Бортжурнал
Главная
Что внутри акульего плавника на крыше машины
Старая штыревая антенна была длиной около 75 сантиметров не случайно: это четверть длины волны музыкальных радиостанций в диапазоне УКВ.Плавник на крыше в разы ниже, и радио в нём помещается только благодаря спиральной катушке и усилителю. А первые плавники радио не ловили вовсе: их ставили ради телефона и навигации.Почему штырь был таким длиннымВолна музыкального УКВ-радио длиной примерно от 2,8 до 3,4 метра. Простая и хорошо работающая антенна для неё — металлический стержень в четверть волны, около 75 сантиметров.Вторую половину антенны заменяет металл кузова: крыша или крыло работают как «земля», от которой отражается сигнал.Лучше всего штырь работал бы в центре крыши, где ему ничего не мешает. Но ради внешнего вида его обычно ставили на крыло.С конца 1950-х на дорогих машинах появились выдвижные антенны с электроприводом, а у части Cadillac штырь поднимался, когда водитель вытягивал ручку громкости на приёмнике.Куда делись выдвижные антенныШтырь портил силуэт, его гнули, ломали и воровали. Производители хотели гладких машин, и антенна переехала в стекло.Тонкие проводники вклеивали в лобовое стекло ещё в 1970-х, а позже чаще всего радио стали ловить нитями в заднем стекле. Ранние варианты использовали прямо нити обогрева, в новых под антенну отводят отдельный участок стекла.У такой антенны слабая чувствительность, поэтому рядом ставят небольшой усилитель. У многих седанов радио до сих пор ловит заднее стекло, а у кроссоверов и универсалов — чаще боковое заднее окно.Что под пластиковым колпакомПод колпаком плавника собрано несколько антенн сразу. Обычно там антенны мобильной связи, иногда по две-три для быстрого интернета, антенна навигации, которая принимает сигналы ГЛОНАСС и других спутниковых систем, и во многих машинах радио.Навигации и мобильной связи размер плавника не мешает. Волна спутникового сигнала около 19 сантиметров, волны мобильной связи тоже короткие, и антенны для них помещаются на печатной плате.С радио сложнее: четверть его волны в плавник не влезет. Короткий элемент «удлиняют» электрически — сворачивают проводник спиралью, а слабый сигнал поднимает встроенный усилитель.Почему антенна снаружиМеталлический кузов для радиоволн — почти экран. Сигнал спутника очень слабый и приходит сверху, поэтому антенне навигации нужен вид на небо: крыша или место под радиопрозрачным пластиком.Крыша вдобавок работает как «земля» для всех антенн плавника: чем ровнее металл вокруг, тем одинаковее приём во все стороны. На крыле такой «земли» мало, поэтому штырь там ловил хуже, чем мог бы.Главный поворот: радио пришло последнимПервые плавники радио не ловили. Японский производитель антенн Harada пишет, что сначала плавники служили только для мобильной связи и навигации, а плавники с радио появились в 2010 году.Ранний плавник на BMW 3-й серии E46 был антенной для встроенного телефона. Радио при этом по-прежнему ловило стекло.С ЭРА-ГЛОНАСС похожая история: её антенна тоже не обязана жить на крыше. По ГОСТ 33464-2015 антенны навигации и связи могут быть внешними или встроенными в сам блок, а место выбирает производитель машины.Стандарт требует другого: связь должна работать в любом положении машины, а хотя бы одна антенна — пережить аварию. В АО «ГЛОНАСС» прямо говорили, что антенна может стоять в плавнике, под панелью у лобового стекла или ещё где-то.Что на самом деле прячется в плавникеПлавник — общий дом для антенн, которым нужна крыша: связи, навигации и, на машинах посвежее, радио. Штырь ловил только радио, а плавник собирает под одним колпаком связь, навигацию и радио, причём радио попало туда последним.Если радио пропало после замены заднего стекла, первым делом стоит проверить разъём антенны на нём: на многих машинах радио ловит именно стекло.Фото: Atharv Chandel, Викисклад (CC BY-SA 4.0).
