Колеса и крылья: спорткары для «полетов» в космос


Колеса и крылья: спорткары для «полетов» в космос

Экспериментатор Илон Маск неслучайно много лет воюет на два фронта, развивая автомобильные и космические проекты. Человек, планирующий колонизировать Марс и демократизировать электрокары, давно нащупал тонкую связь между миром воздушного и наземного транспорта. Попробуем ее проследить.
Безвоздушные шины от компании Michelin. ФОТО: MOTOBILIM.COM

Безвоздушные шины от компании Michelin. ФОТО: MOTOBILIM.COM

В феврале 2018 года компания Илона Маска SpaceX отправила в космос спорткар Tesla Roadster вместе с ракетой-носителем Falcon Heavy. Родстер под «управлением» манекена в скафандре использовался не только в качестве полезной нагрузки, но и как пиар-машина. А на лето этого года запланирован дебют Tesla Roadster уже нового поколения, буквально с космическими характеристиками. По словам Маска, у суперродстера будет три электродвигателя, обеспечивающих разгон до 96 км/ч за 1,9 с, и опциональный спортпакет SpaceX, включающий компактные ракетные ускорители.

Личный Tesla Roadster Илона Маска. ФОТО: SATODAY.COM

Последние призваны не только вывести динамику разгона на рекордный уровень, но также улучшить торможение, прохождение поворотов и, хотите верьте, хотите нет, обеспечить подъем спорткара на высоту до 1,8 м. Пока все гадают, нужно ли воспринимать заявление миллиардера-экстремала всерьез, отсчет времени до постановки летучего родстера на конвейер пошел. Между тем Илон Маск творит историю не на пустом месте. Фактически смычка земной и небесной стихий начала оформляться еще на заре XX столетия.

Аэродинамика

Уже на стадии зарождения автопрома конструкторы ориентировались на дизайн летательных аппаратов. Гоночный автомобиль 1914 года с говорящим названием A.L.F.A. 40/60 HP Aerodinamica имел кузов, внешне напоминающий цеппелин, и передовую для своего времени компоновку – в капсуле салона располагались не только места водителя и пассажиров, но и двигатель, а в борта были врезаны окна-иллюминаторы. Впечатляющую для тех времен «максималку» 139 км/ч обеспечили «Альфе» в том числе и обтекаемые формы.

Родстер, запущенный в космос в 2018 г., занесен в Главный каталог искусственных космических объектов (GCAT). ФОТО: SATODAY.COM

В 1927 году после серии опытов в аэродинамической трубе американский конструктор Фред Вейк разработал так называемый капот NACA (предшественника аэрокосмического агентства NASA), серьезно уменьшающий лобовое сопротивление. К середине 1930-х годов такие обтекатели стали частью конструкции военных и гражданских самолетов с двигателями воздушного охлаждения. По ряду причин эта технология не добралась до аэрокосмической отрасли, зато движение воздуха по каналам внутри кузова используют производители суперкаров. Те же Lamborghini Aventador, Pagani Huayra и McLaren Speedtail буквально сотканы из воздуховодов.

Автомобиль A.L.F.A 40/60 HP Aerodinamica. ФОТО: TR.MOTOR1.COM

Автомобильный аэродинамический обвес в свою очередь – не что иное, как адаптированное оперение самолетов и ракет. Уже в 1930-е гоночные автомобили начали снабжать килями и антикрыльями, которые несли функциональную нагрузку. Скажем, аэродинамические элементы болида Mercedes-Benz T80 1939 года, сконструированного Фердинандом Порше с прицелом на установление рекорда скорости, служили для повышения прижимной силы и курсовой устойчивости. За ускорение, кстати, отвечал 3000-сильный V12 от Messerschmitt Bf 109, а расчетная «максималка» была заявлена на уровне 750 км/ч. В наши же дни элементы оперения спорткаров делают активными, как у самолетов и космических челноков, и «умными», завязанными на совместную работу с силовым агрегатом и адаптивным шасси, как в случае с Pagani Huayra Tricolore, посвященным авиации.

Mercedes-Benz T80 1939 года – жемчужина экспозиции музея немецкой марки в Штутгарте. ФОТО: TR.MOTOR1.COM

Карбон и золото

Углепластик, он же карбон, появился на рынке примерно полвека назад и сначала не заинтересовал машиностроителей ввиду дороговизны производства. Однако сегодня полимеры активно вытесняют металл (в основном алюминий) как в аэрокосмической, так и в автомобильной сфере. К примеру, этот легкий, термостойкий и прочный материал использовался в носовой части и крыльях космического корабля Space Shuttle. В головных обтекателях современных российских ракет-носителей металлические детали также постепенно заменяются композитными для увеличения полезной нагрузки.

Lamborghini Aventador SVJ. ФОТО: NETCARSHOW.COM

Углепластиковыми элементами в болидах «Формулы-1» и даже гражданских спорткарах премиального и люксового сегментов сегодня тоже никого не удивишь.

