Машины времени

Автомобили недалекого будущего

Автомобиль — не роскошь и не средство передвижения, а механизм номер один на планете Земля. Автомобили для нас важнее даже компьютеров, ведь именно они составляют фундамент транспортной системы человечества, соединяя друг с другом города, страны и континенты. На них приходится львиная доля транспортных и пассажирских перевозок. Остановись машины — остановится вся Земля. С каждым годом они все быстрее, красивее и удобнее. Неудивительно, что фантасты уделяют автомобилям будущего ничуть не меньше внимания, чем звездолетам или инопланетянам.

Но то фантасты, а как быть нам? Какие машины будут клянчить себе на совершеннолетие наши дети? От чего придется уворачиваться пешеходам в ближайшие 10-20 лет? Продолжат ли сигнализации будущего гудеть по ночам под окнами, или эти гнусные звуки будут доноситься с аэропарковок на крышах?

Тише едешь — дальше будешь

Эволюция машин — это, в первую очередь, безудержный рост скоростей. В 1886 году Motorwagen Карла Бенца — первый и, соответственно, самый быстрый на то время автомобиль планеты — «выжимал» 19 километров в час. А 9 октября 2007 года был установлен рекорд скорости для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, не побитый до сих пор: Ultimate Aero TT от Shelby SuperCars разогналась до 412 километров в час. Но и это не предел. Десятью годами ранее машина Thrust SSC с двумя реактивными двигателями поставила абсолютный рекорд наземной скорости — 1228 километров в час. Самолеты, везущие нас в отпуск на море, летят почти в полтора раза медленнее.

Мы живем в странное время. Люди ездят на машинах будущего по дорогам вчерашнего дня. Даже для современных серийных автомобилей «крейсерская» скорость — от 150 до 200 километров в час. И в то же время правила дорожного движения ограничивают нас 110 километрами в час. А строительство системы скоростных шоссе в масштабах всей России стоит таких денег, что дешевле развязать мировую войну, завоевать Германию и ездить по ее автобанам в свое удовольствие.

SSC Ultimate Aero TT и Thrust SSC, самые быстрые автомобили нашего времени.

Считается, что высокие скорости современных машин сделали их «убийцами». Это не так. По статистике на каждый миллион поездок приходится в среднем около 40 смертей. Для сравнения: у водных средств передвижения этот показатель равен 90, у воздушных — 117, а у мотоциклов — 1640.

	Из старых концепт-артов видно, что последние полвека автостроители думали только о скорости.

Скорость можно увеличивать и дальше, благо инженерные возможности для этого имеются. Но стоимость дорог и систем управления движением делает массовый сверхскоростной транспорт экономически невыгодным. Уделом суперкаров еще долго будут оставаться короткие заезды на аэродромах и гонки на специально подготовленных трассах. В ближайшие десятилетия автопроизводители будут бороться не за скорость, а за комфорт и экономичность.

Немецкий автобан. В большинстве земель ограничений максимальной скорости нет.

Машины апокалипсиса

Основа любой экономики — искусство экономить. В 1950-х годах Ford Motor Company решила не скромничать и замахнулась на машину с ядерным реактором: малошумную, быструю и способную ездить многие месяцы на одной «заправке». В задней части Ford Nucleon предлагалось разместить силовую капсулу, которую следовало менять каждые 8000 километров. Атомный реактор обеспечивал бы работу компактной паровой турбины. Над отводом тепла авторы проекта задумывались лишь в самых общих чертах (а зря).

Идея была теоретически выполнимой, ведь с 1960-х годов и США, и СССР запускали спутники с миниатюрными тепловыми реакторами. Правда, аппараты имели нехорошую привычку ломаться и сходить с орбиты, заражая место падения радиоактивными отходами.

Ford Nucleon. Чернобыль на колесах.

Атомный автомобиль так и остался на бумаге. Инженеры подсчитали статистику ДТП и поняли, что всего за несколько месяцев крупные города США превратятся в радиоактивные пустыни. Однако атомные технологии середины 20 века не идут ни в какое сравнение с сегодняшними. Почему же до сих пор не была построена «Лада Fallout»?

Компактный и надежный реактор сделать нетрудно. Сложнее защитить людей от радиации. На электростанциях и подводных лодках это до сих пор делается по старинке: с помощью свинца и бетона. Построить реактор, выдерживающий любое ДТП и весящий не тонны, а килограммы, пока что невозможно. Вдобавок, кто поручится за то, что покупатели из Талибана не захотят поковыряться в таком автомобиле на парковке рядом с Белым домом? Из чистого любопытства, конечно.

Дизайнерские изыски Peugeot: Moovie, EVE, MoVille, N Jooy, Allscape.

