Просмотр кода страницы Колесо

{{значения}}
{{Перенаправление|Колёса}}
[[Файл:Hub (PSF).png|мини]]
'''Колесо́''' — [[движитель]], свободно вращающийся или закреплённый на вращающейся [[Ось (техника)|оси]] [[Круг|диск]], позволяющий поставленному на него телу [[качение|катиться]], а не скользить<ref>{{ВТ-ТСД2|Колесо}}</ref>.

Колёса широко применяются для транспортировки людей и грузов, в различных [[транспортное средство|транспортных средствах]] (к ним некоторые применяют словосочетание с '''колёсным ходом'''<ref>{{ВТ-ВЭС|Повозки военные}}</ref>, с '''колёсным движителем'''<ref>[[s:Федеральный закон от 25.04.2002 № 40-ФЗ/Глава II|Глава II, Федеральный закон Российской Федерации № 40-ФЗ «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств», от 25 апреля 2002 года]]</ref>), повсеместно используются в различных механизмах и инструментах.

== Этимология ==
Слово «колесо» произошло от [[Праславянский язык|общеславянского]] *kolo ([[Родительный падеж|род. п.]] *kolese) и далее восходит к [[Праиндоевропейский язык|праиндоевропейскому]] корню *kʷel- со значением «вращаться, поворачиваться»<ref>[[Черных, Павел Яковлевич|Черных П. Я.]] Историко-этимологический словарь современного русского языка: в 2 т. — 3-е изд., стереотип. — М.: Рус. яз., 1999. Т. 1. С. 411.</ref><ref>{{Фасмер|Колесо}}</ref>. Говорящие на праиндоевропейском языке не заимствовали название, а придумали собственное для обозначения колеса, отчего в языках индоевропейских народов, географически далёких друг от друга, [[Когнаты (лингвистика)|когнаты]] обозначения ''колеса'' едины<ref>{{Книга|автор=David W. Anthony|заглавие=The Horse, the Wheel, and Language: How Bronze-Age Riders from the Eurasian Steppes Shaped the Modern World|ссылка=https://archive.org/details/horsewheellangua0000davi/page/n47|ответственный=|издание=|место=|издательство=Princeton University Press|год=2010|страницы=34|страниц=566|isbn=1400831105|isbn2=}}</ref>.

От слова «колесо» образовано слово «[[колесница]]».

== История ==
[[Файл:Bronocice drawn.png|thumb|Рисунок на [[Сосуд из Броночице|горшке из Броночице]]. Слева — схематическое изображение («вид сверху») двухосной повозки]]
[[Файл:Wheel Iran.jpg|thumb|Колесо древней повозки]]
В представительной подборке древнейших находок колес Ханс Дж. Хольм (2019) показывает, что развитие колесной технологии происходило на протяжении веков начиная с простейших игрушечных моделей<ref>Hans J.J.G. Holm: The Earliest Wheel Finds, Their Archeology and Indo-European Terminology in Time and Space, and Early Migrations around the Caucasus. Archaeolingua Alapítvány, Budapest, 2019, ISBN 978-615-5766-30-5</ref>. Например, в 1981 году румынский археолог М. Дину сообщил о находках глиняных колёс на игрушечных повозках в поселениях [[Культура Кукутень|Кукутени]], которые он приблизительно датировал второй половиной 5-го тысячелетия до нашей эры. В [[Цюшенская гробница|Цюшенской камерной гробнице]] ([[вартбергская культура]]) на мегалитической плите середины 4 тыс. до н. э. были найдены гравировки, схематически изображающие [[вол]]ов, запряжённых в повозку<ref name="Кукутени">[http://www.mk.ru/science/2011/06/16/597841-koleso-izobreli-ne-na-vostoke.html «Российское открытие»: Колесо изобрели не на Востоке] {{Wayback|url=http://www.mk.ru/science/2011/06/16/597841-koleso-izobreli-ne-na-vostoke.html |date=20150701074005 }} // МК, 16.06.2011</ref>.

Керамический [[сосуд из Броночице|горшок из польского Броночице]] со схематическим изображением, напоминающим четырёхколёсную повозку, относится к [[Культура воронковидных кубков|культуре воронковидных кубков]] и датируется возрастом 3635—3370 лет до нашей эры<ref>{{книга |заглавие=The Cultural Counterparts to Proto-European |издательство=[[Routledge]] |год=2005 |isbn=978-0700714636 |место=New York, London |страницы=121—122 |ref=Parpola |язык=en |автор=Parpola, Asko; Carpelan, Christian}}</ref>.

