История и будущее автомобильных рулей

Не всем автолюбителем известно, что традиционная форма рулевого колеса, давшая ему народное прозвище «баранка», появилась у автомобилей далеко не сразу. Первые бензиновые машины управлялись прямым вертикальным рычагом, который в начале эры автомобилизма часто называли румпелем. Колеса поворачивались вращением рукоятки, установленной на верхнем конце румпеля или отклонением рычага влево и вправо.

Несколько примеров рулей, не вошедших в описание — подборка (листайте влево или вправо).

Далее вы сможете подробнее ознакомиться с историей и перспективой решений в управлении автомобилями.

Эволюция рулевого колеса

Управление рычагом на малых скоростях движения (до 20 километров в час) устраивало первых автомобилистов только до появления мощных двигателей, которыми тогда считались моторы в 4, 6 лошадиных сил. Практически одновременно (1894, 1896 г.г.) были запатентованы круглый руль (французом Альфредом Вашероном) и руль, подобный велосипедному (чешский Präsident производства фирмы Nesselsdorfer Wagenbau).

Руль велосипедного типа недолго конкурировал с круглым рулевым колесом. Через десять лет после установки наклоненного к водителю руля на гоночную машину Panhard (1898 г.), все серийные модели выпускались с рулевым колесом знакомой нам конструкции.

Практически сразу появились и разногласия в расположении руля. Для правильной ориентации на дороге водитель должен располагаться как можно ближе к встречному транспорту. Поэтому водительское сиденье и руль в странах и доминионах Британской империи (а позже и в Японии), где было традиционным левостороннее движение, располагались справа.

Страны Европы и обеих Америк, принявшие правостороннее движение (впервые введенное для Франции специальным указом Наполеона), конструировали автомобили с левым рулем. При этом удобство управления (а переключать передачи, находить кнопки на «торпедо» легче правой рукой) отошло на второй план. Исключение составляют одноместные гоночные машины, у которых руль устанавливается по центру кокпита.

За более чем сто лет эволюции у руля появилось не так уж много усовершенствований:

• шарнирная конструкция рулевой колонки;
• кнопка или рычаг клаксона;
• регулировки положения руля;
• выносные кнопки управления;
• чехлы, подогревы.

Появление дополнительных функций было вызвано заботой об удобстве управления, обеспечением безопасности или автомобильной модой. Самым опасным из компонентов руля оказалась рулевая колонка, изготовленная из цельной трубы. При увеличении скорости и появлении дорожных аварий цельная колонка передавала энергию удара в район грудной клетки водителя, что часто приводило к смертельным травмам.

Этот недостаток был характерен и для отечественной «Победы», которая статистикой признана самой травмоопасной моделью СССР. Для искоренения недостатка инженеры придумали несколько демпфирующих конструкций с шарнирными соединениями, из которых самой распространенной стала двухтрубная рулевая колонка. В США применение энергопоглощающих рулевых колонок автопроизводителям прописано законодательством.

Одновременно с изменением конструкции на рулевую колонку «переехали» замок зажигания, рукоятки переключения указателя поворотов, управления головным светом и работой стеклоочистителей. Стараясь сделать руль удобным для водителей разного телосложения, конструкторы изобрели сначала телескопические регулировки руля (Форд, 1955 г.), позже — регулировки храповиком в семи позициях (Кадиллак, 1963 г.).

Сейчас даже серийные бюджетные модели снабжаются регулировками руля по наклону и вылету. Премиальные машины представительского класса комплектуются электрорегулировками руля с запоминанием нужного положения. Одной из самых оригинальных конструкций стал откидывающийся руль модели «Форд Тандерберд» (1961 г.).

Установив селектор коробки в положение «паркинг», рулевую колонку можно было отодвинуть вправо, что было удобно для выхода водителя из автомобиля. Новинка чрезвычайно понравилась американцам, но была законодательно запрещена через шесть лет.

По количеству и форме спиц, связывающих центральную втулку с рулевым ободом, первые рули подражали штурвалам прогулочных катеров. Прямой крест спиц руля указывал направление движения и позволял оценить радиус поворота. Такую форму руля до сих пор предпочитают использовать конструкторы дорогих ретро — автомобилей компании Spyker.

С увеличением количества циферблатов на приборной доске более удобным признали расположение четырех спиц «косым крестом», не заслонявшим приборов. Количество спиц у автомобильных моделей менялось в угоду оригинальности и моде. Известны модели руля с двумя, тремя, шестью спицами. Своеобразный рекорд в модели «DS» установил «Ситроен», выпустивший руль с одной спицей, переходящей в рулевую колонку.

