый латекс был и качественней, и дешевле.

Рецепт «легковой» шины компании Michelin У специалистов компании Michelin мы узнали, какие вещества необходимы для получения протектора шины для легкового автомобиля. Итак, вот что нужно для того, чтобы получить 200 кг такого материала: 100 кг резины (примерно 85 кг синтетической и 15 кг натуральной), 35 кг сажи, 35 кг кремнезема, 20 кг минерального масла, 4 кг смолы, 2 кг антиоксиданта, 2 кг воска, 4 кг оксида цинка, 1,5 кг стеариновой кислоты, 1 кг ускорителя вулканизации и 1,5 кг серы.

Поскольку ботаники не справились с заданием, отдуваться пришлось химикам. И здесь стране повезло: исследователь Сергей Лебедев, который еще до революции пытался синтезировать резину, смог в сжатые сроки предложить недорогой способ получения искусственного латекса. По технологии Лебедева его производили из бутадиена, который, в свою очередь, изготавливали из спирта. В 1931 году в Ленинграде заработал единственный в мире на тот момент завод по выпуску синтетического каучука. После удачного дебюта тут же строятся заводы-гиганты по производству синтетической резины в Ярославле, Воронеже и Ефремове… С 1934 по 1936 год объемы выпуска синтетического каучука возросли с 11 000 до 40 000 т. Так что в 1937 году уже более 70% резины в СССР изготавливали из отечественного синтетического латекса.

Примерно в то же самое время, что и в Советском Союзе, технологию получения искусственного латекса на основе бутадиена разработали и в Германии. Однако в ходе очередной войны немцам она не пригодилась. Малайские запасы каучука на этот раз контролировала Япония, а роль державы, страдающей от резинового голода, выпала Соединенным Штатам. Поскольку Америка никогда не испытывала нужды в этом материале, опыта производства синтетической резины у нее не было. Зато здесь трудились многие известные химики и технологи, так что буквально за несколько месяцев было налажено производство резины по технологии, аналогичной той, что применялась в СССР. Чуть позднее в Америке появился и другой синтетической латекс, получивший название неопрен. Было выяснено, что новый материал более устойчив к органическим растворителям, чем натуральная резина. Впервые в истории было четко продемонстрировано, что синтетический материал может не просто быть заменителем природного, но и превосходить его по качеству. С тех пор были разработаны десятки заменителей латекса, каждый для конкретной задачи. А шинные производители нашли оптимальное соотношение между натуральной резиной и синтетикой для каждого типа колес.

Рецепт шины

Однако шина состоит не только из резины. Один из непременных элементов состава шины и резины как таковой — сера. Она используется в ходе процесса вулканизации и превращает липкий и ломкий латекс в прочную, устойчивую к воздействию температуры резину.

Примерно с 1915 года в шины стали также добавлять сажу. Именно благодаря этому наполнителю шины имеют черный цвет. Ведь сам латекс белый. Молекулы углерода, встраивающиеся в цепочки латекса, дополнительно упрочняют состав, предотвращают вероятность образования трещин. Углеродные добавки также повышают износостойкость протектора.

Сравнительно недавно в шинах стали использовать новый наполнитель — кремнезем. Благодаря этому удалось снизить сопротивление качения колес (а соответственно, и расходы топлива) и при этом обеспечить хорошее сцепление колес с дорожным полотном при низкой температуре, не потеряв в ходимости шин.

Ну а что нас ждет в будущем? Какими будут шины через 10−20 лет? Специалисты нескольких шинных компаний, которым мы задали этот вопрос, не дали нам точного рецепта таких шин, но сообщили, что состав протектора будет изощренней; вполне возможно, что найдут применение новые материалы, новые типы синтетической резины. А вот соотношение между натуральной и синтетической резиной в шинах будущего, скорее всего, сильно не изменится. По крайней мере производители на это надеются. Микроциклус пока еще живет только в Южной Америке…

Michelin разрабатывает шины из древесины

Французский производитель шин Michelin собирается делать шины из дерева – не в буквальном смысле, конечно. Компания хочет использовать древесные материалы для замены нефтепродуктов, применяемых в производстве шин, и сократить таким образом свою зависимость от ископаемого сырья.

Шины на основе дерева могут появится в течение ближайшей пары лет, когда Michelin завершит разработку и тестирование эластомеров из древесной щепы, которые должны будут заменить нефтепродукты в резиной смеси для производства покрышек.