Следующие по времени модели колёс были обнаружены археологами [[Резепкин, Алексей Дмитриевич|А. Д. Резепкиным]] в погребениях [[Майкопская культура|майкопской культуры]] (Пхагугапе, Пшикуйхабль, Чишхо<ref name="Кукутени" />) на Северном Кавказе и А. В. Кондрашовым в погребении [[Новосвободненская культура|новосвободненской культуры]] в Краснодарском крае (середина IV тысячелетия до н. э.)<ref name="Кукутени" /><ref>''Кондрашов A.B., Резепкин А. Д.'' Новосвободненское погребение с повозкой // КСИА. 1988. Вып. 193.</ref>.
[[Файл:Ljubljana Marshes Wheel with axle (oldest wooden wheel yet discovered).jpg|thumb|{{iw|Колесо и ось из Люблянского барья||sl|
Kolo z Ljubljanskega barja}}]]
В [[Люблянское барье|Люблянском барье]] в Словении нашли сделанное из [[Ясень|ясеня]] колесо с диаметром 72 см, возраст которого превышает пять тысяч лет (3350—3100 лет до н. э.)<ref>{{cite web| author=| date=| url=http://www.koliscar.si/en/virtual-exhibition/| title=Wheel with an axle| publisher=// koliscar.si| accessdate=2013-07-25| archiveurl=https://www.webcitation.org/6JPlHJeaH?url=http://www.koliscar.si/en/virtual-exhibition/| archivedate=2013-09-05}}</ref>. Модели четырёхколёсных повозок, сделанные из глины, были найдены в двух погребениях поздней [[Баденская культура|баденской культуры]] в Будакалаше и Сигетсентмартоне (Восточная Венгрия), которые датируются 3300—3100 годами до н. э. На поселении [[Хоргенская культура|хоргенской культуры]] в Прессехаусе (Швейцария) было найдено колесо с квадратным отверстием для крепления оси, которая вращалась вместе с колёсами. Методом дендрохронологии оно датируется 3200 годом до н. э. В отличие от находок в Швейцарии и Германии, в степном регионе, а также в Нидерландах и Дании отверстия в колёсах были круглыми, ось крепилась к корпусу повозки, а это значит, что различные европейские традиции изготовления повозок возникли ещё до 3200 года до н. э.

В степной полосе от реки [[Дунай]] на западе до верховьев реки [[Маныч]] на востоке насчитывается примерно 160 погребений [[Ямная культура|ямной культуры]] с остатками колёсного транспорта (колёс, возов), а также их глиняные модели и остатки рисунков. Древнейшие из находок датируются по калиброванной шкале XXXII веком до н. э.<ref>''Кульбака В.'', ''Качур В.'' Індоєвропейські племена епохи палеометалу. — Маріуполь: Рената, 2000. — 80 с.</ref>

Следующие упоминания о колесе встречаются в [[Древняя Месопотамия|Древней Месопотамии]] (изображение повозки в Урук-5<ref name="Кукутени" />) в конце IV тысячелетия до н. э.

Таким образом, всё больше материальных доказательств говорят в пользу того, что «самое первое» колесо появилось не на [[Ближний Восток|Ближнем Востоке]], как было принято считать ранее, а в Европе<ref>''Резепкин А. Д.'' Проблема происхождения колесного транспорта и его появления на Северном Кавказе // Четвёртая Кубанская археологическая конференция. Тезисы и доклады. Краснодар. 2005.</ref>.

В [[Дмитровка (Бердянский район)|дмитровском]] кургане № 6 в Запорожской области (Украина) у входа в погребальную камеру была найдена деревянная повозка [[Катакомбная культура|катакомбной культуры]] с целиком сохранившимся колесом возрастом 5 тысяч лет<ref>{{Cite web |url=http://rg.kiev.ua/page5/article34725 |title=Сокровища дмитровских курганов, 2015 |access-date=2016-02-23 |archive-date=2016-03-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160305161412/http://rg.kiev.ua/page5/article34725 |deadlink=no }}</ref><ref>{{Cite web |url=http://pro.berdyansk.biz/content.php?id=31583 |title=Бердянские археологи завершили раскопки курганов в Дмитровке |accessdate=2016-02-20 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20160304115655/http://pro.berdyansk.biz/content.php?id=31583 |archivedate=2016-03-04 |deadlink=yes }}</ref>.

[[Колесница|Двухколёсная повозка]] с сохранившимся колесом диаметром 0,6 м известна из [[Катакомбная культурно-историческая общность|катакомбного погребения]] «Тягунова Могила» (ок. 5 тыс. л. н.) в запорожском селе [[Марьевка (Запорожский район)|Марьевка]]<ref>''Чередниченко Н. Н.'', ''Пустовалов С. Ж.'' [http://annales.info/bronza/war/chariot.htm Боевые колесницы и колесничие в обществе катакомбной культуры (по материалам раскопок в нижнем Поднепровье)] {{Wayback|url=http://annales.info/bronza/war/chariot.htm |date=20180323025122 }} // Советская археология, 1991, № 1, стр. 206—216.</ref>. Оба колеса двухколёсной деревянной арбы из Сторожевой могилы ямной культуры под Днепром (III тысячелетие до н. э.) были сделаны из сплошного куска дерева, рассечённого продольно, с круглыми отверстиями для оси и толстыми ступицами<ref>''Третьяков Н. Н.'', ''Монгайт А. Л.'' (ред.) Очерки истории СССР — М.: Академия наук СССР, 1956. — 633 c.</ref>.

