Феномен Bose: чому найкраща у світі підвіска досі не стала серійною

Призначення автомобільної підвіски — забезпечувати комфорт і постійне зчеплення з дорогою. Призначення видатної автомобільної підвіски — забезпечувати безпрецедентний комфорт, повністю ізолюючи кузов від того, що знаходиться під колесами. Хто міг би створити таку підвіску? Німці? Японці? Ні, її створили американці — причому не з Ford або GM, а з компанії, яка взагалі виробляє не автомобілі, а аудіотехніку — Bose.

Bose — не бренд, але людина

Як і багато чого революційного у світі, технологія принципово нової автомобільної підвіски зобов’язана своєю появою людині, яка була достатньо рішучою, щоб заперечувати неможливе. Його ім’я — Амар Боуз.

Якщо ви вважаєте щось неможливим, не заважайте людині, яка над цим працює.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Американець індійського походження, він і сам ніс у собі чимало революційного: його батько в юності був на вістрі боротьби індійських революціонерів з англійськими колонізаторами. Амару пощастило більше: він народився вже після переїзду батька до США, але дух новаторства і прагнення розширювати межі можливого передалися йому у спадок, втілившись у його самореалізації в техніці.

Будучи пристрасним захопленим меломаном, він присвятив себе акустиці та аудіотехніці. Але як і будь-яка різнобічно розвинена людина, він не обмежив себе тільки нею: ще одним захопленням Амара були автомобілі. Однак на відміну від більшості, яку приваблювали потужність, швидкість і дизайн, Боуз цінував у них інше: комфорт. Ще за шість років до заснування власної компанії, якій судилося стати в низку найкращих виробників топової акустики, Амар придбав Pontiac Bonneville із підвіскою Ever-Level Air Ride, де замість пружин було застосовано пневмобалони. Чи був він задоволений нею? Відповіддю може послужити те, що через 10 років він змінив Pontiac на Citroen DS, чия гідропневматична підвіска була справжнім витвором мистецтва. Але судячи з того, що сталося далі, Боуз мав щодо цього свою думку.

На фото: Pontiac Bonneville ‘1962 і Citroen DS ‘1968-76

У 1980 році, вже будучи власником власної компанії, професор поодинці почав розробку абсолютно нового типу автомобільної підвіски, використовуючи свій досвід і знання в абсолютно непорівнянній, на перший погляд, сфері аудіотехніки. Але якщо придивитися, можна побачити дещо спільне: коливання, хвилі, передача енергії… Проєктувавши та масштабувавши їх від динамічного випромінювача на підвіску, Боуз створив конструкцію, що передбачила появу систем шумозаглушення — тільки в автомобільному розумінні.

Технологічна магія

Підвіска, спроектована професором, буквально «пригнічувала» коливання, що надходили ззовні. Переконавшись, що ідея життєздатна, через три роки після початку своїх досліджень Боуз залучив до роботи над нею окрему команду, але ретельно засекретив розробку. Підрозділ, зайнятий нею, отримав ім’я «Project Sound», щоб не поширювати інформацію не тільки ззовні, а й усередині самої компанії. Що ж являє собою винахід Bose, і що в ньому революційного?

Основою конструкції є лінійний електромотор, що живиться підсилювачами і керується системою на основі мікропроцесора. Електромотор виконує функції амортизаційної стійки: він «стискається» і «розтискається», але робить це в рази швидше за звичайний амортизатор із пружиною, змінюючи свою довжину за мілісекунди. Саме цей «лаг» у традиційній підвісці не дає їй змоги забезпечити абсолютний спокій кузова: її ходи і швидкість відгуку обмежені фізикою, і в певний момент стиснення або розтиснення підвіски не дає змоги компенсувати розміри подоланої нерівності, передаючи залишкові коливання далі, на кузов. Лінійні електромотори з блискавичним відгуком повністю вирішували цю проблему, прецизійно повторюючи нерівності поверхні і не передаючи далі абсолютно нічого. Діапазон переміщення електромоторів становив 20 сантиметрів — це і була межа повного комфорту, в межах якого кузов залишався нерухомим.

І це було не єдиною перевагою електромоторів. Зрозуміло, настільки складна і потужна електронна система, що несе велике навантаження у вигляді автомобіля, вимагала відповідного живлення. Однак ця особливість багато в чому компенсувалася схемою роботи моторів: вони мали рекуперативну функцію, повертаючи назад на підсилювачі частину витраченої енергії в циклах стиснення. За даними Bose, така схема давала змогу забезпечити споживану потужність на рівні втричі меншому, ніж у штатної системи кондиціонування автомобіля.

