Fizika za kolesom je že več kot sto let ujeta v isti princip: zaprta gumijasta posoda, ki se zanaša izključno na tlak zraka, da podpira težo vozila. Če se posoda zlomi, gibanje se ustavi.
Vendar pa vodilne skupine v industriji, kot sta Michelin, Bridgestone in Hankook, vodijo preobrazbo v fiziki in materialih. Cilj ni več zadržati zrak, temveč popolna odstranitev. Inženirska rešitev je Tweel (združitev pnevmatike in platišča), edinstvena struktura, kjer sta pnevmatika in platišče eno neprekinjeno telo.
Fizika smole proti šrapnelu
Namesto klasične zračne komore Tweel uporablja notranjo mrežno strukturo, ki jo tvorijo zelo prožni poliuretanski smolni radiji in visoko trdno jeklo, nad katero je nameščena zunanja tekalna plast, imenovana strižni pas.
Ko ta pnevmatika zadene oviro ali utrpi hudo poškodbo, fizika sistema deluje radikalno drugače kot pri običajnem kolesu:
- Prerazporeditev obremenitev: Če fragment granate ali izstrelek puške uniči več poliuretanskih radijev, vozilo ni popolnoma nepremično. Preostali radiji mehansko takoj prerazporejajo težišče vozila.
- Elastična deformacija in oprijem: Ker nima notranjega tlaka, se tekalna plast prilagodi obliki kamnov in ovir. To poveča površino stika in oprijem na nestabilnih terenih ter popolnoma odpravlja tveganje za odklop pnevmatike.
Ta geometrijska neuničljivost je premaknila komercialni interes proti obrambnim laboratorijem. Pentagon, preko Combat Capabilities Development Command Ground Vehicle Systems Center, intenzivno ocenjuje to tehnologijo na lahkih taktičnih vozilih, kot sta Polaris MV850 in Polaris DAGOR. Hkrati Hankook preizkuša svoj ustrezen sistem iFlex na robotskih platformah, ki patruljirajo Demilitarizirano cono Južne Koreje.
Ni primerno za komercialno industrijo
Če je ta tehnologija sposobna vzdržati ogenj izstrelka ali udarce med bojnimi nalogami, zakaj ni nameščena v običajnih cestnih avtomobilih? Odgovor se zoži na dve ključni dejavnosti: termodinamika in akustika.
Na hitrostih nad 100 km/h na avtocestah stalna in pospešena upogibnost poliuretanskih radijev povzroča masiven notranji trenje. Ta disipacija energije povzroči izjemno toploto, ki pospešeno degradira polimere in ogroža strukturno integriteto platišča.
Nasprotno pa običajni zrak pri visokih hitrosti razporeja in odvaja toploto veliko bolj učinkovito.
Zrak ujet v običajni pnevmatiki deluje kot končni amortizer za mikro-napake na cesti. Sestave brez zraka so preveč krhke, zato vibracije prenašajo neposredno na karoserijo. Poleg tega odprt dizajn radijev povzroča močan aerodinamični šum in raven hrupa, ki ni vzdržna za standarde udobja potniških avtomobilov.