Предшественником колеса можно считать известный до этого деревянный каток, который подкладывался под перемещаемый волоком груз. Первоначально колесо представляло собой деревянный диск, насаженный на ось и зафиксированный [[Клин (механика)|клином]]. Изображения салазок с колёсиками (3000 г. до н. э.) найдены в [[Древняя Месопотамия|Месопотамии]] в [[шумер]]ском городе [[Урук]]. К 2700 году до н. э. там же появляются рисунки [[повозка|повозок]]. В это же время [[шумеры]] начинают хоронить своих царей вместе с [[колесница]]ми. Эти погребения найдены в [[Киш (древний город)|Кише]], [[Ур]]е, в [[элам]]ском городе [[Сузы]].

Четырёхколёсная повозка из погребального комплекса Улан IV западноманычской катакомбной культуры в Ростовской области была изготовлена в XXIII веке до нашей эры<ref>''Shishlina N. I.'', ''Kovalev D. S.'', ''Ibragimova E. R.'' [http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=9632294&fulltextType=RA&fileId=S0003598X00101061 Catacomb culture wagons of the Eurasian steppes, 2015]</ref>. [[Энтони, Дэвид|Д. Энтони]] и Виноградов (1995) датировали колесницу классического типа в захоронении [[Синташтинская культура|синташтинской культуры]] в районе [[Кривое (озеро, Челябинская область)|Кривого озера]] ([[Челябинская область]]) 2026 годом до н. э.

Во [[2-е тысячелетие до н. э.|II тысячелетии до н. э.]], конструкция колеса совершенствуется: на [[Страна городов (Южный Урал)|Южном Урале]] появляется колесо со [[спица]]ми, в [[Малая Азия|Малой Азии]] — со [[Ступица|ступицей]] и гнутым [[Обод (техника)|ободом]]<ref>{{Cite web |url=http://www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110 |title=кто придумал или изобрёл колесо? / Великие изобретения<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2009-01-26 |archive-date=2008-04-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080411004952/http://www.koryazhma.ru/usefull/know/doc.asp?doc_id=110 |deadlink=no }}</ref>. Позднее, в [[1-е тысячелетие до н. э.|I тысячелетии до н. э.]], [[кельты]] для увеличения прочности колёс своих [[колесница|колесниц]] стали применять металлический обод, который в промышленную эпоху в большинстве транспортных машин был заменён резиновыми [[Автомобильная шина|шинами]] для амортизации<ref>{{Cite web |url=http://istorya.ru/articles/koleso.php |title=История России. Всемирная, мировая история — История колеса<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2007-10-10 |archive-date=2007-10-12 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071012012929/http://istorya.ru/articles/koleso.php |deadlink=no }}</ref>.

Несмотря на то, что колесо считается неизвестным среди [[цивилизация|цивилизаций]] доколумбовой [[Америка|Америки]], некоторые народы, например [[инки]], вплотную приблизились к его открытию. Использование для строительства характерных устройств катка — цилиндрического массивного тела для утрамбовки грунта, говорит об отказе от применения колеса в транспорте, а не об отсутствии открытия принципа колеса. Некоторые культуры (например, [[ольмеки]]) изготовляли керамические и деревянные фигурки животных на колёсиках — возможно, они выполняли ритуальные функции, а возможно, были просто игрушками. Исходя из этого, можно предположить, что и первое колесо появилось в качестве игрушки.

До прихода европейцев колеса не знали также коренные народы [[Австралия|Австралии]] и южной [[Африка|Африки]].

[[Файл:Gears animation.gif|thumb|Цилиндрическая [[зубчатая передача]]. Слева и справа колёса.]]
Изобретение колеса способствовало развитию множества ремёсел. Колесо было применено в [[гончарный круг|гончарном круге]], [[мельница|мельнице]], [[прялка|прялке]], [[токарный станок|токарном станке]]. В [[Ирригация|ирригационных]] сооружениях, на [[мануфактура|мануфактурных]] фабриках, рудниках и т. п. применялись [[Водяное колесо|водяные колёса]].

Изобретение колеса дало толчок к развитию науки в целом. Так, оно применяется в [[астролябия|астролябии]] и других научных инструментах. В механике широко используется [[зубчатое колесо]].