“Это не просто фантазия, – рассказал директор по научным разработкам Michelin Сирил Рожье (Cyrille Roget). – Мы хотим запустить новую технологию в производство к 2020 году, а затем она может найти широкое применение для всей отрасли”. Работа над проектом уже идет, подтвердил он.

Еще одна важная область для Michelin – развитие 3D-печати. Идея компании состоит в том, чтобы для машины использовался всего один комплект шин, который можно “наращивать” по мере необходимости и при износе. Подобное решение компания уже показала, представив на форуме Movin’On прототип Michelin Visionary Concept.

Для этого компания объединила усилия с фирмой AddUP, которая является лидером в области 3D-печати изделий из металла, и сейчас идет работа над использованием для печати каучука и других полимеров. Пока что технология только развивается, но в дальнейшем, отмечает Michelin, возможна ее индустриализация. Скорее всего, 3D-печать шин будет доступна не раньше чем через 10-15 лет, однако развитие новых технологий может сократить эти сроки.

Как определить направление вращения шины Мишлен

Определение направления шин Мишлен – очень важное и ответственное мероприятие перед началом установки автомобильных покрышек на собственный автомобиль. От этого зависит правильность установки, безопасность эксплуатации транспортного средства, а также обеспечение комфортной езды. Без данных характеристик автомобильная езда не будет приносить водителю удовольствия, поскольку маневренность и управляемость транспортным средством будет иметь отклонения в худшую сторону.

Неверно установленные автомобильные покрышки также могут являться причиной возникновения на дорожном покрытии аварийных ситуаций. Итак, каким образом нужно определять направление вращения шин Мишлен и как правильно произвести установку? Расскажем об этом подробнее.

Что необходимо для определения направления шин Мишлен

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Читать дальше»

Для того, чтобы правильно определить направление вращения автомобильных покрышек, необходимо внимательно их осмотреть. Вообще, в более ранее время, примерно в 80-х, автолюбители не слишком обращали внимание на данную характеристику, поскольку конструкции шин были более простыми, нежели сейчас, и не требовали особенного внимания при установке. Сейчас, с внедрением новых технологий в процесс производства резиновых изделий для автомобиля, необходимо обращать внимание на многие факторы. Чтобы определить направление вращения покрышек от французского производителя Мишлен, можно воспользоваться несколькими способами.

Первый способ – установка на глаз. Редко в какой ситуации такой способ является стопроцентно правильным, потому что на глаз определить правильное направление вращения шин очень и очень сложно. Для этого водители пытаются исполнить данную процедуру методом проб и ошибок – надевают на автомобиль новые покрышки наобум, садятся за руль и смотрят, есть ли отклонения в траектории при движении. Если все в порядке – то шины установлены правильно, если же машину начинает вести – необходимо менять порядок шин и переворачивать их. Такой способ является недостаточно эффективным, а также может привести к неприятным последствиям. Поэтому, лучше пользоваться им только в крайних ситуациях.

Определение направление шин с помощью маркировки

Второй способ определения направления – пользование маркировкой. Если вы используете автомобильные покрышки Мишлен, которые ранее уже использовались на другом транспортном средстве и маркировка стала плохо заметной, то тогда вам, конечно же, придется использовать первый способ. Если же маркировка четко видна, то стоит обратить внимание на ее содержание. У автомобильных покрышек Мишлен имеются на маркировке стрелочки. Именно по ним и стоит ориентироваться, чтобы правильно определить направление вращения.

Если вы поставите покрышки таким образом, что при движении вперед колеса будут крутиться в направлении, сходном с той стрелочкой на боковой части покрышки, то таким образом покрышка будет считаться установленной правильно. Обязательно обращайте внимание на стрелочки, потому что это и станет залогом верной установки автомобильных покрышек от французского производителя Мишлен.

Правильная установка шин Мишлен

Однако не стоит думать, что необходимо ориентироваться только лишь на стрелочку направления вращения на автомобильных покрышках Мишлен для того, чтобы правильно установить шины. Также на маркировке имеются и другие подсказки, которые помогут вам правильно установить покрышки. Обратите внимание – рядом со стрелочкой французский производитель делает специальные подписи – «Right» и «Left».

