Gyrocar. Najdziwniejszy samochód świata powstał w Rosji. Miał tylko dwa koła!

TL;DR:

Gyrocar został zbudowany przez rosyjskiego konstruktora, Piotra Szyłowskiego, w 1913 roku. Był to dwukołowy samochód, utrzymywany w pionie przez koło zamachowe, wirujące prędkością 3 tys. obrotów na minutę. Choć Gyrocar okazał się nieudanym prototypem, to po latach powrócono do starego pomysłu. Stabilizację żyroskopową wykorzystuje m.in. Segway oraz różne, prototypowe samochody dwukołowe.

Dlaczego jadąc rowerem, nie przewracamy się, ale gdy tylko zahamujemy, musimy podeprzeć się nogą? Intuicyjna odpowiedź może wskazywać na fakt, że stabilność zapewnia balans ciała rowerzysty. Niestety, nie jest to prawda. Rowerzysta wcale nie jest potrzebny, by rower zachował stabilność.

Możemy przekonać się o tym, rozpędzając rower do odpowiednio dużej prędkości i puszczając go wolno. Jeśli nie natrafi na przeszkodę lub nierówność, przejedzie w ten sposób całkiem spory dystans. Co więcej, jeśli podbiegniemy do jadącego samotnie roweru i popchniemy go z boku, rower zachwieje się, ale nie przewróci i po przechyleniu wróci do pionu.

Na takie zachowanie roweru możemy jednak liczyć wyłącznie wówczas, gdy nasz jednoślad ma wystarczającą prędkość, a raczej gdy jego koła obracają się wystarczająco szybko. Dlaczego tak się dzieje? Szczegółowy opis fizyki roweru znajdziecie m.in. w tekście Jakuba Terakowskiego opublikowanym w magazynie "Rowertour" (8/2010). Na potrzeby tego artykułu możemy jednak przyjąć, że stabilność roweru zapewniają m.in. siła odśrodkowa i efekt żyroskopowy występujący dzięki obracającym się kołom.

O tym, jak skutecznym stabilizatorem może być żyroskop, możecie przekonać się, oglądając poniższy film:

Jeśli żyroskop zapewnia stabilność, to dlaczego nie wykorzystać go w motoryzacji? Nie jest to wbrew pozorom nowa koncepcja. Na pomysł, by skonstruować niewywracalny dwukołowy samochód stabilizowany żyroskopem wpadł w 1912 roku pewien Rosjanin.

Pomysł ten zaświtał na początku XX wieku w głowie Piotra Piotrowicza Szyłowskiego. Ten dobrze zapowiadający się carski urzędnik po ukończeniu studiów prawniczych w Petersburgu zaczął robić – podobnie jak jego przodkowie – błyskotliwa karierę w administracji. Seria urzędniczych sukcesów i awansów zakończyła się wraz z objęciem w 1910 roku stanowiska gubernatora w Pietrozawodsku.

Szyłowski stracił wówczas zainteresowanie pracą urzędnika. Zafascynowały go żyroskopy i ich możliwości. W rezultacie wybrał się do Wielkiej Brytanii, gdzie zgłosił się do firmy Wolseley Tool & Motor Car Company w Birmingham, przedstawiając gotowe plany przedziwnego wehikułu. Zadaniem brytyjskiej firmy było jedynie wykonanie pojazdu zgodnie z dokumentacją.

Nie było to proste, ponieważ pojazd znacząco różnił się od innych produkowanych w tamtym czasie. Z boku wyglądał mniej więcej jak samochód, jednak miał tylko dwa koła, ale mimo tego się nie przewracał.

Było to możliwe dzięki pokaźnemu kołu zamachowemu umieszczonemu na pomysłowym wahaczu pod siedzeniem kierowcy i pasażerów. Do napędu koła zamachowego rozkręcanego do 3 tys. obrotów na minutę używano prądu z akumulatora, do ładowania którego wykorzystano część mocy silnika spalinowego. Pozostała część – około 90 proc. – była przekazywana na tylne koło.

Pojazd nazwany Gyrocarem był stabilny, a przy tym znacznie cichszy od ówczesnych samochodów. Pierwsze próby tej maszyny przeprowadzono w 1913 roku, a po wprowadzeniu różnych poprawek Gyrocar został w 1914 roku zaprezentowany w Londynie. Jak wszystkie nowatorskie konstrukcje cierpiał na choroby wieku dziecięcego, jak m.in. zbyt niska moc zastosowanego silnika, jednak na ich usunięcie i dopracowanie maszyny nie było już czasu. Wybuchła pierwsza wojna światowa.

