ПАРАЛЛЕЛИ И МЕРИДИАНЫ В ТЕХНИЧЕСКОМ ПРОГРЕССЕ
Введение
Что-то знакомое, не правда ли?…
Вот именно, господа! В журнале “Демиург” № 1 за 2006 г. Вам, наверное, посчастливилось прочитать увлекательный “технический детектив” в авторском изложении под названием “Российско-Германские и Российско-Японские параллели в техническом прогрессе”. И пожелание, в его послесловии, коллективного продолжения. Так сказать, сериала, для которого неплохо подошёл бы обобщающий “зонтичный” (переходя на патентоведческий язык и выходя на планетный уровень) заголовок “Параллели и меридианы в техническом прогрессе: Часть (k+1) – ая”.
В первую часть вошло три базовых сюжета:
  1. Транспортная ступенчатая коробка передач с безразрывным потоком мощности (СПбГПУ Volkswagen).
  2. Экологический гусеничный движитель (СПбГПУ T.Schlootz и O.Keller).
  3. Транспортный двухроторный асинхронный электродвигатель (СПбГПУ – Nissan).
В образовавшейся “качаловской паузе” авторы снова, естественно-внеочередным порядком, вынуждены выйти на ринг. Сегодня под девизом “Железные кони: ноздря в ноздрю”, что, несомненно, более поэтично. И вынуждены не только потому, что тема глобальная и надо защищать честь национального мундира, но и по той причине, что накопилось! Или, на языке Первых лиц РФ (конкретно Премьер-министра В.В. Путина), “достали!” (цитата дня). Ибо три – это “много”. А три + три – тем более! При этом временно оставим немцев “на запасной скамейке”. Больно много арийцам всегда достаётся. Пускай отдохнут.
В связи с “серийностью” публикации представляется целесообразным установить сквозную нумерацию сюжетов: начнём с четвёртого.
4. Гиростабилизация наземного колёсного транспорта особо малого класса в продольной плоскости
“Колёсный транспорт особо малого класса” это про электроскутеры, инвалидные креслаколяски, малогабаритные мобильные роботы и гибрид всех упомянутых – ТРАНССКУТЕРЫ как новый подкласс такого транспорта (название впервые введено авторами).
“Гиростабилизация” это про систему автоматической стабилизации вертикального положения (с опорой на два соосных колеса, в связи с чем речь о “продольной плоскости”), на основе гироскопических датчиков и исполнительных электромеханических приводов.
Пионером смелого решения применять на индивидуальном наземном транспорте особо малого класса гиростабилизацию и перемещаться, за счет этого, не на 4-х и даже не на 3-х колёсах (что достаточно устойчиво и без стабилизации (разумеется, не при чрезмерном возвышении центра масс) а всего на двух соосных, как это всегда проделывали цирковые эквилибристы на одноколесных велосипедах за счёт своей физиологической системы стабилизации и “мышечных исполнительных “приводов”, можно считать американского изобретателя-бизнесмена Диана Кеймена. На стыке последних столетий он создал сначала медицинский аппарат IBOT (рис 1), а затем (когда он не прошел “фильтр” медицинской сертификации, Т-образный Segway (рис. 2).

Рис. 1. Диан Кеймен со своим медицинским аппаратом Independence 3000 IBOT Transporter (США) в гиростабилизированной конфигурации на двух точках опоры (основная опция)

Рис. 2. Японская полиция никак не наиграется в американские Segway – лошадки [1]
На последнем человек находится стоя и управляет движением, наклоняя тело вперёд или назад. И это уже, естественно, не “инвалидный” вариант!
При “откате” технической мысли вновь к реабилитационной технике, да и вообще к удовлетворению пожеланий вполне ещё здоровых потенциальных пользователей аппаратов, стали пытаться “посадить пользователя на мягкое место”, на базе аппарата Segway. Вот здесь-то приоритет оказался у отечественного лидера в области скутерно-реабилитационной техники нового поколения – Лаборатории Электродвижения при СПбГПУ (рук. А.Д.Элизов) – основного конкурента Д. Кэймена. Уже на ранних этапах развития идеи гиростабилизации малоразмерных транспортных средств сотрудники Лаборатории, во-первых, пришли к необходимости гиростабилизации независимо от Д. Кеймена в связи с предельным уменьшением колёсной базы в стремлении к высокой компактности и маневренности, и, во-вторых (в отличие от американского конкурента), чётко видели оборотную сторону концепции стабилизации как базовой опции и пошли по пути сохранения трёх- или четырёхколёсного шасси с гиростабилизацией как опцией дополнительной. Ими ещё в 20032004 гг. была отработана такая альтернативная концепция продольной гиростабилизации на ряде ходовых макетов трансскутеров семейства “Кенгуру” (рис. 3).
И вслед за этим – целые “косяки” аналогов и с запада, и с Востока!
На рис. 3, 4 можно ознакомиться с характерным представителем “нового Segway” - мотоколяской PUMA (Personal Urban Mobility and Accessibility), являющейся общим проектом компаний General Motors и Segway [2, 3].