Важное значение колеса в хозяйственной сфере отразилось в его метафорическом обожествлении в виде «Вечного возвращения», [[реинкарнация|реинкарнации]] и т. д. В различных культурах колесо является символом движения солнца, в [[буддизм]]е оно символизирует закон и истину, [[Симметрия|симметрию]] и совершенство [[Дхарма|Дхармы]], мирные перемены. Крылатое колесо ассоциируется со скоростью, колесо колесницы — с правлением и властью. В [[Древнегреческая мифология|древнегреческой]] и [[Древнеримская мифология|древнеримской]] мифологии колесо с шестью спицами — атрибут Зевса (Юпитера) как небесного бога<ref>{{книга|заглавие=Словарь символов|часть=Колесо|год=2000|автор=|язык=ru}}</ref>.

== Механика ==
Колесо существенно уменьшает затраты энергии на перемещение груза по относительно ровной поверхности. При использовании колеса работа совершается против силы трения качения, которая в искусственных условиях дорог существенно меньше, чем [[сила трения]] скольжения.

Основные кинематические и динамические отношения между разными частями колеса выводятся из рассмотрения его как [[Абсолютно твёрдое тело|твёрдого тела]], и определяются исходя из геометрических свойств, начальных условий, условий эксплуатации и прочего. Колесо считается [[Простейший механизм|простейшим механизмом]], когда оно насажено на зафиксированную или вращающуюся ось, которая проходит через его центр. Часто колесо устанавливается с целью обеспечить перемещение, в этом случае оно является частью транспортного средства, обеспечивая движение с большой эффективностью. Если ось соединена с двумя колёсами, то вращение колёс происходит так, как если бы они были одним телом.

Колёсная ось является одним из шести простейших механизмов. Она позволяет получить {{не переведено 2|Механическое преимущество|механическое преимущество||Mechanical advantage}}, путём увеличения приложенной силы за счёт [[крутящий момент|крутящего момента]]. Суть в том, что сцепление механизма с землёй происходит только по подошве колёс, они выполняют роль поддерживающей системы для транспортного средства, что уменьшает потери энергии, несмотря на такие недостатки, как эластичность колёс и потери момента в [[подшипник]]ах. При использовании колёс для различных транспортных средств также необходимо обеспечивать необходимое сцепление их с землёй, что может быть достигнуто применением рифлёных колёс.

=== Геометрия колеса ===
Геометрия колеса основана на геометрии [[окружность|окружности]]. Параметры окружности следующие:
* [[Диаметр]]. Колёса обычно определяются своим диаметром, так как это определяет их максимальный габарит и, следовательно, является весьма серьёзным ограничивающим фактором в связи с вопросом занимаемого объёма в том или ином механизме.
* [[Периметр]]. Это расстояние, которое проходит колесо по плоскости за один оборот. Таким образом, расстояние, пройденное за заданное число оборотов, определяется периметром, который в свою очередь зависит от диаметра согласно следующему выражению:
: <math>{p}=\pi \cdot {D}.</math>
Более общее выражение:
: <math>\Delta s=\theta \cdot r,</math>
где
* <math>\Delta s</math> — пройденное расстояние;
* <math>\theta</math> — угол оборота;
* <math>r</math> — радиус колеса (<math>D=2r</math>).

=== Круговое движение ===
{{main|Круговое движение}}
[[Файл:Circular motion vectors.svg|thumb|300px|Взаимосвязи векторов равномерного кругового движения]]

Задача [[Равномерное движение|прямолинейного равномерного движения]] эквивалентна задаче [[Вращение|вращения]]. Переменные расстояния, скорости и ускорения эквивалентны угловым переменным: углу, угловой скорости и угловому ускорению соответственно. Все три, как видно из предыдущего раздела, связаны линейными зависимостями<ref name=BostonUniversity>{{citeweb|title = Center of gravity and Rotational variables|date = 2000|language = en|accessdate=2009-07-08|url = http://physics.bu.edu/~duffy/py105/Rotationalkin.html|archive-date = 2009-06-08|archive-url = https://web.archive.org/web/20090608041707/http://physics.bu.edu/~duffy/py105/Rotationalkin.html|deadlink = no}}</ref>:

* Угол поворота: <math>\theta=\frac{\Delta s}{r}</math>
* Угловая скорость: <math>\omega=\frac{v}{r}</math>
* Угловое ускорение: <math>\alpha=\frac{a}{r}</math>

Где, обобщая все три, мы видим:
* С левой стороны угловые эквиваленты (угол, угловая скорость, угловое ускорение)
* С правой стороны линейные эквиваленты (расстояние, линейная скорость, линейное ускорение) поделённые на радиус ''r''

Три показанных соотношения выводятся из геометрии колеса, где длина дуги окружности зависит от заданного угла поворота <math>\theta</math>, выраженного в радианах, умноженного на радиус окружности, при этом при повороте колеса на один оборот оно проходит расстояние равное периметру, что соответствует углу поворота в радианах 2π. Ускорение, вызванное изменением направления скорости, можно найти, если заметить, что скорость совершает полное изменение направления за то же самое время T, за которое объект делает один оборот. Тогда вектор скорости проходит путь длиной 2π v каждые T секунд:

* <math> a_c\, = \frac {2 \pi v }{T} = \omega^2 \ r \ =\omega \cdot v,</math>

Где:
* a<sub>c</sub> — ускорение (всегда направлено к центру колеса)
* <math>\omega</math> — угловая скорость колеса
* ''r'' — радиус окружности, где располагается рассматриваемая точка.