Ничего своего Автомобили эксплуатируются в среднем 45 минут в день. А стоят они сотни тысяч рублей. Одним из вариантов развития автомобильного будущего считается кар-шэринг, то есть совместное пользование автомобилем. За небольшую месячную плату люди, живущие или работающие недалеко друг от друга, могут взять в специальном автоцентре машину и использовать ее тогда, когда им нужно. Кар-шэринг решает множество проблем: содержание машины, страховки, поиск парковок. К тому же он гораздо дешевле обычного найма машин, так как расходы зависят от километража и делятся между «совладельцами». В условиях кризиса кар-шэр может вытеснить частную автособственность.

Батареи просят огня

1901 год. Эдисон в электромобиле.

Электромобили — ровесники автомобилей с «пламенными моторами». Их конструировали еще в начале 19 века, а к 20-му столетию по дорогам США (и в меньшей степени Европы) резво бегали машины на батарейках: отличный выбор для богачей и дам, выдают до 32 километров в час, чистые, бесшумные, не требуют завода с ручки и мучительных переключений передач.

Однако развитие нефтяного бизнеса сделало бензин дешевым, а машины Генри Форда штамповались, как горячие пирожки, поэтому электромобили сохранились лишь в гольф-клубах да на некоторых складах в качестве автопогрузчиков.

Сейчас же ситуация диаметрально противоположная. Мировой кризис, высокие цены на нефть и запоздалая забота о природе заставляют автоконструкторов вспомнить об электричестве.

Эксперименты по созданию электромобилей не прекращались и после «победы» двигателей внутреннего сгорания, однако две главные проблемы не удалось преодолеть до сих пор: малая емкость батарей давала запас хода примерно в сотню километров, а заряжать их приходилось часами.

Tesla Roadster. Первый комментарий Джереми Кларксона (Top Gear) о езде на нем состоял из двух слов: «Боже всемогущий!».

Электромобили экономны. К примеру, полная зарядка «электрической» версии Toyota RAV4 EV стоит около 100 рублей. Одного заряда хватит примерно на 200 километров (сравнимый расход ДВС — 2 литра бензина на 100 километров), а ресурса аккумулятора — на 150000 километров.

Несмотря на то, что электричество дорожает, электромобили выглядят очень перспективными для городских поездок «на работу и домой». Один из наилучших серийных экземпляров этого благородного семейства на сегодняшний день — Tesla Roadster. Сухие цифры: запас хода в 400 километров, максимальная скорость 201 километр в час (ограничена аппаратно), разгон до сотни за четыре секунды. Полная зарядка от бытовой сети — 3,5 часа. Ценник пока что не очень гуманный (100 000 евро), но вспомните, сколько стоили первые автомобили до Форда.

В 2008 году свершилось главное: о начале разработок бесшумных, динамичных, экономичных и не жгущих бензин на холостом ходу электромобилей объявили уже не элитные автоателье, а крупные концерны. Nissan, Dodge, Mitsubishi Motors, GM и Toyota рассчитывают выйти на рынок потребительских электромобилей.

К сожалению, старые добрые «стальные лошадки», заправляющиеся бензином за несколько минут, обгонят любой электромобиль на дистанциях свыше 400 километров. Да и городские электросети не приспособлены для зарядки мощных аккумуляторов. Выход виден в гибридных авто (в городских пробках работает электромотор, а на трассе — бензиновый двигатель). Гибриды уже можно встретить на дорогах (представьте себе парковку с точностью до сантиметра при помощи джойстика сверхмалых скоростей или спортивный «выстрел» при работе обоих типов двигателей), но многие автоспециалисты считают их лишь звеном в переходе к электромобилям.

Об электромобилях на солнечных батареях всерьез говорить не приходится. Будущее у них есть разве что на автобанах Меркурия.

Искаженные перспективы

Газовыми заправками и грузовиками с баллонами сегодня никого не удивишь. А вот водородные заправки и водородные автомобили — экзотика. Направление очень перспективное: при минимальных модификациях двигатели внутреннего сгорания будут производить водяной пар, сохраняя все рабочие характеристики.

Проблема лишь одна — где его взять, этот водород? Если «топливо» электромобилей — электричество — доступно даже в самых дальних медвежьих углах, то счет водородных автозаправок Европы и США едва перевалил за сотню. Специалисты считают, что для замены бензина водородом требуется не менее 40 лет (для России этот срок можно смело удваивать) — время, за которое вполне реально пересадить человечество на электромобили. К тому же водород находится в одной ценовой нише с бензином, а смесь кислорода с водородом крайне взрывоопасна. Катастрофа «Гинденбурга» в свое время перечеркнула пассажирскую авиацию легче воздуха. Последствия аварий водородных автомобилей предугадать нетрудно.

Водородные заправки.