Увеличение количества приборов сделало самой распространенной трехспицевую конструкцию руля. В ней верхняя часть обода совмещается с обрезом приборной доски, боковые спицы заслоняют приборы только при малом радиусе крутого поворота. Именно такой руль использовал «Порш» для комплектации Porsche 911 с рекордным числом циферблатов.

Из дополнительных приборов первым на руль переместился клаксон. Воздушный сигнал с раструбом и грушей долго располагался рядом с водителем. Изобретение электрического клаксона (1910 г.) позволило расположить кнопку управления сигналом в центре руля.

Позже для управления предупредительной звуковой сигнализаций использовали металлические кольца, полукруговые мембраны, спицы руля. На современных рулях клаксон может управляться различными кнопками. Большинство водителей считает самыми удобными для подачи сигнала мягкие фрагменты на правой и левой спицах трехспицевого руля, которыми можно управлять большими пальцами обеих рук.

С развитием электроники на руль перекочевали кнопки автопилота (круиз-контроля), регуляторы аудио и медиасистем, переключатели режимов бортового компьютера. Нажатием большого пальца можно активировать включение телефонного «блютуза», СД-чейнджера. Первым рекорд по количеству кнопок на руле установила концептуальная Lancia Medusa, в которой на руле разместились все регуляторы механизмов автомобиля.

Интересно, что в дорогих моделях спортивных «Феррари» и «Бугатти» конструкторы избегают выноса кнопок на руль, считая, что они отвлекают водителя от управления скоростной машиной. Оригинальное решение предложили итальянские проектировщики модели Maserati Boomerang, которые отказались от спиц, полностью освободив обзорность приборной доски.

Функциональность такого руля оказалась сомнительной, но единственный экземпляр машины получил сертификацию для дорог общего пользования и был успешно продан.

Обод первых рулей изготавливался из дерева или металлической трубы. Чтобы не скользили руки, металлические рули снабжались веревочной или резиновой оплеткой. Появление пластмасс сделало их основным материалом для ободов руля. Обод руля постепенно расширялся, приобретал объемные, «дутые» формы с волнообразными расширениями для удобства удерживания «баранки». Пластмассовый руль с внутренним металлическим каркасом стал основной конструкцией для бюджетных моделей.

Тем не менее, ободы рулей дорогих «Роллс-Ройсов» и «Бентли» по-прежнему набираются из гнутых фрагментов дорогих пород дерева. У премиальных массовых моделей бизнес — класса рулевое колесо обычно обтягивается кожей.

Большое влияние на форму руля оказало изобретение подушек безопасности. Первая подушка безопасности, помещенная в руль, выглядела довольно неуклюже (по современным понятиям).

С развитием опции подушки безопасности стали компактнее и сейчас у многих моделей прочно заняли небольшое место в центре руля. Из других скрытых механизмов рулевого управления наиболее важными стали усилители руля. Крутить руль первых автомобилей было нелегко, управление облегчалось только при наборе скорости, при этом автогонщики даже помогали себе коленями. Появление гидроусилителей позволило вращать руль одной рукой или одним пальцем. Не рассматривая особенностей гидравлических и электрических усилителей, нужно заметить, что работа этой опции во многом определяет «остроту» руля и точность управления машиной.

Расположение руля в непосредственной близости к ветровому стеклу приводит к тому, что обод руля первым нагревается или охлаждается при изменениях погоды. Особенно неприятным у ранних моделей авто было прикосновение к холодному рулю, от которого руки водителя замерзали даже в перчатках. Частично спасали положение теплые оплетки и чехлы на руль. Настоящий комфорт при управлении остывшей машиной принесли встроенные в рулевое колесо механизмы электроподогрева, которые в дорогих моделях можно включать дистанционно.

Руль будущего: концепты и тенденции развития рулевого управления

Не считая, что автомобильный руль достиг совершенства, конструкторы и дизайнеры постоянно выдвигают новые концепции, направленные на улучшение эргономики рулевого колеса, его функциональности. Заметное влияние на тенденции изменения рулевого управления несет развитие электронных приборов.

Как принято в автомобилестроении, многие новшества приходят в массовое производство после проверки на гоночных автомобилях. Рули для гонщиков «Формулы 1» разрабатываются индивидуально, эти конструкции уже трудно назвать рулевым колесом. Примером может служить руль знаменитого гонщика Мики Хаккинена.

