Fordonet ska rulla med ett enda hjul

2015-03-21 06:00  

TEKNIKHISTORIA. Målet är ett fordon där föraren rullar fram i ett enda jättehjul. Tidskriften Teknikhistoria berättar om hur olika uppfinnare har försökt få den att slå igenom i hundra år – utan att lyckas. Men drömmen kan ännu bli sann.

Trampkvarnen är en minst 4 000 år gammal uppfinning. Den går ut på att driva kvarnar och pumpar med ett stort hjul som får sin kraft av att djur eller människor trampar runt det från insidan. På medeltiden fanns till och med miniatyrvarianter där hundar gick för att rotera köttspett över elden.

Under 1800-talet inspirerades uppfinnarna av cykeln och bilen. De tidiga "höghjulingarna" med sitt stora framhjul dominerade länge. Ett stort hjul hjälpte till att jämna ut stötarna på dåtidens gropiga vägar.

Här någonstans började idéerna om trampkvarnar och cyklar flyta samman. Varför inte konstruera ett stort hjul med förare och framdrivning inuti?

En lång, lång rad av entusiastiska konstruktioner följde. Pedaldrivna, handvevade, propellerdrivna och motoriserade jättehjul har tagits fram, och kreativiteten har inte sinat än.

Enkelhjulingen i sin grundform består av ett yttre hjul som har kontakt med vägbanan. Sadel, motor och förare sitter på en enhet som vilar mot det yttre hjulet på mindre rullar. Till det kommer ett drivhjul av något slag.

På papperet är enkelhjulingen en ganska enkel idé, men i praktiken för den med sig flera svårigheter. Den första är styrningen. I de flesta varianterna ändrar fordonet riktning genom att föraren lutar sig åt ena eller andra hållet, en teknik som kräver träning.

Det andra och största problemet är "hamstereffekten". Vid gas eller broms tenderar föraren att rotera med hjulet, framåt eller bakåt. I värsta fall kan det leda till en okontrollerad åkning hela vägen runt. Det kan också ge upphov till en gungande rörelse även vid jämn hastighet. Gaspådrag och bromsning måste alltså utföras med stor försiktighet, vilket begränsar den rimliga hastigheten ordentligt.

"De är mer som flygplan än som bilar eller motorcyklar. Man balanserar på en enda punkt och kan inte slappna av – man måste tänka på varje rörelse. Jag ser inte att det skulle vara något för gemene man", sade Kerry Mclean i en intervju med Detroit Free Press.

Han är en av världens mest erfarna enkelhjulister, och har tillbringat 30 år med att bygga och förbättra sina fordon. Bland annat har han haft hastighetsrekordet för fordonstypen, strax över 100 kilometer i timmen, som han satte med sin V8-drivna "Rocket Roadster". Han har också varit med om en allvarlig krasch när ojämnheter i hjulet fick ekipaget att vobbla okontrollerat.

Genom åren har uppfinnarna varit mer optimistiska än Kerry Mclean. Man har inte bara haft nöjeskörning i åtanke. Det har rentav funnits idéer om enkelhjuliga stridsvagnar, ett infall som inte kom längre än fantasiteckningar. Tidvis har enkelhjulingarna setts som seriösa alternativ till bilen.

J.A. Purves tog 1930 patent på det kanske mest ambitiösa försöket att göra en enkelhjuling till ett praktiskt fordon. Hans "Dynasphere" var bredare än de tidigare konstruktionerna, mer som ett stort traktordäck än ett cykelhjul. Det bestod av ett ramverk av järn med läder som kontaktyta.

De två första protoyperna var en mindre elektrisk och en större med bensinmotor. Den vägde nästan 500 kilo och var tre meter i diameter. Hjulet hade treväxlad låda med back. Toppfarten var över 40 kilometer i timmen.

En senare variant styrdes med ratt och ändrade balansen i hjulet genom att skjuta hela förarplatsen åt ena eller andra sidan. Det var ett sätt att motverka sfärens största brister: den var nästan omöjlig att styra eller bromsa.

Han byggde också en demonstrationsvariant för åtta personer. Den var avsedd att köras på stranden. J.A. Purves uppfinning var ett seriöst försök att testa enkelhjulingarnas potential som transportmedel till vardags. Visionen var att skapa ett slutet hjul med kaross, mer som en bil.

Enligt honom själv var Dynaspheren "framtidens höghastighetsfordon". Men det blev inget genombrott för enkelhjulingen den gången heller. Efter många reportage och notiser i den tidens populärvetenskapliga tidskrifter försvann Dynasphere ur historien någon gång efter 1932.

Dagens teknik ger enkelhjulingen en möjlighet att göra comeback. Intresset är fortfarande stort, kanske större än någonsin. I Storbritannien finns till och med en riksorganisation, British Monowheel Association. Det handlar fortfarande om amatörbyggen med i stort sett samma teknik som för 100 år sedan, men med bättre material och tillgång till mer information från andra experimentglada. Den ledande konstruktören, Tom Anable, har byggt allt från pedaldrivna hjul till högpresterande hastighetsrekordmaskiner.

Men kanske står enkelhjulingarna inför ett tekniksprång. Den datorstyrda gyroskopstabiliseringen som håller Segway och liknande fordon upprätta kan också tämja enkelhjulingarna. Elektroniken kan tämja både hamstereffekten och sidobalansen så att farkosterna blir mer lättkörda och säkrare.

Tekniken har ännu inte nått fram till de fullskaliga enkelhjulingarna, men finns på enhjuliga leksaksfordon med sadel eller sådana man står rakt upp och ned på. Drömmen om att glida fram bekymmersfritt i ett stort, fantastiskt hjul kan fortfarande bli sann.



Det här är en artikel från tidningen Teknikhistoria. Prenumerera på den här.

 


Följ Ny Teknik och Teknikhistoria på Facebook!



Läs fler artiklar från Teknikhistoria:

Saabs Draken bär spår av nazist-plan

Isbrytaren som imponerade direkt

Slussen i Stockholm – ständigt i fokus för ombyggnader

Niklas Dahlin

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt