РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

iPhone на колесиках: городской транспорт по-русски

В 2017 году российские бизнесмены и ученые придумали новое транспортное средство, немецкие инженеры реализовали его в «железе», а продавать собирались французские маркетологи.
iPhone на колесиках: городской транспорт по-русски

В 2017 году два моих хороших знакомых Юрий Коропачинский и Михаил Предтеченский, владельцы-основатели компании OCSiAl, контролирующей мировой рынок самых современных материалов – одностенных углеродных нанотрубок, пригласили меня в Люксембург. Обещали показать что-то невероятное. Невероятная была и секретность: запрещалось не только фотографировать, но даже намекать кому-нибудь, что я видел. Даже жене.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Когда мы научились синтезировать одностенные углеродные нанотрубки (SWNT), – начал рассказывать историю годичной давности Юрий Коропачинский, – у нас была ошибочная мысль, что весь мир ждет нанотрубки. Производители из разных стран, включая таких гигантов, как Toyota, уже получили более 8000 патентов, связанных с SWNT. Мы были уверены: как только мы заявим, что умеем делать нанотрубки по цене в 75 раз дешевле конкурентов, к нам выстроится гигантская очередь технологических лидеров, которые будут кричать: "Еще! Еще!» – и перепродавать свои места другим желающим получить нанотрубки». Очередь не выстроилась.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Быстро стало понятно, что поскольку самих нанотрубок почти не было, то и промышленной технологии их использования быть не могло, и почти все выданные патенты не имели никакого отношения к производству. В OCSiAl поняли, что придется пройти весь путь от начала до конца и самим создать абсолютно новую отрасль. Вспомнилась история алюминиевого короля, концерна Alcoa: долгое время компания не могла придумать, для чего этот – поначалу очень дорогой – металл можно использовать. Начали с ювелирных украшений, Наполеон III делал из него награды.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Потом придумали алюминиевые кружки – не бьются и легкие. А в 1903 году полетел самолет братьев Райт. Его двигатель был изготовлен из сплава алюминия и меди. Так алюминий позволил человечеству взлететь, а авиация помогла создать алюминиевую промышленность.

В OCSiAl уверены, что нанотрубки приведут к такому же глобальному техническому прорыву. Одно из главных качеств новых материалов – удельная прочность. Плотность алюминиевых сплавов – 2700 кг/м3, высокопрочных сталей – 7800 кг/м3, а углепластика – 1600 кг/м3. Удельная прочность алюминиевых сплавов – 18, сталей – те же 18, а углепластика – уже 53–112! А нанотрубок – более 2500! Поэтому по мере развития технологии их получения и использования нанотрубки просто уничтожат всех конкурентов. Два главных направления, в которых при появлении материалов невиданной прочности возникнет прорыв, – строительство (мосты и небоскребы) и машиностроение. Это то, что сразу приходит в голову.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Не небоскреб

В OCSiAl решили строить демонстратор технологии. Мост или небоскреб – это пока слишком: значит, транспорт. К тому же всего в двух отраслях – авиастроении и автомобильной промышленности – применяются почти все известные материалы и способы их обработки. Таким образом, можно получить не только демонстратор отдельной технологии, а целую технологическую платформу и тестировать на ней огромный спектр передовых решений и материалов в самых разных сочетаниях.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Юрий Коропачинский стал искать тех, кто хоть что-нибудь понимал в применении нанотрубок. Самый близкий материал – современные углепластики. Так друзья добрались до американской компании Zavex – мирового лидера в области нанотехнологий. Она не создавала нанотрубки, но придумывала способы эффективно вводить их в углепластики, упрочняя их на 30%. Конечно, SWNT в их составе всего доли процента, но если ты способен повысить прочность самого прочного на Земле материала, может получиться что-то стоящее. То, чего еще никогда не было. 

Акционеры OCSiAl решили купить эту компанию. Приехали в Коламбус (США) и подписали соглашение о поглощении. Стали обсуждать, где можно применить материал с нанотрубками. Zavex предложил сверхпрочный маленький игрушечный дрон, который нельзя сломать. Не впечатлило. Директор компании вспомнил, как производитель бейсбольных бит отказался от нового материала, потому что им не нужны вечные биты.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Потом они рассказали про даунхилл, где в течение одного соревнования несколько раз меняют колеса: они не выдерживают такой эксплуатации. Углепластиковый обод с добавлением нанотрубок выдерживал семь полных гонок – 20–30 заездов. Это было уже теплее. И директор сказал: «Понимаете, никому не нужен новый велосипед». «Я почувствовал, что мне прострелили мозг, – смеется Коропачинский, – и сказал: "Нет, нам именно нужен новый велосипед". И мы в течение полутора часов писали на доске, за что мы ненавидим велосипеды и мотоциклы и как можно создать конструкцию, которая объединяла бы в себе все лучшие свойства мотоциклов и велосипедов, но была бы избавлена от их недостатков». Юрий и Михаил настолько увлеклись этой идеей, что весь обратный полет из Нью-Йорка в Москву не сомкнули глаз, азартно обсуждая идею, рисовали прототипы. Когда самолет коснулся колесами взлетной полосы, у них уже была готовая концепция, изложенная на нескольких листах бумаги. Вернее, концепций было две: модель, которую можно сделать в течение двух лет, и модель, которая может появиться через пять лет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Конь беспедальный

