Могут ли композиты из натуральных волокон заменить углеволокно в мотоциклетном спорте?

Композиты на основе натуральных волокон, выращиваемых в полях, а не обжигаемых в печах, как углеродное волокно, являются более экологичным продуктом. Уже сейчас они используются на заводском выносливом мотоцикле Suzuki.

Этот материал обладает такой же жесткостью и легкостью, как и эквивалентные компоненты из углеволокна, уступая последнему лишь в прочности. В качестве структурного элемента используется сплетенный лен, который связывается смолой в процессе производства, очень похожем на технологию изготовления углепластика.

Кроме того, натуральные композиты проще в производстве, менее склонны к хрупкому разрушению, лучше гасят вибрации и легче утилизируются по окончании срока службы.

MCN поговорил с Кеном Крукком, торговым представителем по автоспорту швейцарской компании Bcomp, о технологиях ampliTex и powerRibs на основе льна, которые применяются на мотоцикле Team Suzuki CN Challenge GSX-R1000R, участвовавшем в гонке Suzuka 8 Hours три года подряд.

Два основных продукта Bcomp — ampliTex, техническая тканая ткань, и powerRibs, армирующая сетка, вдохновленная жилками листьев, которая добавляет жесткость без значительного увеличения веса. Оба материала производятся из льна, который чаще ассоциируется с льняной тканью, а не с углеволокном, используемым в современном автоспорте.

«Я бы сравнил это с обработкой углеволокна», — сказал Крукк MCN. «Прекурсор углеволокна — полиакрилонитрил — должен проходить через печи при температуре до 3000°C для достижения своих свойств. Именно здесь выделяются основные выбросы CO2.

«Этот этап процесса мы пропускаем, используя солнечный свет. Мы используем волокно из растения, растущего на поле, которое затем прядется в пряжу». Как только пряжа готова, процесс сливается с традиционным производством композитов: ткачество в ткань, пропитка смолой, укладка в формы и отверждение в автоклаве — это означает, что для перехода на другой материал не требуется новое оснащение.

Отказ от энергозатратного термического процесса сокращает выбросы CO2 при производстве на 85%, а также открывает больше возможностей для утилизации после использования.

В отличие от углеволокна, которое требует пиролиза — процесса горения без доступа кислорода — для удаления смолы перед переработкой или утилизацией, детали из натуральных композитов можно просто сжечь для восстановления тепловой энергии.

По словам Крукка, источником льна не является узкое место. «Мы используем очень старую цепочку поставок — льняное волокно используется в текстильной промышленности уже сотни или тысячи лет». Лен Bcomp поступает исключительно из Бельгии и Нидерландов, а производство базируется в Швейцарии и Франции.

Более того, выращивание льна полезно для почвы, так как оно действует как регенеративная ротационная культура, улучшающая структуру почвы и требующая очень малого или нулевого количества азотных удобрений.

У продукта есть одно слабое место, если можно так выразиться. «Что касается прочности, мы уступаем углеволокну», — сказал Крукк. «По жесткости мы абсолютно сопоставимы, но по прочности углеволокно превосходит нас. Мы могли бы достичь той же прочности, но тогда детали стали бы слишком тяжелыми».

По этой причине фокус Bcomp остается на обтекателях и полуструктурных деталях, а не на полностью несущих компонентах.

Чтобы добавить жесткость без веса, Bcomp используют свою армирующую сетку powerRibs. «Они вдохновлены жилками листьев», — объяснил Крукк. «Суть в том, что вы добавляете некоторую толщину, а значит и жесткость, в продукт. Но благодаря отверстиям вы не получаете такой большой вес, и можете использовать его для производства действительно легких деталей.

«Именно поэтому, особенно в мотоциклах, очень полезно использовать powerRibs, и Suzuki сделала это для всех деталей на GSX-R1000R, которые участвовали в гонке в Сузуке».

Эта трехмерная ребристая структура с одной стороны тонкостенной оболочки может утроить изгибную жесткость детали при использовании меньшего количества базового материала, сокращая как вес, так и производственные отходы.

Крукк также описал, как два продукта комбинируются во время производства. PowerRibs напоминают сухую тканую нить или пряжу, уложенную поверх ткани. «У вас есть один слой ткани, например, и вы используете немного больше смолы в ткани, а затем кладете powerRibs сухими — и они втягивают смолу», — сказал он.

«Это также обеспечивает равномерное распределение смолы по всей детали, что также очень полезно». В сочетании с тканой тканью ampliTex от Bcomp полная укладка из натуральных волокон может соответствовать весу и жесткости тонкостенной монолитной структуры из углеволокна, а powerRibs также могут использоваться для усиления деталей из углеволокна или стекловолокна напрямую, говорят в Bcomp.