В переводе на русский язык, это означает «правый» и «левый» соответственно. Это говорит о том, с какой именно стороны должны устанавливаться покрышки. Обращая внимание именно на эти два фактора, можно говорить о том, что ваша установка автомобильных покрышек Мишлен со стопроцентной гарантией будет произведена по всем правилам.

К слову, стоит отметить, что у некоторых производителей имеются такие модели автомобильных покрышек, для которых имеются еще и указатели, которые рекомендуют устанавливать покрышки еще и в точную позицию – к примеру, спереди слева или сзади справа. У автомобильных покрышек Мишлен нет таких указателей, потому что в этом плане покрышки являются универсальными – их можно устанавливать в любую позицию.

Иными словами, необходимо руководствоваться при установке автомобильных покрышек французского производителя Мишлен только следующими данными – направлением вращения покрышек и стороной, с которой их стоит устанавливать.

Позиция значения не имеет в силу некоторой степени универсальности автомобильных шин Мишлен. Можно говорить о том, что правильная установка автомобильных покрышек Мишлен не является сложным процессом – нужно знать только две составляющие.

Резюме

Подводя определенные итоги, стоит выделить следующие нюансы – сначала обращайте внимание на маркировку автомобильных шин. Если вдруг она является плохоразличимой, и вы не можете по ней определить направление вращения автомобильных покрышек Мишлен и ту сторону, с которой необходимо производить остановку – в принципе, в этом нет ничего страшного. Для установки можно будет воспользоваться первым способом определения направления вращения – просто попробуйте на практике после «слепой» установки, хорошо ли ведет себя автомобиль.

В противном случае, повторяйте попытки установки, меняйте комбинации шин до тех пор, пока вы не почувствуете, что управляемость автомобилем изменилась в гораздо лучшую сторону. Обязательно помните о том, что неверная установка шин и неправильно определенное направление вращения покрышек может являться следствием возникновения неприятных ситуаций на дорожном полотне во время движения.

Michelin планирует выпускать деревянные шины

Об этом сообщил директор компании по научным разработкам Сирил Роже. В качестве сырья рассматриваются отходы деревообрабатывающей промышленности.

На сегодняшний день состав резиновой смеси для шины на 80% имеет нефтяное происхождение. В компании Michelin задались вопросом, как уменьшить количество потребления нефтепродуктов, чтобы существенно меньше вредить экологии.

Как отметил Роже, при использовании отходов деревообрабатывающего производства, у шинных заводов будет уходить значительно меньше средств. Michelin приступила к исследованиям этой технологии на полигоне в Бразилии. Помимо выращивания деревьев для исследований, компания планирует сажать бананы и какао.

Эластомеры из древесины Michelin планирует выпустить уже в 2020 году.

Michelin хочет делать шины из дерева

Китайский стартап Rose 3D вышел на краудфандинговую платформу Kickstarter со своим недорогим настольным FDM 3D-принтером Rose Go, который, по словам разработчиков, обеспечивает качество печати смолой. Шасси 3D-принтера выполнено из композитного материала, представляющего собой две алюминиевые пластины, между которыми находится акриловое волокно, что обеспечивает превосходную устойчивость, стабильную и надежную печать.

Автор : shepherd78 2020-11-13 15:14:28

Голландская компания ColorFabb предлагает новый филамент для FDM 3D-принтеров, специально модифицированный для нанесения лазерной маркировки получивший название Laser Marking PLA. Это обычный PLA пластик светло-серого цвета, но с добавкой, темнеющей под воздействием лазерного излучения.

Автор : shepherd78 2020-11-13 13:22:40

Исследователи из Северо-Западного университета в Иллинойсе разработали технологию 3D-печати позволяющая печатать со скоростью около 46 см в час, что является невероятной производительностью в мире 3D-печати. Технология представляет собой вариантом технологии SLA и получившей название скоростная печать на большой площади (High-Area Rapid Printing, HARP). Как известно стереолитографические принтеры печатают очень точно, но очень-очень медленно. Существуют три варианта 3D-принтеров, которые работают по технологии стереолитографии. Первый вариант, это лазерные 3D-принтеры (SLA), второй вариант, это 3D-принтеры использующие модули засветки в виде цифровых проекторов (DLP-SLA), третий вариант, это 3D-принтеры, использующие жидкокристаллические матрицы со светодиодной подсветкой (LCD-SLA).