Друзья пришли к выводу, что нет ни одного транспортного средства, которое мог бы поднять человек, – кроме велосипедов и игрушек-гироскутеров. Вес серьезного электробайка стартует со 100 кг. Несерьезный электробайк не сможет на одной зарядке пробежать 100 км. А требуется, чтобы служащий мог в костюме поехать на работу и, не вращая педалей, преодолеть расстояние до 100 км. Завезти байк в лифт, поднять в офис, положить в багажник. Ведь на самых интересных рынках, например в Гонконге или Сингапуре, с парковками гигантская проблема.

Скорость человека без транспортных средств мала, а затраты энергии велики. Передвижение верхом на лошади лишь немногим лучше. Общественный транспорт требует меньше энергии, чем индивидуальный, но он очень материалоемкий – на одного пассажира приходится более полутонны веса вагона. Эффективнее UJET пока ничего нет.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Долго не могли определиться, должны ли быть педали, и много об этом спорили. Потом поехали на крупнейшую выставку велосипедов в Германии. Там были десятки тысяч велосипедов, тысячи производителей, но больше всего поразило то, что все велосипеды одинаковы! Юрий и Михаил поняли почему. Дизайн велосипеда идеален и определяется тем, что у него есть педали. Самый экономичный способ езды – давить на педали весом. Поэтому высота, размер колеса, посадка, руль – все определено, ничего нельзя сдвинуть. Сдвигаешь – сразу проигрываешь в эргономике. Решение выкинуть педали было одним из самых сложных, на нем настоял Константин Нотман – глава OCSiAl product development, подразделения, которое на основе нанотрубок создает новые продукты. Как Стив Джобс выкинул из телефона клавиатуру. Отсутствие клавиатуры у iPhone создало ранее недоступную свободу для smartphone. Все смартфоны избавились от клавиш. Юрий и Михаил считают, что придумали новый класс транспортных средств для мегаполисов – smartjet. По затратам энергии на перемещение килограмма полезной нагрузки это самое совершенное персональное транспортное средство на планете.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Энергоэффективность

Первый интернационал

Для реализации этого амбициозного проекта в Люксембурге была создана интернациональная компания UJET Vehicles, возглавил которую Константин Нотман. Концепт был создан в России, которая вообще славится изобретательством. «Периодическая таблица химических элементов придумана в России, – говорит Коропачинский. – Концептуальные вещи у нас получаются неплохо». А вот лучшие инженеры – в Германии. Поэтому весь инжиниринг сделан полностью на немецком языке немецкими подрядчиками и собственным инженерным офисом в Ульме. Юрий уверен, что, если бы язык был другой, не удалось бы уложиться в нужные сроки. Маркетинг был отдан на откуп французам. А за дизайном поехали в Италию, во всемирно известные автомобильные ателье. Увидев требования, одни дизайнеры сказали, что это невозможно, другие нервно рассмеялись: ведь это то, чего ждет автомобильная промышленность последние десять лет. Реальной же задача показалась небольшой немецкой компании Busse Design из Ульма, которая блестяще справилась с работой. А вообще в UJET Vehicles работают специалисты из 12 стран. Настоящий интернационал.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Задачи перед инженерами ставились почти невыполнимые: каждый узел требовалось переизобрести заново. Поэтому новый смартджет, получивший название UJET, удивляет с первого взгляда. Первое, что бросается в глаза, – отсутствие подвески, спиц на колесах и мотора. Но стоит сесть за руль, повернуть рукоятку газа – и тебя просто катапультирует с места. Это самое энерговооруженное персональное транспортное средство. К тому же очень комфортное. Значит, мотор и подсечка все-таки есть. А вот спиц, как ни крути, нет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

На каждом этапе инженеры боролись с весом. Например, все подвески известных двухколесников, пневматические или пружинные, работают на сжатие. Они имеют определенный лимит с точки зрения веса. В UJET Vehicles попытались реализовать простую штуку, работающую на скручивание, – торсионную подвеску. Не классические торсионы, используемые, например, на танках, а резинометаллическую модификацию, применяемую в виброгасителях. В итоге получили существенную экономию веса и избавились от спиц.