[[Файл:Velocitats Roda.svg|thumb|Графическое изображение скорости в системе осей колеса, включая точку соприкосновения с землёй и центр колеса. Обратите внимание, что скорость равна нулю в точке контакта и возрастает линейно с увеличением радиуса: v = ωxr.]]

Характеристика колеса зависит от качества его сцепления с поверхностью качения. Любой автомобиль имеет сцепление колёс с дорогой в точке их соприкосновения, так что относительное перемещение колеса в этой точке приблизительно равно нулю. Кинематика колеса может быть пояснена следующим выражением, когда, имея дело с задачей [[Механика сплошных сред|механики сплошных сред]], мы можем определить скорость любой точки V<sub>P</sub>, зная скорость любой другой точки:

: <math>{\vec V_P}={\vec V_O} + \vec \omega \times \vec r</math>

Где:
* <math>{\vec V_O}</math> — скорость точки, чья скорость известна.
* <math>\vec \omega</math> — вектор угловой скорости колеса относительно земли.
* <math>\vec r_{OP}</math> — относительное положение вектора между двумя точками.

Сцепление колеса с поверхностью должно быть эффективным, так как очевидно, что если скорость в точке соприкосновения колеса с землёй будет отлична от нуля, то колесо будет скользить. Из вышеприведённого выражения следует, что существует линейная зависимость между величиной скорости в любой точке на земле и расстоянием между точкой соприкосновения и плоскостью вращения. Благодаря знаниям кинематики движения скорость может быть разложена на две составляющие:
* Линейная скорость точек на окружности
* Линейная скорость центра колеса

Это разделяет скорости на два вида: с одной стороны, скорость, которую бы ощутил наблюдатель, если бы он располагался на самом колесе, с другой стороны, скорость, если располагаться внутри движущегося средства. Ясно, что скорость вращения точек, расположенных на концах радиусов, равна линейной скорости. Это может быть интуитивно понятно, так как для того, чтобы совершить полный оборот, колесу надо проехать расстояние, равное длине его окружности<ref name="BostonUniversity"/>.

=== Конструкция и износ ===
В состав [[Колесо автомобиля|автомобильного колеса]] входит диск, обод, [[Покрышка (автошина)|покрышка]], иногда камера, болты крепления и т. д., колёсная пара железнодорожного вагона имеет ось и два туго насаженных холодным способом диска — отсюда и название «колёсная пара».

Нерешённой проблемой является износ покрышек у [[Шасси самолёта|колёс самолётов]]: при соприкосновении неподвижного колеса с бетонным покрытием взлётной полосы на скорости в несколько сотен [[километр в час|километров в час]] происходит огромный износ покрышек.<!-- см. СО -->

== В автомобиле ==
{{главная|Автомобильное колесо}}
[[Файл:ХАДИ27 НИИ шин Vizu6282.JPG|thumb|230px|right|Колесо гоночного автомобиля]]
[[Файл:AluminumWheel spoke design.jpg|230px|thumb]]
[[Файл:Velg auto.jpg|230px|thumb|Колесо современного автомобиля (в сборе с низкопрофильной шиной)]]
В общепринятой [[Автомобилестроение|автомобилестроении]] терминологии<ref>{{Cite web |url=http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=129182 |title=ГОСТ Р 52390-2005. Раздел 2. Термины и определения, с. 1 |access-date=2015-02-16 |archive-date=2015-02-16 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150216095655/http://protect.gost.ru/document.aspx?control=7&id=129182 |deadlink=no }}</ref>, '''колесом''' называется только узел, расположенный между [[Ступица|ступицей]] и [[Автомобильная шина|шиной]]<!-- а как же называется это всё в сборе? --><!-- колесо в сборе с шиной называется --> ''(см. рис.)'', — состоящий, в свою очередь, из ''обода'', на который сажается шина, и ''[[Колёсный диск|диска]]'' или ''спиц'', служащих для соединения обода со ступицей.

Несмотря на это, в быту автолюбители очень часто называют колесо в этом значении «колёсным диском» («литые диски», «легкосплавные диски», и так далее).