Автор : shepherd78 2020-11-07 09:32:43

Американская компания Electronic Alchemy вышла на Kickstarter cо своим FDM 3D-принтером eForge, специально сконструированным для 3D-печати полнофункциональной электроники. 3D-принтер eForge изначально создавался в интересах NASA, профинансировавшей часть работ, а изюминка проекта не в шасси или системе позиционирования, а в печатающей головке и используемых материалах.

Автор : shepherd78 2020-11-06 19:59:27

Университет штата Мэн попал в Книгу рекордов Гиннесса сразу с тремя достижениями, изготовив самый большой 3D-печатный катер (раз), к тому же оказавшийся самым большим цельным 3D-печатным объектом вообще (два). Ну а чтобы изготовить корпус лодки, инженеры вуза построили самый большой 3D-принтер для печати полимерными материалами (три).

Автор : shepherd78 2020-11-06 14:21:19

Гонконгская компания Peopoly, представила свой новый настольный фотополимерный 3D-принтер Phenom. В 2020 году Peopoly выпустила свой первый SLA 3D-принтер, получивший название Moai, аналог популярных 3D-принтеров Form и From 2 от Formlabs с объемом печати 130х130х180 мм. Следующая модель Moai 200 представляет собой широкоформатный SLA 3D-принтер с объемом печати «в 2,7 раза больше, чем у Form 2».

Автор : shepherd78 2020-10-30 19:17:14

Институт производственных технологий и продвинутых материалов сообщества Фраунгофера (Fraunhofer IFAM) представил демонстратор возможностей технологий 3D-печати – масштабную рабочую металлическую модель газовой турбины из 68 частей вместо почти трех тысяч деталей в оригинальном изделии. Изделие на иллюстрации в целом воспроизводит газовую турбину Siemens SGT6-8000H, только в масштабе 1:25 и с некоторыми конструктивными изменениями. Все детали реплики за исключением вала изготовлены на промышленных 3D-принтерах, работающих по технологиям лазерного и электронного-лучевого наплавления металлопорошковых композиций (SLM и EBM).

Автор : shepherd78 2020-10-30 19:07:24

Китайский производитель расходных материалов для 3D печати Polymaker, совместно с немецким химическим концерном Covestro AG, представил три новых филамента на основе поликарбоната с различными добавками. Covestro и Polymaker работают вместе с апреля 2020 года, когда они объединились для создания информационной площадки по использованию поликарбонатных материалов в 3D-печати. Совместный веб-сайт содержит информацию о технологиях 3D-печати, требованиях к постобработке и доступных в настоящее время материалах. Признавая важность поликарбоната для промышленности и растущее распространение 3D-печати, Polymaker и Covestro начинают расширять этот ассортимент доступных материалов.

Автор : shepherd78 2020-10-29 20:15:03

Барселонская компания BCN3D выложила в открытый доступ очередную порцию чертежей, на этот раз новейших 3D-принтеров Sigma R19 и Sigmмах R19, как и все разработки компании оснащенных двумя экструдерами с независимым ходом по оси X. Компания BCN3D — стартап на базе Политехнического университета Каталонии, весной этого года собравший инвестиции в размере трех миллионов долларов и теперь уже самостоятельно расправивший крылья. Sigma и Sigmax — два конструктивно схожих варианта двухэкструдерного 3D-принтера с независимым позиционированием головок по оси X, в принципе отличающиеся лишь размером области построения (210x297x210 против 420x297x210 мм) и стоимостью. Системы регулярно обновляются, а поколение R19 вышло на рынок осенью прошлого года.

Автор : shepherd78 2020-10-29 19:35:51

Компания Rolls-Royce запустила новую рекламную акцию, нацеленную на продвижение автомобилей серии Black Badge. Мрачные ролики с участием фотомодели-ампутантки Виктории Модесты придутся по душе не только рядовым ценителям роскошных машин и женских форм, но и готам, трансгуманистам, а заодно и энтузиастам 3D-печати, ведь девушка облачена в напечатанные на 3D-принтере корсет и протез, усиленные и отделанные теми же материалами, что и сами автомобили. Для тех из вас, кто чисто в силу убеждений предпочитает криворуким буржуйским поделкам высококачественные православные колесницы за авторством отечественного автопрома, поясняем вкратце: Black Badge — это своеобразные двойники купе Wraith, кабриолета Dawn и седана Ghost, только мрачные, даже зловещие на вид.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Выбор автомобиля, его ремонт и техническое обслуживание