Мотор же решили спрятать в обод колеса. С нуля были разработаны три разных двигателя, после испытания оставили лучший. Причем все три являются одними из лучших в своем классе по соотношению «вес – мощность». В итоге на UJET стоит мотор мощностью 4 кВт и весом 1 кг 860 г. С чудовищным пусковым моментом, превышающим 110 Н·м.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Раскладушка

Все, кто занимался когда-либо складыванием чего-нибудь – детской коляски или складного велосипеда, хорошо знают весь ужас этих конструкций, которые приходится разбирать и собирать. «Мы долго обсуждали эту проблему между собой и, конечно, с женами, – Константин Нотман может говорить об инженерных решениях часами. – Что является самым негативным фактором в сборке-разборке? Оказалось, сильнее всего раздражает то, что нужно сильно наклоняться. Это очень неудобно». Инженерам было дано задание: сконструировать такой механизм складывания, чтобы владельцу байка не надо было наклоняться.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Скажу честно, – почти извиняется Константин, – нам не удалось разработать механизм, который бы складывался одним движением». Компания протестировала 25 (!) разных концептов систем складывания. Но минимизации движений достигли: при складывании-раскладывании UJET нужно поставить на подножку, нажать ногой на специальную педаль, чтобы разблокировать фиксатор, затем подвести переднюю половину к задней, держась за руль. Два колеса защелкиваются на магнитный замок, выдвигается ручка, и UJET можно легко катить за собой, как небольшой чемодан на колесах. Хочешь – в лифт, хочешь – в офис, хочешь – в электричку или на борт яхты, а то и просто засунуть в багажник автомобиля.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Попой чувствую

«Особая гордость Нотмана – батарейный отсек. В UJET используется уникальная батарея с плотностью энергии выше, чем у Tesla. Через некоторое время появится еще более эффективная батарея – с нанотрубками. Во всех транспортных средствах для хранения батарей существуют боксы, встроенные, например, в сиденье. Почему бы не объединить батарею и сиденье? В UJET батарейка и есть сиденье. Соответственно, и сиденья не нужно. Одним движением сиденье-батарея отделяется от UJET, из нее выдвигается удобная ручка, и на маленьких колесиках ее легко можно ввезти за собой в кафе или офис и поставить на подзарядку. Без труда справится даже хрупкая девушка. Кроме того, это и отличное противоугонное средство: кому нужен смартджет не только без батареи, но и без сиденья? Но и это еще не все.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Требования к UJET были невыполнимыми: вес не более 40 кг, дальность поездки на одной зарядке 100 км, складывание одним движением, габариты под багажник автомобиля, невиданные технологии, динамика спорткара и внешность кинозвезды.

Как правило, акустические системы на двухколесном транспорте встраиваются только в дорогие мотоциклы и скутеры. Акустика довольно тяжелая штука, требующая много места и тщательной защиты от внешней среды, например дождя или тумана. Но в мире есть контактные спикеры, которые через вибрацию превращают любую твердую поверхность в акустический излучатель-резонатор. В UJET таким резонатором является батарейный блок. Вся батарея и сиденье превратились в спикер. И музыку не только слышишь, но и чувствуешь. Это позволяет встроить не только обязательный по стандартам звуковой клаксон, но и акустический эмулятор двигателя, так как UJET движется абсолютно беззвучно, как тень. А как он будет звучать, каждый может выбрать сам: хочешь – как Ferrari, хочешь – как истребитель, хочешь – как звездолет из Star Wars. Батарея является источником энергии для всех гаджетов, в нее встроено два USB-порта. Мало того, батарейный блок является переносным бумбоксом. В UJET Vehicles шутят: наши инженеры сделали самый большой в мире MP3-плеер. Запаса энергии хватит на непрерывные танцы вокруг костра в течение нескольких дней.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Будь проще

«Девиз разработчиков выражался одним словом: easy, – говорит Константин Нотман. – Простота пользования во всем. Все должно быть востребовано, все функции должны быть просты в использовании». Например, рекуперация энергии. Часто рекуперация либо фейк, либо что-то абсолютно непонятное пользователю. В смартджете попытались сделать эту технологию настолько прозрачной, что теперь в каждую секунду пользователь знает, в каком режиме работает UJET: ручка газа на себя – ускорение, байк питается от батарей; ручка газа от себя – машина начинает тормозить электромотором, который переводится в режим генератора, и подзаряжает батарею. Удивительно удобная и интуитивно понятная штука, позволяющая тонко управлять скоростью смартджета одной рукой, не прикасаясь к тормозу.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В компании провели много исследований в области магического треугольника – пятая точка, ступни и кисти. Когда покупаешь велосипед, можешь настроить его под себя. Но львиная доля скутеров и мотоциклов этого не позволяет. Следуя девизу «быть проще», проблему решили изящно, предложив клиентам по одной цене UJET с сиденьями двух размеров. Для людей ростом от 155 до 175 см и для тех, кто укладывается в размеры от 176 до 195 см. Все просто. Впрочем, небольшой выбор все же есть: можно выбирать один из 17 цветов, батарейные блоки двух разных дизайнов и емкостей и даже фактуру кожи для ручек и сидений.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Смартджет