Рис. 3. Схематическое изображение российского (СПбГПУ) ходового макета трансскутера семейства “Кенгуру”

Рис. 3А. Испытания российского ходового макета трансскутера семейства “Кенгуру”;
2004 г., опция (режим) “баланс” при вывешенных третьем и четвёртом опорных элементах (рояльных колёсах)
Чем не п а р а л л е л и и чем не м е р и д и а н ы (с учетом некоторых временных поясов и кривизны технических нюансов), дорогой Читатель?! Хотя и не столь критические, как в хрестоматийной истории “Попов – Маркони”.
5. Стабилизация наземного колёсного транспорта особо малого класса “поперечной трансформацией”
Мирный грузинский трактор в условиях горного “террасного” земледелия вынужденно конструируют с дифференцированно управляемой высотой подвески правого и левого бортов с целью стабилизации положения корпуса на косогоре. Здесь всё давно “схвачено”. Когда мотоциклист стачивает бедро об асфальт в крутом повороте – это нам уже скучно смотреть: курс физики 9-го класса мы более-менее помним.
А вот чтобы у двухколейных транспортных средств – поперечная стабилизация, как у грузинского трактора…
Ну так посмотрим через Всемирную паутину на закордонных коллег: чем они нас удивят?
Трёхколёсным электроскутером 2005-2007 г.г. с поперечной стабилизацией (рис. 5)? Даааа, дизайн – потрясающий. Чебурашка с “третьим глазом”…И электроника, надо думать, на высшем уровне.
Так мы, в России (СПбГПУ), это “проходили” пусть не в средней школе, но ещё в 2004 году точно (рис. 6)! Причём тоже в “металле”, а не пальцем по воздуху водили. До дизайна вот только руки не доходили, да и кошелёк худоват… И задача решалась та же: компенсация косогора и центробежных явлений в повороте.

Рис. 5. Демонстрация в 2007 г. рекламного образца фирмы Toyota (Япония) с двухплоскостной гиростабилизацией (опция “поперечная трансформация”) [5]

Рис. 6. 2004 г. испытания (СПбГПУ) российского ходового макета трансскутера семейства “Кенгуру” с двухплоскостной гиростабилизацией (опция “поперечная трансформация”)
Чем это, по большому счёту, не п а р а л л е л и ? И чем не м е р и д и а н ы ?
Да Бог с ними, с японцами (мы о японском Боге). Что такое “год туда год сюда” в масштабах Мирового технического прогресса?! Мы за то, чтобы под небом распускались все цветы…
6. Сверхмобильность наземного колёсного транспорта малого и особо малого класса 3х3 и 4х4 за счёт управляемости всех колёс
Сверхмобильность предполагает, прежде всего, возможность поворота на месте, т.е. с нулевым радиусом поворота, а также возможность движения в любом направлении “сразу” (боком, например). Причём разворот на месте желателен не силовым (бортовым), а кинематическим способом, сориентировав все колёса шасси по касательной к окружности, центр которой совпадает с геометрическим центром шасси (и/или с проекцией центра тяжести машины на опорную поверхность).
Для малогабаритных машин и транспортных средств особо малого класса с электрическими мотор-колёсами реализовать такие схемы можно независимым поворотом каждого колеса (при наличии индивидуальных, на каждое колесо, электромеханических приводов их поворота – см. рис. 7, 8).
Оба этих способа защищены российскими патентом и авторским свидетельством с участием авторов данной статьи [6, 7].
Рис. 7. Российский сверхманевренный трансскутер “FLIP” - концепт 2004-2005 г.г. с возможностью кинематического поворота с нулевым радиусом и даже движения боком [6]