Нетрудно увидеть, что руль потерял круглую форму, превратившись в сложную конструкцию. Во многом это связано с тем, что большие радиусы поворотов гоночных трасс не требуют полного вращения, в сложных поворотах руль поворачивается на 45–60 градусов. Гоночный болид не имеет заднего хода, не нуждается в маневрировании для парковки.

На руль не вынесены только управление газом и тормозной системой. На плоскости руля расположены кнопки включения функций (ограничителя скорости, радиосвязи), тумблеры и многопозиционные переключатели. Не отрывая рук от руля, гонщик может регулировать баланс тормозов, переключать режимы подачи топливной смеси, настраивать контроль тяги.

В более поздних конструкциях гоночного руля центральное место занял электронный дисплей, на котором отражаются команды распорядителей гонки, информация с бортового компьютера (о скорости, лимите топлива, состоянии шин, текущей передаче). На экране гонщик может увидеть допустимую скорость прохождения сложных участков и оптимальную траекторию движения.

Создатели концепт-каров идут по такому же пути. Один огромный дисплей, выполненный в форме традиционного круга, заменил руль в концептуальной модели «Ситроена Осмос».

При вращении руля, выполненного как единое целое с рулевой колонкой, многообразная информация не изменяет своего горизонтального положения. Машина существует только в виде макета, так что о практическом удобстве управления таким рулем судить пока невозможно.

Массу необычных решений для руля предложил концепт — кар из Баварии под названием BMW Z22.

Кроме нетрадиционной прямоугольной формы, этот руль оборудован многочисленными сенсорными клавишами, которыми можно переключать передачи, управлять медиасистемой, включать проектор на ветровом стекле. Даже двигатель машины включается не ключом зажигания или кнопкой «стоп-старт». Для этой цели в руль вмонтирован отдельный дактилоскопический сенсор.

Только дизайнерским изыском можно назвать оформление салона концепта Ford Interceptor.

Увлечение квадратными и прямоугольными формами, в которых выполнены все элементы салона (декоративные вставки, приборы, дефлекторы вентиляции, кулиса коробки передач) не обошло и форму руля. О практической функциональности этого руля судить трудно, так как машина не пошла в массовое производство.

На управление детской электронной игрой похож руль электрического концепта «Хонды» EV-STER. Не попробовав рулевого управления такого типа, трудно оценить его возможности.

Вызывает сомнения точность управления джойстиками, похожими на тракторные рычаги. Непонятно, почему их два, как управлять, сняв руку с одного джойстика, чем они лучше обычного руля. Необычность концептуального электрокара несомненна, но практичность новинки придется доказывать автомобилистам еще много лет. Возможно, проект рассчитан на новое поколение японской молодежи, воспитанной на электронных играх.

Одну из самых интересных электронных тенденций развития руля предложил концерн Volkswagen, показав на Парижском автосалоне новый концептуальный электрокар Volkswagen ID. Неподвижный руль концепта выполнен в виде шестиугольной обтекаемой ниши.

Кисти рук водителя управляют поворотами, перемещаясь по сенсорному дисплею. Большие пальцы могут сенсорными кнопками переключать передачи, управлять бортовым компьютером, медиа-системой, навигатором, регулировками климат-контроля.

Наиболее реальным и функциональным выглядит руль роскошного электрического концепт-кара EXP 12Speed от британско-немецкого бренда «Бентли».

Руль концептуального кабриолета на электрической тяге, обтянутый дорогой красной кожей, эргономичен по форме и элегантен. Продумано расположение всех дополнительных переключателей, вынесенных на руль. Функциональны даже торцы разрезного руля. Они заканчиваются кнопками, украшенными позолоченными логотипами «Бентли». Эти переключатели отвечают за включение моментального разгона и ограничителя городской скорости. Представляется, что такой руль наиболее близок к реальному воплощению в серийном (если так можно говорить о «Бентли») автомобиле.

Нужно заметить, что любое усовершенствование проходит долгий путь от концепт-кара до массового автомобиля. Не все новинки проходят эти испытания, что доказано примерами рулей «Лянчи» или «Мазерати». Чаще всего изменения традиционной конструкции проходят медленно и постепенно, так что сказать, какие из приведенных новшеств мы вскоре увидим в массовом производстве — достаточно сложно.

Наш любимый руль :)