Колёса [[История автомобиля|первых автомобилей]] по сути не отличались от колёс [[Карета|конных экипажей]] и были сделаны из дерева. Впоследствии появились колёса с металлическим ободом и деревянными спицами, а также с металлическими проволочными спицами, как у мотоциклетных. Шины изначально имели вид сплошных резиновых лент, впоследствии, по мере роста скоростей, их сменили пневматические шины, высота профиля которых вплоть до 1960-х годов постоянно увеличивалась, повышая комфортабельность езды и грузоподъёмность автомобиля. На грузовиках резиновые ленты можно было встретить ещё в 1920-х годах, а на военных автомобилях и сегодня могут применяться сплошные шины — [[гусматик]]и, впервые разработанные для бронеавтомобилей времён Первой мировой войны.

Начиная с 1920-х годов [[Спица|спицованные]] колёса стали постепенно заменять на колёса со штампованными металлическими дисками, более простыми и дешёвыми в производстве. Уже в середине следующего десятилетия они стали стандартом де-факто, но кое-где, например в США, «спицовка» продолжала сохранять определённую популярность у покупателей дорогих автомобилей вплоть до 1950-х — 1960-х годов в качестве дополнительного оборудования или даже заводской опции (в отдельных случаях и в 1980-е — 1990-е, например, заводские спицованные диски предлагались на [[Cadillac Deville Brougham]] до 1996 года). Сегодня она ассоциируется в первую очередь с [[Классический автомобиль|классическими автомобилями]] и субкультурой [[лоурайдер]]ов.

В [[1960-е годы|1960-х]] годах появились в качестве спортивной опции колёса, целиком или частично отлитые из лёгкого сплава, [[Алюминий|алюминиевого]] или [[Магний|магниевого]]. Сегодня ими снабжается едва ли не большинство автомобилей.

== В механизмах ==
{{Main|Зубчатое колесо}}
Без шестерёнок (шестерней) невозможна работа многих механизмов. К ним относятся [[часы]] (в том числе наручные, настенные и башенные), [[будильник]]и, [[водяная мельница|водяная]] и [[ветряная мельница|ветряная]] мельницы, [[замок (устройство)|замки]], [[шлюз (гидротехническое сооружение)|шлюзы]], [[фуникулёр]]ы и многие другие.

== Оригинальные виды колёс ==
* Колесо [[Эллипс|эллиптической формы]] (расположенное под таким углом, что, если смотреть сбоку, выглядит как круг) — позволяет грести в воде.
* [[Квадрат]]ное колесо, патент на которое в 1959 году получил американец Альберт Сфредда. Оно легко шло по снегу, песку, грязи, преодолевало ямы. Вопреки опасениям, машина на таких колёсах не «хромала» и развивала скорость до 60 км/ч.
* [[Роторно-фрезерный движитель]] — вариант колёсного движителя, в котором используются [[Ротор (техника)|роторы]]-[[Фреза#Дисковые фрезы|фрезы]] в сочетании с поддерживающими [[Лыжи|лыжами]].
* «[[Шаг]]ающее» колесо ([http://www.rusnauka.com/7_NITSB_2012/Agricole/2_102918.doc.htm ротопед] директора пражского НИИ техники привода [[Мацкерле, Юлиус|Ю. Мацкерле]], [https://findpatent.ru/patent/245/2455172.html российский вариант] и пр.).
* Многокамерное колесо с [[Пневматический привод|пневматическим]] принципом качения<ref>[http://www.auto-hist.ru/osnovy_raboty_avtomobilya/specialnye_avtomobili/beskonechnye_vidy_privoda/ Бесконечные виды привода]{{Недоступная ссылка|date=2018-10|bot=InternetArchiveBot }}</ref>.
* [[Мотор-колесо]]
* Колесный движитель американца Р. Берда
* [[Ренское колесо]]
* Колёса системы {{нп3|Pedrail||en|Pedrail wheel}} с опорными «башмаками», шарнирно закреплёнными на ободе.
* [[Колесо Илона]]