Але і це ще не все! По-перше, конструкція підвіски передбачала гасіння не тільки великих, а й найдрібніших нерівностей, що проявляють себе на рівні вібрацій. Для цього маточинні вузли мали власні вбудовані демпфери, що пригнічують мікроколивання. Ну а по-друге, програмний комплекс забезпечував ідеально стабільне положення кузова автомобіля не тільки на нерівностях, а й під час маневрування, повністю виключаючи поперечне розгойдування в поворотах і подовжнє під час розгонів і гальмування. «Залізну» ж основу підвіски становили торсіони, які, втім, виконували фактично лише несучу функцію для кузова, залишаючи всю справжню роботу системі від Bose.

Вперше підвіска може бути однаковою і для спортивного, і для люксового автомобіля.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Робота над революційною підвіскою тривала довгі 24 роки: Боуз розсекретив своє дітище тільки в 2004-му, представивши його широкому загалу, але так, утім, і не дозволивши навіть журналістам випробувати його в справі. Але і без цього презентація справила приголомшливий ефект: це була справжня технологічна магія, всі відгуки та розповіді про яку зводилися до головного — того, що «кузов неймовірним чином залишався абсолютно нерухомим, поки колеса відпрацьовували всі нерівності». Тестовими прототипами стали два седани Lexus LS 400, один з яких був залишений у заводському виконанні, а інший оснащений комплексом від Bose. І цей комплекс, керований тоді, в 2004-му, 750-мегагерцовим Pentium-III, що працює на чверть своєї продуктивності, був справжньою квінтесенцією суті автомобільної підвіски.

У сучасних автомобілях завжди існує компроміс між м’якістю на нерівностях і розгойдуванням під час маневрування. Ця система забезпечує керованість кращу, ніж у будь-якого спорткара, і найвищу плавність ходу, яку тільки можна уявити.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

До речі, будучи керованою програмно, підвіска від Bose давала змогу вносити зміни в алгоритми її роботи і створювати алгоритми різних режимів руху. У Bose, наприклад, відмовилися від того, до чого в наші дні прийшов Mercedes-Benz зі своєю підвіскою Magic Body Control — нахилу кузова автомобіля в поворотах, хоча подібні алгоритми були розроблені і протестовані. Випробування, проведені на той момент, показали, що подібна «мотоциклетна» поведінка була надто незвичною і несподіваною для пасажирів, а деякі водії в швидкісних поворотах, навпаки, переоцінювали можливості автомобіля, провокуючи небезпечні ситуації.

Один із журналістів, які побували на презентації підвіски Bose, так описав свої перші враження від цієї технології.

Спочатку нас привели в ангар, де два автомобілі були встановлені пліч-о-пліч на вібростендах із чотирма окремими опорами, по одній на колесо. Кожна з опор могла підніматися й опускатися в різних діапазонах переміщення та швидкості, імітуючи нерівності дороги. Але, не задовольнившись наявною програмною технологією імітації дороги, в Bose розробили свою власну. Проїхавши коло справжньою дорогою, що рясніє купинами, вибоїнами і ямами, інженери програмно перенесли її на стенди. Крім того, вони розробили для машини, обладнаної підвіскою Bose, режим, що імітує заводську підвіску, з можливістю перемикатися між ним і фірмовим режимом Bose після натискання кнопки.

Двоє з нас сіли в машини, і інженери запустили вібростенди. Спочатку автомобіль з підвіскою Bose було переведено в режим заводської підвіски, і ми відчували коливання, хоч і несильні, і розгойдування машини можна було спостерігати в дзеркала, розташовані зовні автомобіля для наочності. Інший LS 400, без підвіски Bose, коливався абсолютно так само — ми «рухалися» однією і тією ж дорогою. Потім інженер натисканням кнопки перевів підвіску Bose в її нормальний режим — різниця була приголомшливою. У дзеркала зовні було добре видно, що колеса продовжують переміщатися вгору та вниз у такт колесам стандартного автомобіля поруч із нами, але кузов залишався настільки нерухомим, що в салоні можна було пити каву, не проливши жодної краплі.

Джон ДіП’єтро
Edmunds.com

Іншу частину презентації, ретельно складеної фахівцями Bose, можна і потрібно бачити на власні очі. Автомобіль долає нерівності, входить у повороти, розганяється і гальмує — і все це без найменшого коливання кузова. Фінальним акордом у цьому шоу був трюк, в якому автомобіль з підвіскою Bose легко і плавно перестрибує дерев’яну планку, що імітує перешкоду, а потім «кланяється» разом з водієм, який вийшов з машини. Ця частина, звісно, була просто демонстрацією можливостей: інженери не планували подібну опцію в серійній реалізації. Але враження на глядачів цей стрибок справно справляв, починаючи з 2004 року — адже подібні презентації в Bose проводили не тільки для журналістів, а й для потенційних партнерів, які могли б зацікавитися їхньою технологією.