На самом деле, существует несколько способов сочетания растительных волокон с углеродом для увеличения прочности первых и снижения углеродного следа вторых.

Гибридные укладки — сочетание углеволокна с натуральным волокном в одном компоненте — возможны и использовались в японской серии одиночных болидов Super Formula, где Bcomp усиливала края компонентов углеволокном, используя натуральное волокно в остальных местах.

Подобный подход используется в Формуле-1: натуральное сиденье для пилота Ландо Норриса от McLaren Racing использовало powerRibs и ampliTex от Bcomp повсеместно, в то время как сиденье его напарника Даниэля Риккьярдо имело гибридную конструкцию, заключая ampliTex между двумя слоями углеволокна для соответствия правилам по весу пилотов в этом виде спорта.

Крукк рассказал MCN, что японский партнер Bcomp, компания Tras, впервые представил материал тогдашней команде Suzuki MotoGP в 2021 году с целью создания полного обтекателя для GSX-RR. Прототип обтекателя последовал в 2022 году и прошел частное тестирование с положительными отзывами, прежде чем уход Suzuki из MotoGP прервал проект.

Официальное сотрудничество между Team Suzuki CN Challenge, Tras и Bcomp началось в 2024 году, начавшись с крыльев мотоцикла.

К гонке Suzuka 8 Hours 2026 года переднее и заднее крылья, боковые обтекатели, обтекатель сиденья и крылышки GSX-R1000R были полностью изготовлены из композита из натуральных волокон, оставлены неокрашенными, чтобы продемонстрировать естественный цвет льна.

Устойчивость является важной частью проекта выносливости команды, и — помимо композитного кузова — мотоцикл CN Challenge также использует устойчивое топливо, шины, содержащие переработанные материалы, моторное масло биологического происхождения, экологичный титановый выхлоп и экипировку команды из переработанной ткани.

Крукк добавил: «В следующем году они даже увеличат использование. Возможно, будет серия для серийных мотоциклов — они хотят сделать некоторые детали для этого».

Крукк был непреклонен в том, что аргументы безопасности натуральных волокон не менее убедительны, чем экологические. В отличие от углеволокна, которое при ударе разлетается на острые осколки, похожие на занозы, натуральное волокно разрушается больше похоже на кевлар.

«Риск намного ниже», — сказал он. «Это также приносит пользу людям, работающим с материалом — в гонке на выносливость им нужно заезжать в боксы и восстанавливать мотоцикл, снимать сломанную деталь, и часто случается, что они режут пальцы».

Во время гонки Suzuka 8 Hours 2025 года CN Challenge GSX-R1000R упал, сильно повредив центральный обтекатель. Вместо того чтобы разбиться, панель, усиленная powerRibs, треснула, но сохранила форму и осталась прикрепленной к мотоциклу.

Когда его спросили, ограничивает ли слабость натуральных волокон их использование в защитном оборудовании, таком как протекторы для костяшек пальцев или шлемы, Крукк сказал, что гибридизация предлагает путь вперед.

«У нас уже были некоторые обсуждения с производителями шлемов и всего защитного снаряжения», — сказал он. «Это определенно рынок, на котором мы сосредоточены. Но так как мы все еще довольно небольшая компания, мне нужно проверить, куда мне нужно направить свои мощности в данный момент». Крукк, сам бывший гонщик картинга, добавил: «Для пилота шлем — самая личная вещь, и я бы с удовольствием увидел на рынке шлемы из натуральных волокон».

Значительная часть недавнего импульса Bcomp пришла из автоспорта и производства автомобилей, и Крукк сказал, что это помогает финансировать и совершенствовать технологию, которая в конечном итоге достигнет мотоциклов.

Категории гонок GT, особенно GT4, стимулировали внедрение после изменения правил, обязывающего использовать натуральные волокна для определенных элементов кузова, согласно Крукку.

Самым крупным обязательством Bcomp в производстве серийных автомобилей является сотрудничество с BMW. Крукк сказал, что новый производственный объект компании в Восточной Европе строится специально потому, что Bcomp была номинирована на поставку некоторых будущих моделей линейки M от BMW.

Когда производители сокращают использование энергии и выбросы углерода таким образом на этапе производства, это выгодно любителям бензиновых двигателей. Изменения, происходящие задолго до конвейера, оказывают наименьшее влияние на потребителей. Крукк также сказал, что существует более дешевая версия технологии, используемая в серийных автомобилях, и что увеличение масштабов производства снизит цену еще больше, возможно, открывая дверь для более широкого внедрения на мотоциклах, которыми мы все ездим.