== В природе ==
Человеческие изобретения часто появляются как имитация природы (например, ранние конструкции самолётов напоминали птиц){{sfn|Шольц|2008|с=139}}, но в природе имеется очень мало конструкций, напоминающих колесо. Исследователи связывает это с тем, что{{sfn|Шольц|2008|с=142}}:
* преимущества колеса проявляются только в определённых нечасто встречающихся условиях. Для эффективности колеса нужна гладкая твёрдая поверхность. Конечности же животных являются более универсальным движителем: с помощью лап (ног) можно перемещаться не только по ровной поверхности, но и прыгать, плавать, нырять, лазать, преодолевать труднопреодолимые препятствия, двигаться боком, разворачиваться на месте и т. д. Это даёт эволюционное преимущество в дикой природе.
* колесо должно свободно вращаться вокруг оси и потому не может быть [[Орган (биология)|органом]], которому нужны подвод нервов и питательных веществ.
В качестве возможных аналогов колеса Г. Шольц{{sfn|Шольц|2008|с=141—142}} перечисляет:
* [[креветка|креветку]] ''{{нп3|Nannosquilla decemspinosa||en|Nannosquilla decemspinosa}}'', которая перемешается, перекатываясь как нечто среднее между колесным и [[Гусеничный движитель|гусеничным]] движителем;
* [[гусеница|гусеницу]] ''{{нп3|Pleuroptya ruralis||en|Pleuroptya ruralis}}'', также активно перемещающуюся, свернувшись в колесообразную форму.
Примеров пассивного качения в природе гораздо больше. Шольц указывает, в частности, на:
* [[перекати-поле]];
* [[паук]]а ''[[Capparaceae aureola]]'', свёртывающегося в шар для движения вниз по склону;
* [[краб]]а ''{{нп3|Hippa pacifica||en|Hippa pacifica}}'', который использует округлую форму тела, чтобы кататься по песку в зоне [[прибой|прибоя]].
На микроскопическом уровне у бактерий встречается биохимический механизм осевого вращения ([[жгутик]]), но бактерии не «катятся» вокруг оси-жгутика в прямом смысле этого глагола{{sfn|Шольц|2008|с=142}}, аналогов жгутика в макроскопическом мире нет.
[[Файл:Flightless Dung Beetle Circellium Bachuss, Addo Elephant National Park, South Africa.JPG|thumb|Жук-навозник]]
Как ближайший пример (и возможный прототип) колеса, Шольц указывает на жука-[[навозник]]а, который скатывает [[экскременты]] животных в шарик и затем закатывает его в норку. При этом одна пара задних ног придерживает шарик с двух противоположных сторон, образуя аналог оси{{sfn|Шольц|2008|с=143}}.

[[Эритроциты]] в кровеносных сосудах образуют сложные структуры, катящиеся подобно колесу, как по стенкам сосудов, так и в [[Плазма крови|плазме]], что приводит к снижению сопротивления тока крови. Явление открыто советским учёным [[Чижевский, Александр Леонидович|Чижевским А. Л.]] в 1951 г.<ref>''Чижевский А. Л.'' Структурный анализ движущейся крови. М.: Изд-во АН СССР, 1959.</ref>

* Паутина, состоящая из белковых молекул, не перекручивается в отличие от канатов, и позволяет пауку вращаться на ней в горизонтальной плоскости неограниченное время.

== В символике ==
* Движущееся колесо является древним символом означающим цикличность и повторяемость. В качестве примера можно привести [[Индия|индийскую]] систему [[чакра|чакр]] и китайский символ «[[Инь и ян]]». Колёса были запрещены к применению в повседневной жизни в древнем [[Тибет]]е.
* Крылатое колесо на [[Герб Панамы|гербе Панамы]] является символом прогресса.
* Колесо служило символом солнца в [[Древний Египет|древнем Египте]]<ref>{{книга |заглавие=A Glossary of Important Symbols in Their Hebrew: Pagan and Christian Forms |год=2005 |isbn=9781596055933 |страницы=56 |ссылка=https://books.google.es/books?id=OxcOmjiAWXAC&printsec=frontcover#v=onepage&q&f=false |ref=Hall |язык=en |автор=Hall, Adelaide S.}}</ref>.
* В [[Карты Таро|картах таро]] десятая из [[старшие арканы|старших аркан]] называется [[Колесо Фортуны (карта Таро)|колесо фортуны]] и символизирует изменения*<ref>{{книга|автор=Моносов Б. М.|часть=10-й аркан. Колесо Фортуны|заглавие=Фаербол-3: Знакомство с астральным миром|место=СПб|издательство=Невский проспект|год=2003|страницы=91—99|страниц=128|isbn=5-94371-242-9}}.</ref>.
* В [[Язычество|языческой]] [[Мифология|мифологии]] термин [[Колесо Года|Колесо года]] обозначает ежегодную повторяющуюся последовательность сезонных праздников.
* Колесо является атрибутом [[Таранис]]а, кельтского божества-громовержца.

== В вексиллологии и геральдике ==
[[Файл:DEU_Erfurt_COA.svg|thumb|right|150px|Герб города [[Эрфурт]]]]
Колесо в [[Геральдика|геральдике]] — это [[Негеральдические фигуры|искусственная негеральдическая фигура]], образованная кольцом с исходящими из центра лучами — ''спицами''. Фигура также может дополняться ещё одним кольцом, или [[безант|шаром (безантом)]] по центру. Количество и форма лучей, формы кольца и шара широко варьируются образуя большое разнообразие вариантов этой фигуры. Художественный образ может быть дополнен прочими элементами, как то: крылья, стрелы и т. п.