Piotr Szyłowski wrócił do Rosji, by służyć swoją wiedzą walczącej ojczyźnie, a zakłady Wolseley Tool & Motor Car Company zostały przestawione na produkcję na potrzeby armii. Nikt nie miał czasu, by zajmować się eksperymentalnym pojazdem. Właściciel fabryki nie chciał jednak wyrzucać samochodu stanowiącego własność klienta i postanowił przechować go w dość osobliwy sposób – zakopując w ziemi.

W tym czasie Piotr Szyłowski był już w Rosji, gdzie skonstruował m.in. żyroskopowy mechanizm pozwalający samolotom na utrzymywanie kursu podczas lotu w chmurach. Urządzenie to zostało z powodzeniem przetestowane na największym bombowcu tamtych czasów, samolocie Ilia Muromiec.

Kolejnym z projektów Szyłowskiego była eksperymentalna jednoszynowa kolej żyroskopowa. Jej zaletami były m.in. możliwość pokonywania ostrych zakrętów przy dużej prędkości oraz niższy koszt budowy sieci kolejowej. Zbudowano nawet testowy odcinek łączący Petersburg z Carskim Siołem (około 25 km).

Swoim wynalazkiem Piotr Szyłowski usiłował zainteresować przejmujących władzę w Rosji komunistów, jednak jego prace nie spotkały się z przychylnym przyjęciem i wynalazca został zmuszony do emigracji. W 1922 roku powrócił do Anglii, gdzie przez kolejne lata pracował w firmie Sperry Gyroscope Company, pisząc sporadycznie różne naukowe artykuły dotyczące wykorzystania żyroskopów.

W 1939 roku opublikował w czasopiśmie „The Morris Owner” popularyzatorski tekst podkreślający zalety pojazdów żyroskopowych i perspektywy wykorzystania ich w brytyjskich koloniach, jednak nie zdecydował się na ponowne zbudowanie jeżdżącego egzemplarza. Zmarł w 1957 roku, mając w dorobku wynalazki związane z zastosowaniem żyroskopów w lotnictwie oraz m.in. nowy kompas dla brytyjskich czołgów.

Zanim to nastąpiło, jeszcze w 1938 roku o pogrzebanym przed laty samochodzie przypomniano sobie w Birmingham. Gyrocar został wykopany i odrestaurowany i przetrwał drugą wojnę światową w lokalnym muzeum. Niestety, w 1948 roku jakiś geniusz wpadł na pomysł, by oddać tę wyjątkową maszynę na złom. Po Gyrocarze pozostały wspomnienia, stare artykuły w prasie i trochę zdjęć.

Spotkałem się z teorią, że gdyby Piotr Szyłowski dopracował swoją konstrukcję, losy motoryzacji mogłyby wyglądać inaczej. Nie sądzę, by była to prawda. Dlaczego?

Pojazd, choć bardzo interesujący, stanowił raczej ciekawostkę niż maszynę użytkową. Wprawdzie Szyłowski snuł plany militarnego zastosowania Gyrocarów i podkreślał, że takie pojazdy mogą być napędzane słabszymi, a zatem oszczędniejszymi silnikami niż zwykłe samochody, to ta nowatorska konstrukcja miała liczne wady.

Ograniczenia technologiczne z początku XX wieku sprawiały, że Gyrocar był bardzo ciężki - pojazd ważył ponad 2,8 tony. Tak duży ciężar opierał się na zaledwie dwóch kołach, co wpływało na ich żywotność i zwiększało ryzyko uszkodzeń w przypadku jazdy po nierównościach. Problemem była również komplikacja konstrukcji, daleko większa niż w przypadku samochodów czterokołowych.

Nie znaczy to jednak, że Gyrocar był ślepym zaułkiem ewolucji samochodów. Musiał po prostu trochę poczekać. Próbę budowania samochodów żyroskopowych podjął m.in. w latach 60. Ford, projektując koncept o nazwie Gyron (jedyny model został zniszczony w pożarze w 1962 roku), a stara idea powróciła w ostatnich latach w postaci kilku interesujących maszyn.

Stabilizowany żyroskopowo jest m.in. Segway, a konstruktorzy, prezentując koncepcje pojazdów przyszłości, często pokazują maszyny dwukołowe, jak choćby widoczny na powyższym filmie C1. Po latach okazuje się, że pomysł rosyjskiego konstruktora miał sens, ale po prostu nie trafił w swój czas: epoka dwukołowych samochodów zaczęła się dopiero wiek później.

W artykule wykorzystałem informacje m.in. z magazynu "Rowertour", serwisów Motofakty i Weird Science oraz, dzięki uprzejmości klubu Wolseley Register, z archiwalnych materiałów dawnej fabryki Wolseley Motor Company.