Кто придумал автомат: канадец, бразильцы и провал в СССР
Автомат, который сегодня стоит в большинстве новых машин, придумал канадский инженер — и его собственная коробка так и не заработала по-настоящему.Патент на неё выдали в 1927 году, но конструкция работала на сжатом воздухе вместо масла и не тянула машину. Рабочую серийную коробку сделали только в 1940 году, и не в Канаде.Инженер, у которого коробка не заработалаВ 1921 году канадский инженер-паровик Альфред Хорнер Манро спроектировал самопереключающуюся коробку передач на четыре скорости вперёд. Заявку на патент он подал в 1923 году, а сам патент под названием «Power-transmission gear» получил только в 1927-м.Вместо гидравлической жидкости Манро использовал сжатый воздух — и это оказалось слабым местом: воздух не передавал достаточно момента, у коробки не было ни заднего хода, ни режима паркинга. В серию устройство так и не пошло.Бразильцы нашли рабочую жидкостьРешение нашли не в Северной Америке. В 1932 году два бразильских инженера, Жозе Браз Арарипе и Фернандо Лели Лемос, предложили заменить воздух в схеме Манро на гидравлическую жидкость.Момент через жидкость передавался куда лучше, чем через воздух, и именно эта идея легла в основу всех современных автоматов с гидротрансформатором. Патент на бразильскую разработку в итоге выкупила General Motors.Oldsmobile без педали сцепленияВ GM разработку довела до готовой коробки группа инженеров под руководством Эрла Томпсона — того же человека, что придумал синхронизатор для механических коробок. Проект начинался как программа Cadillac в 1932 году, а в 1936-м переехал в центральный исследовательский отдел GM.Осенью 1939 года новинку под названием Hydra-Matic предложили как платную опцию за 57 долларов на Oldsmobile модельного 1940 года — на год раньше, чем на Cadillac.Гидромуфта вместе с четырёхступенчатым планетарным редуктором переключала передачи сама, без педали сцепления. GM назвала это «самым важным достижением с момента появления электростартера».Почему Америка пересела на автомат так быстроДело было не только в удобстве. Бензин в США стоил дёшево, и небольшой перерасход топлива у ранних автоматов покупателей не смущал. Города росли, пробки становились гуще, и постоянно дёргать рычаг механики в потоке надоедало.Доходы населения увеличивались, опция дешевела, а в 1950 году Chevrolet предложил Powerglide — первый автомат для массовой недорогой машины, а не только для дорогих Cadillac и Oldsmobile.Конструкция была проще и дешевле в производстве, чем Hydra-Matic, и к середине 1950-х больше половины новых Chevrolet покупали именно с ней.К 1955 году автомат стоял примерно на сорока процентах новых американских машин, а к 1957-му — уже на четырёх из пяти.Почему СССР почти успел и передумалСоветские инженеры пробовали автомат даже раньше, чем кажется. Первые опытные образцы «Волги» 1953–1954 годов сразу строили с трёхступенчатой автоматической коробкой по образцу американского Ford-O-Matic.Коробка дошла до конвейера во второй половине 1957 года, но выпустили с ней лишь небольшую партию машин: ставить автомат в базовую комплектацию не стали из-за сложности обслуживания в обычных мастерских.Обычная серийная «Волга» так и осталась с механикой. В самой Европе автомат буксовал по другой причине: топливо было дороже, а моторы — компактнее и не всегда справлялись с потерями момента в гидротрансформаторе, из-за чего механика заметно экономила бензин.Что в итогеАвтомат родился из неудачной канадской идеи, которую довели до ума бразильской жидкостью и американскими деньгами. Победил он там, где бензин был дешёвым, а моторы — достаточно мощными, чтобы простить коробке потери в гидротрансформаторе.След этой истории виден и сегодня: в правах до сих пор существует отдельная отметка для тех, кто сдавал экзамен только на автомате, — механику закон по умолчанию считает базовым навыком. А на чём вы сдавали на права?