Занадто сміливо для ринку

Але ось якраз із потенційними партнерами ситуація складалася не так яскраво, як із розробкою і практичною реалізацією. Зрозуміло, головними цільовими споживачами своєї технології в Bose бачили великих виробників люксових автомобілів — як спортивних, так і представницьких. Ferrari, Jaguar, Mercedes, Honda та інші були зацікавлені в тому, щоб застосовувати нову підвіску у своїх автомобілях. Кожен, хто випробовував особисто винахід Bose, незмінно говорив, що це найкраща підвіска, яку він коли-небудь бачив. Але коли справа доходила до цифр, усі з міною жалю закривали свої папки і вирушали додому, щоб «обміркувати» пропозицію, яку не наважився прийняти ніхто.

У мене немає сумнівів у тому, що ця технологія може стати успішною на ринку. Але для цього потрібна компанія, яка цікавиться чимось більшим, ніж дизайн і кінські сили.

Амар Боуз (Amar Bose), 1929-2013

Крім електричної обв’язки, що ускладнює автомобіль, на момент розробки вартість деяких компонентів була досить висока, ускладнюючи серійне виробництво і здорожуючи кінцевий продукт. Наприклад, крім мікропроцесора «вузьким місцем» були потужні неодимові магніти, матеріал для виробництва яких був дорогий. Але це було не головною проблемою: професор Боуз був абсолютно правий, передбачивши, що в майбутньому вартість цих компонентів знизиться до прийнятної.

Але ось позбавити систему від двох інших недоліків виявилося не так легко, і першим з них стала маса конструкції. Цільовий показник збільшення ваги автомобіля, за розрахунками інженерів, становив 90 кілограмів — саме стільки, майже центнер, мала додати підвіска автомобіля з системою Bose порівняно зі звичайною. Звісно, тут зростання безпружинної маси не чинило жодного негативного впливу на плавність ходу і стійкість автомобіля — навпаки, ці показники зростали до небувалих висот. Але ось погіршення динаміки і підвищення витрати палива виключити з рівняння не вдавалося ніяк — а на тлі посилення вже тоді екологічних норм і вимог до зниження витрати палива це було доволі важливо. Ну а ще впровадження підвіски від стороннього виробника без великих випробувань, зокрема ресурсних, жоден автобренд, зрозуміло, дозволити собі не міг. Інтеграція системи Bose означала досить серйозні інвестиції, які в разі успіху оберталися унікальною конкурентною перевагою, але в разі невдачі не могли окупитися жодним чином.

Час минав, а унікальна технологія так і залишалася в статусі «перспективної, але складної в реалізації». Експерти обіцяли їй ринковий успіх то в новому флагманському Cadillac, то в Audi A8, а дехто навіть вважав, що сміливі французи побачать у ній майбутнє, змінивши свій Hydractive на принципово нову і більш ефективну схему. Однак і донині жодної угоди з автовиробниками укладено не було. Напрацювання Bose знайшли своє серійне втілення в іншому продукті — сидіннях із системою амортизації Bose Ride, адресованих професійним водіям вантажних автомобілів. Але ось підвіска далі «обкатувальних» Lexus LS 400 не пішла…

Від революції до еволюції

У 2013 році помер батько ідеї електромагнітної підвіски, професор Амар Боуз, який найбільше вірив в успіх свого дітища. Але успіх до нього так і не прийшов, і наприкінці 2017 року в Bose оголосили про продаж своїх напрацювань молодій компанії ClearMotion. Але продаж не позначив відродження технології під новим ім’ям: поточний курс ClearMorion передбачає розробку підвіски, що зберігає класичну конструкцію з пружними елементами у вигляді пружин і амортизаторів. Наголос у ній зроблено на електрогідравлічний модуль Activalve з електронним управлінням, який є зовнішнім елементом амортизатора і дає змогу прискорити відгук гідравлічної системи на дефекти дорожнього полотна: амортизатор з ним стискається і розтискається швидше.

Подальший розвиток системи передбачає збір і аналіз даних про рельєф дорожнього полотна, їх глобальне акумулювання в хмарних сховищах і подальше використання для «передбачення» поведінки підвіски. Звучить революційно — але революційно по-сучасному, з присмаком стартапів, краудфандингу і Кремнієвої долини. Та й конструкція виходить куди складнішою, ніж те, що запропонував майже 30 років тому професор Амар Боуз.