В UJET Vehicles настаивают, что производят не электрический скутер, а новый вид транспорта – смартджет. Созвучность со смартфоном неслучайна – он неотъемлемая часть UJET. «Один из первых мозговых штурмов в компании был посвящен проблеме авторизации пользователей, – вспоминает Константин Нотман. – Расписанная логическая цепочка занимала три полных листа А3. Пока не пришел правильный человек и не сказал два слова: "Телефонный номер"». Поэтому, во-первых, смартфон является ключом UJET. Во-вторых, он диагностическое устройство и показывает все возникшие проблемы. В-третьих, с его помощью можно расшарить машину, поделиться своим UJET с друзьями или, наоборот, запретить пользование. Достаточно ввести новый номер телефона в программу своего мобильного или передвинуть флажок. Очень удобно, например, для сервисов типа каршеринга.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Через бортовую систему можно менять и режимы мощности двигателя. Дело в том, что при опытной эксплуатации произошли две аварии, обе по причине недооценки UJET: внешний вид обманывает, люди не ожидают такой динамики. Поэтому в серийной машине будет три режима: Eco, Normal и Sport. И только в режиме Sport будет выдаваться максимальная мощность. В режиме Eco – 50%-ная мощность, которой тоже более чем достаточно. Никто не ожидает, что эта маленькая штучка начинает разгоняться, как снаряд по рельсотрону.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

На борту UJET развернута профессиональная шина передачи данных, как в современном автомобиле. Управляет всем этим хозяйством 4-ядерный процессор, который непрерывно посылает в сервисный центр 64 параметра. И там знают про каждый смартджет все и могут незаметно решать многие проблемы онлайн – например, при перегреве батареи временно ограничить мощность. Клиент, конечно, может отказаться от передачи данных, но, если согласится, «Большой Брат» будет сильно помогать.

Центр управления
widget-interest
В UJET интегрированы почти все телекоммуникационные платформы: GSM, 4G, GPS, Bluetooth, Wi-Fi. Всеми функциями UJET можно управлять, не снимая рук с руля, – клавишами или голосом.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«В России широко распространены видеорегистраторы, – говорит Нотман. – Благодаря им засняли челябинский метеорит с самых разнообразных ракурсов. Но главное устройство передачи видео в наше время – смартфон. Мы решили не разделять видео-регистратор и смартфон. Поэтому со встроенной в UJET HD-камеры сигнал напрямую записывается на смартфон, и видео можно немедленно выкладывать в соцсети и интернет».

«Все теряют свои машины на парковках. Я – точно, – смеется Нотман. – Когда я выхожу из магазина, я не знаю, где она. У меня большой внедорожник, а маленький UJET вообще не найдешь. Можно, конечно, искать по координатам и картам, только по ним не все хорошо ориентируются. Это был мой персональный запрос – сделать поиск простым и эффективным». Теперь достаточно посмотреть вокруг через камеру смартфона в AR-приложении и прямо на фоне настоящей парковки найти точку, где находится UJET, и идти к нему. Easy.

Суперматериалы

Вернемся к главной идее: UJET – демонстратор новых материалов. Современные инженерные термопласты плотностью 1,25–1,3 г/см3 слишком тяжелы. Легкие термопласты типа полипропилена плотностью 0,9 г/см3 не очень прочные. Однако, усиленные небольшим количеством нанотрубок, они по прочности  перегоняют  тяжелые аналоги. Именно такие материалы и применяются в UJET.

Рекордные по весу в своем классе шины разработаны специально для этого проекта. На влажной дороге их сцепление увеличено на 15%. И в протекторах используются, как нетрудно догадаться, SWNT. Причем нанотрубки позволяют изготавливать шины не только черного цвета, но и любого другого. Применение инженерных решений и новых материалов уже сейчас позволило уменьшить вес UJET до 40 кг. Через несколько лет этот показатель должен существенно понизиться.

«UJET – новый супергаджет, – Юрий Коропачинский гордится своим детищем. – У него ничего не регулируется, просто выпускаются смартджеты разных размеров, как iPhone. Покупатель получает коробку, в которой лежат всего две детали: батарейка и сам UJET. Вставляешь одно в другое – и можешь ехать». Я покатался на нем и теперь не хочу iPhone. Я хочу UJET.

Кстати, у нас есть канал в Telegram, где можно почитать о самых свежих и интересных новостях из мира науки и техники.

Подписаться

Загрузка статьи...