Есть еще водородные топливные элементы, работающие по формуле: водород плюс кислород равно вода и электричество. Пока что их ставят в основном на гибридные машины вместо аккумуляторов, и это «пока что» грозит растянуться на десятилетия. Топливные ячейки очень хрупки, дороги, служат не более 5-7 тысяч часов и плохо работают при минусовых температурах.

Большинство экспертов считают машины на водороде тупиком автоэволюции. Проблемы у них прежде всего технологические, однако это в свою очередь означает экономическую нецелесообразность и ставит крест на топливе из самого распространенного элемента во Вселенной.

Ford Fusion Hydrogen 999, самый быстрый автомобиль на водородных элементах (333 километра в час).

Это интересно

Сейчас в мире насчитывается свыше 600 миллионов автомобилей, то есть порядка 1 машины на 10 землян. Первой жертвой автомобиля стала Мэри Уорд (женщина-ученый, крайне редкая для своего времени), попавшая под колеса паровой коляски в 1869 году. В 2005 году Toshiba показала аккумулятор, способный заряжаться на 80% за 60 секунд. Для электромобилей это пока не годится — высокоемкие батареи будут сильно перегреваться. В блокадном Ленинграде из-за дефицита топлива некоторые автомобили и промышленные двигатели были переведены на водородное топливо. 6000 SUX (фильм «Робот-полицейский»). Расход бензина: литр на 3,5 километра.

Деньги из воздуха

Обсуждается и идея воздухомобилей. Заправить их можно с помощью обычного компрессора. Они бесшумны и экологичны, а их баллоны можно перезаправлять огромное количество раз. Стоимость таких машин снижается примерно на 20%, они не страдают от саморазряда аккумуляторов. Конструкция двигателей очень проста и доступна даже развивающимся странам.

Минусов, естественно, больше. Это и низкая энергоемкость (300 литров сжатого воздуха равнозначны 2 литрам бензина), и крайне малый пробег. Пожалуй, единственная «уличная» версия воздухомобиля — индийский OneCAT от Tata. Он весит 350 килограммов, берет на борт 5 человек и способен проехать на одной «заправке» до 200 километров. Сама же «заправка» от домашнего компрессора длится 4 часа, а от специального — 3 минуты. Машину, вредящую природе не больше, чем ваше дыхание, обещают продавать по 5000 долларов США. Запуск продаж был назначен еще на 2008 год. О правдивости рекламы фирмы Tata cудите сами.

Tata OneCAT.

Скептики утверждают, что воздухомобили хорошо смотрятся лишь на бумаге. Дорожная тряска сделает неизбежной утечку воздуха изо всех узлов, углепластиковые баллоны очень хрупки, и, наконец, главное — на рынке до сих пор не было представлено ни одного воздухомобиля. Возможно, что «благие начинания» небольших автофирм — обычные аферы.

На крыльях прогресса

Еще один популярный элемент конструкции воображаемых автомобилей будущего — крылья. Эксперименты по созданию аэромобилей проводились еще при «отцах» авиации братьях Райт, а к середине 20 века крылатые машины стали считаться главным транспортом следующего столетия.

В 1950-х компания «Форд» всерьез заинтересовалась ими и предложила транспортному департаменту США разработать свод правил «дорожного» движения для аэромобилей. Было проведено исследование, признавшее крылатые машины технически возможными и экономически выгодными. Однако по ряду причин на этой концепции поставили крест.

Во-первых, подъем автомобилей в воздух требовал создания многочисленной службы авиадиспетчеров. Во-вторых, невозможно постоянно контролировать состояние пилотов-водителей (опьянение, расстройства здоровья и так далее). Наконец, падающий автомобиль гораздо опаснее едущего. Оградами и бордюрами от них уже не защититься — ДТП уносили бы на порядок больше жизней.

Летающие авто 21 века: Transition, Parajet Scycar.

Сегодня разработка аэромобилей продолжается, правда, очень вяло. Вместо полетов «от подъезда к подъезду» предполагается осуществлять лишь междугородние перелеты от аэропорта к аэропорту, причем в автоматическом режиме. Также требуется разработать эффективные системы безопасности (катапультирование пилота, парашюты для всей машины). Превращение машины в самолет должно быть полностью автоматическим, по нажатию одной кнопки.

Чудес не будет. Аэромобили в лучшем случае будут осуществлять пассажирские перевозки класса люкс, а также использоваться спасательными службами, полицией, военными. Сейчас эти функции исполняют легкие вертолеты. Специалисты отмечают одно интересное преимущество аэромобилей — на них можно уехать от непогоды, взлетев в другом месте, а вертолеты и самолеты прикованы к своему аэропорту.