Движение боком 

Схема поворота на месте (в плане)

На выставке в г. Дюссельдорфе

Сертификат, выданный в 2005  г. трансскутеру “FLIP” единственному из 80 российских экспонатов Всемирной выставки
Для машин более крупных, с ДВС, приходится придумывать и более сложные рычажные системы поворота колёс (особые “трапеции” и т.д.).  Так, на рис. 9 можно увидеть высокоманевренную боевую систему (Франция, 1979 г) в повороте с нулевым радиусом [8, 9]. А на рис. 10 - совсем “свежая” (с демонстрацией в 2009 году) – английская. Очередной всплеск идеи, на этот раз в приложении к “штатскому” вездеходному легковому автомобилю.

Рис. 8. Схема поворота малогабаритного телеуправляемого транспортного средства с российским приоритетом от 1982 г. [7]

Рис. 9. Боевая система
Схема поворота малогабаритного транспортного средства  с французским приоритетом от 1979 г. [8, 9]
Не слишком ли мы стали скакать в пространстве и времени? Такие “меридианы” могут показаться вступившими в противоречие с основной темой серии наших статей. Вроде как нелогичными…  Однако, во-первых, здесь имеют место быть некоторые нюансы информационных источников и самих объектов транспортной техники, а значит и трансконтинентальных информационных коммуникаций. А во-вторых, как известно, всякое исключение из правила подтверждает это правило!

Рис. 10. Автомобиль Jeep Нurricane Concept 2005 г. (Великобритания) с возможностью кинематического поворота с нулевым радиусом [10, 11]:  схема поворота на месте (в плане);

Рис. 10А. Автомобиль Jeep Нurricane Concept 2005 г. (Великобритания):  внешний вид в повороте на месте
Но согласитесь, уважаемые Россияне: одно дело – гордо повесить на стену в туалете авторское свидетельство или патент, и совсем другое – сесть за руль вот ТАКОГО джипа (см. рис. 9Б).
И это наши национальная боль (за Державу обидно!) и… радость!..
Давайте всё-таки серьёзно возьмёмся за ИННОВАЦИОННУЮ работу.
Заключение
Основной “клиническийдиагноз: Технический прогресс не только заложен генетически, но и чрезвычайно заразен.
В компенсацию нанесённого этими материалами морального и, возможно, психического ущерба особо чувствительным читателям, отметим в заключение, что авторы в сочувствующе поддерживающей атмосфере Редакции, готовы сказать и хорошее: А давайте-ка посмотрим на всё это под другим углом зрения.
Параллели-то наши, обратите внимание, с крупнейшими развитыми странами! Это в наших-то российских традициях, в сегодняшних экономической, “инновационной” ситуации и политике (фактической, а не декларируемой с чиновниками с высоких трибун под рукоплескания “пятой колонны”)!
Радует, что за истекшие после выхода упомянутой первой статьи три года в Редакцию не поступило ни одной статьи под заголовком, скажем, “Российско Эфиопские параллели в науке и технике” или “Российско Нигерийские параллели…”. Стало быть, не всё ещё потеряно, есть резервы!
Источники информации
1. http://zedomax.com/blog/2008/07/01/chinese-swat-team-trains-on-segways/.
2. http://www.freep.com/article/20090407/BUSINESS01/904070334/GM++
Segway+team+up+on+two-wheeled+concept
3. http://online.wsj.com/article/SB123906731177395605.html
4. http://jycreations.com/writings/.
5. http://vietbao.vn/Vi-tinh-Vien-thong/Toyota-ISwing-lan-dau-tien-toi-Viet-Nam/55160885/226/.
6. Патент РФ № 2309716 (РФ), МПК A61G 5/04, B62D 53/02, приор. 16.01.2006, публ. 27.07.2007.
7. Авт. свид. СССР № 184886, МПК B62D 11/02, приор. 12.04.1982.
8. Пат. № 146332 (Франция), МПК F41F 23/10, 1979, публ. 02.05.1980.
9. Пат. № 4353284 (США), МПК F41F 23/10, публ. 12.10.1982.
10. http://www.jeeppedia.org/jeeps-rocks-you-like-a-hurricane.
11. http://www.crowfootdodge.com/fun.php.