В геральдическом описании колесо может [[блазон]]ироваться, как ''кольцо'', а потому некоторые герольдисты не считают его самостоятельной геральдической фигурой.

В современной геральдике, помимо простого, известно использование следующих вариаций колеса:
* Железнодорожное
* [[Зубчатое колесо в геральдике|Зубчатое]] (шестерня)
* Крылатое

На гербах и флагах некоторых стран, городов, муниципальных районов и т. д. присутствуют [[Зубчатое колесо|шестерни]] или их сегменты (подробнее см. [[Зубчатое колесо#В геральдике|здесь]]).
{{clr}}

<gallery mode="packed" class="center" heights="150px">
File:Coat of arms of Vietnam.svg|[[Герб Вьетнама]]
File:Coat of arms of Burkina Faso 1984-1991.svg|Эмблема [[Буркина-Фасо]] (1984 — 1997)
File:State emblem of Mongolia.svg|[[Герб Монголии|Эмблема Монголии]]
File:Emblem of India.svg|[[Герб Индии|Эмблема Индии]]
Yalutorovsk COA (2010).gif|Герб [[Ялуторовск]]а
Файл:Петличный знак ведомственной охраны Росжелдора.jpg|мини|150px|Изображение колеса на эмблеме [[Ведомственная (военизированная) охрана железнодорожного транспорта|ведомственной охраны]] [[Федеральное агентство железнодорожного транспорта|Росжелдора]] ([[Петличный знак]])<ref>{{Cite web |url=http://docs.cntd.ru/document/499010029 |title=Приказ Росжелдора от 13.03.2013. № 79 "Об утверждении образцов форменной одежды, норм обеспечения вещевым довольствием, форменной одеждой, снаряжением и соответствующими средствами индивидуальной защиты работников федерального государственного предприятия «Ведомственная охрана железнодорожного транспорта Российской Федерации» |access-date=2017-11-20 |archive-date=2017-11-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20171118202246/http://docs.cntd.ru/document/499010029 |deadlink=no }}</ref>
</gallery>

Колесо является важной [[Вексиллология|вексиллологической]] фигурой на флаге и эмблеме современной Индии. В этом случае оно символизирует закон ([[дхарма]]). Колесо помещено на [[флаг цыган]], символизируя кочевую жизнь цыган и их индийские корни. Также оно присутствует на эмблеме [[Монголия|Монголии]], относясь к [[буддизм]]у.

<gallery mode="packed" class="center" heights="150px">
File:Flag_of_India.svg|[[Флаг Индии]]
File:Roma flag.svg|[[Флаг цыган]]
</gallery>

== См. также ==
{{Навигация
|Тема         = Колесо
|Портал       = 
|Викисловарь  = колесо
|Викиучебник  = 
|Викицитатник = 
|Викитека     = 
|Викивиды     = 
|Викиновости  = 
|Метавики     = 
|Проект       = 
}}
{{columns-list|3|
* [[Автомобильная шина]]
* [[Бумажное колесо]] 
* [[Велосипедное колесо]]
* [[Водяное колесо]]
* [[Гребное колесо]]
* [[Колесница]]
* [[Колесо обозрения]]
* [[Ось]]
* [[Промышленное колесо]]
* [[Рулевое колесо]]
* [[Штурвал]]
* [[Компакт-диск]]
* [[Колесование]]
* [[Тачка]]
* [[Цветовой круг]]
* [[Подшипник]]
* [[Роликовая цепь]]
}}

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Литература ==
* [http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/KOLESO.html Колесо]. // [[Энциклопедия Кругосвет]]
* {{статья
 |автор         = Scholtz, Gerhard
 |заглавие      = Scarab beetles at the interface of wheel invention in nature and culture?
 |оригинал      =
 |ссылка        = http://repository.naturalis.nl/document/118317
 |язык          = en
 |ответственный =
 |автор издания =
 |издание       = Contributions to Zoology
 |тип           =
 |место         =
 |издательство  =
 |год           = 2008
 |месяц         =
 |число         =
 |том           = 77
 |выпуск        = 3
 |номер         =
 |страницы      = 139—148
 |isbn          =
 |issn          =
 |doi           =
 |bibcode       =
 |arxiv         =
 |pmid          =
 |ref           = Шольц
 |archiveurl    =
 |archivedate   =
 |nodot= 1
}}

== Ссылки ==
* {{YouTube|5D5X9thktv0|Michelin показала безвоздушную шину для серийных авто|logo=1}}
* {{YouTube|WtPsVlNCMSA|Невероятные покрышки БУДУЩЕГО|logo=1}}

{{ВС}}

[[Категория:Детали машин и механизмов]]
[[Категория:Движители]]
[[Категория:Простейшие механизмы]]
[[Категория:Колёса]]
[[Категория:Техника Древнего мира]]