Детальный разбор

Автомобиль — это четыре колеса и около тридцати тысяч прочих деталей. Улучшение любой из них — уже небольшой шаг в будущее. Главная «деталь» для экспериментов — дизайн. Так называемые «концепт-кары» с выставок имеют мало общего с машинами завтрашнего дня, но кое-что из этого дизайнерского безумства все же попадет на дороги.

Экономить можно по-разному. Например, выжать все, что можно, из впрыска, массы кузова и его аэродинамики. Ширину уменьшаем вдвое. Сиденья ставим одно за другим. Убираем все выступающие элементы (зеркала заменяем камерами). Колдуем с геометрией — и получаем машину, расходующую менее литра дизельного топлива на 100 километров. Разгон до сотни за 6 секунд, предел скорости — около 150 километров в час. Добавьте сюда высокий класс безопасности и полный набор электроники в салоне. Пока существуют лишь две такие модели, готовые к конвейерной сборке: Volkswagen 1L и трехколесная Aptera 2 (одну такую заказал себе Робин Уильямс).

	«Фольксваген» и «Аптера». Машины для хай-тек-жадин.

Ребята из Массачусетского технологического университета с присущей им скромностью решили «заново изобрести автомобиль». Они решили, что главной автопроблемой будущего станут парковки. Вуаля — концепт с электродвигателем и подвижными колесами (возможность разворота на 360 градусов, не трогаясь с места), а главное — складывающийся с собратьями, как тележка в супермаркете. Аналогичные концепты есть и у азиатов (Toyota PM, i-unit, i-swing и Nissan Pivo с единственной дверью — по совместительству лобовым стеклом).

	Микроавтомобили MIT, Toyota, Nissan. Подвиньтесь, подвиньтесь!

Когда знаменитые режиссеры сотрудничают со знаменитыми автозаводами, получаются интересные изобретения. Для фильмов «Особое мнение» и «Остров» Спилберг заказал у Lexus концепт «в духе 2054». Японские инженеры увидели в светлом будущем машину на водородных ячейках с кузовом повышенной прочности и биометрическим сканером. А в экранизации Азимовского «Я, робот» сыграл специально созданный для этого фильма Audi RSQ с шаровидными колесами. Оно, конечно, оригинально, но как быть с недостаточным трением и износом дорожного полотна из-за малого пятна контакта? Впрочем, нет худа без добра — кое-что от этого сверхдизайна унаследовала новая Audi R8.

	Lexus 2054 и Audi. Наше автокинобудущее.

Темпы прироста количества автомобилей на дорогах значительно опережают темпы строительства новых дорог. Мегаполисы уже давно захлебываются в пробках, и с каждым годом будет все хуже. Специалисты предлагают ликвидировать «волны» транспортного потока следующим образом: машины, следующие в одном направлении, выстраиваются одна за другой практически впритык, как вагоны поезда, минимизируя сопротивление воздуха. Управление переключается на автоматическое. За перестроения отвечает компьютер головной машины. С места они стартуют одновременно, решая проблему транспортной «волны» (водители не сразу реагируют на движение впереди стоящей машины). На светофорах машины могут перегруппироваться в соседние «блоки», движущиеся в нужном им направлении.

Автоматизация потока увеличит пропускную способность трасс без их расширения.

Следующий шаг после автоматизации автомобилей — автоматизация дорог. Наземные пути следует дополнять подземными. В асфальте и элементах дорожной инфраструктуры предлагается разместить специальные чипы. Они будут считывать скорость движения машин, силу ветра, сообщать информацию о пробках и путях их объезда, рекомендовать определенную скорость (сообщать дорожным службам о ее превышении), играть роль «маячков» для определения местонахождения на трассе без GPS и т. д. Нечто подобное было реализовано в 1991 году на калифорнийской трассе №15 в рамках программы PATH. Особенно хорошо на такой дороге показали себя автомобили с адаптивным круиз-контролем, использующие лазеры и радары для контроля дистанции до впереди идущего транспорта.

На дорогах будущего водители смогут читать за рулем книги или смотреть фильмы.

В фильмах «Вспомнить все», «Разрушитель» или «Шестой день» машины сами ехали туда, куда им говорили пассажиры. А в сериале «Рыцарь дорог» машина обладала собственной личностью — причем довольно тонкой и ранимой. Искусственный интеллект на колесах считается венцом автомобильной эволюции. Водитель превращается в пассажира, а автомобиль — в общественный транспорт. Вряд ли человек откажется от удовольствия контроля над машиной. Однако взяться за руль можно будет лишь за городом. В автоматизированном дорожном потоке мегаполиса человеческая реакция не сможет сравниться с водительскими способностями суперкомпьютеров. Так, в фильме «Я, робот» людям не доверялось ручное управление, так как считалось, что это слишком опасно.

	«Умное» такси («Вспомнить все», 1990).
	Старый и новый KITT из «Рыцаря дорог».