Стараясь добиться рекордных соотношений мощности и массы автомобиля, производители суперкаров активно используют компоненты из углеволокна

Скажем, купе и родстеры Lamborghini Aventador снабжены полностью карбоновой капсулой пассажирского отсека, карбоновым обвесом (диффузор, заднее антикрыло, передний сплиттер, боковые юбки, крышка двигателя), карбоновыми воздухозаборниками и колесными дисками, а также и карбон-керамическими тормозами, которые отличаются повышенной устойчивостью к нагрузкам и долговечностью.

Орбитальная астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ». ФОТО: ITCRUMBS.RU

А вот и еще одна «небесная» технология, проникшая в автоспорт. В аэрокосмической отрасли для изоляции оборудования от инфракрасных лучей и теплозащиты используются золотосодержащие материалы.

Cуперкар McLaren F1. ФОТО: NETCARSHOW.COM

Золотой пленкой были покрыты, к примеру, аппараты NASA в программах Gemini и «Аполлон», служебный модуль «Навигатор» российской орбитальной обсерватории «Спектр-РГ». В автопроме же похожая золотая фольга была использована, к примеру, в суперкаре McLaren F1 для отражения жара, выделяемого 6,1-литровым 627-сильным V12.

Для отвода тепла в моторном отсеке суперкара McLaren F1 использовалась золотая фольга. ФОТО: NETCARSHOW.COM

Анатомические сиденья

Главная задача кресла космонавта, как известно, – гасить перегрузки. Демпфирование происходит за счет амортизаторов, работающих как минимум по двум осям, и дополняется идеальной подгонкой кресла. В последнем случае предусматривается индивидуальный ложемент, который изготавливают для каждого космонавта по гипсовому слепку и снабжают привязной системой. Схожим образом под конкретных пилотов давно отливают карбоновые сиденья-ковши болидов «Формулы-1». А в 2020 году уже для гражданских спорткаров семейств Porsche 718 и 911 были предложены опциональные кресла, выполненные с использованием технологии 3D-печати с учетом анатомических особенностей драйверов.

Porsche 718. ФОТО: NETCARSHOW.COM

Что касается системы подрессоривания автомобильных сидений, она давно поставлена на поток в коммерческом транспорте, и принцип тут по сути такой же, как в космосе: ставя кресло на подвеску, производители радеют о здоровье позвоночника «пилотов», в данном случае грузовиков и фургонов. В дорогих легковушках, в свою очередь, используются активные валики боковой поддержки и активные подголовники. Первые сжимают вас в объятиях на виражах, а вторые максимально приближаются к голове, снижая опасные нагрузки на шейные позвонки в случае аварии.

Покупатели спорткаров Porsche семейств 718 и 911 могут заказать индивидуальные ковшеобразные сиденья. ФОТО: NETCARSHOW.COM

Электронные поводыри

Лазерные радары, они же лидары (от англ. LIDAR – Light Identification Detection and Ranging) давно используются для наблюдений за космическими объектами. К примеру, лазерные высотомеры применялись в космическом кораб ле «Аполлон» для фотографирования поверхности Луны и на межпланетном зонде Messenger для высокоточной топографической съемки поверхности Меркурия. В автомобилях же комплекс радаров и лидаров – это основа автономного движения. Как и в случае с космосом, сенсорика использует активный дальномер оптического диапазона для измерения расстояния до объектов. Лидар умеет, к примеру, читать разметку – последняя отражает ИК-лучи иначе, чем асфальт. Это ноу-хау применено, в частности, в системах удержания в полосе, которые имеются сегодня на вооружении не только премиальных, но и массовых автомобилей.

Посадочный модуль корабля «Аполлон 14». ФОТО: APOLLOHOAX.NET

В серийных премиум-моделях функция автономного вождения на основе лидаров, радаров и видеокамер реализована в Mercedes-Benz S-Class, Audi A8, Cadillac CT6 и Lexus LS. Камеры и лидары системы автономного вождения замаскированы также в решетке радиатора электрокара BMW iX, производство которого стартует во II квартале текущего года.

Спутниковая технология используется для навигации, мониторинга Земли из космоса, прогнозирования погоды, приема телесигналов и мобильной связи

О намерении внедрить похожий функционал в серийные автомобили недавно объявила также компания Volvo. Ожидается, что «автопилот» на основе лидара войдет в базовое оснащение шведских легковушек на новой платформе SPA2: флагманского SUV XC90, а также электрокаров Polestar 3 и XC40 Recharge. А вот главный космонавт от автопрома Илон Маск не считает лазерное сканирование перспективным ввиду огрехов в работе таких устройств в туман, снегопад и ливень. Так что Tesla в своих системах автопилотирования делает ставку только на большое число видеокамер и радар.

Навигационная система Audi Q7 выдает данные в режиме онлайн на центральный тачскрин и виртуальную «приборку». ФОТО: NETCARSHOW.COM

Геолокационные сервисы

Идея спутниковой навигации родилась в 1950-е годы, когда американские ученые, наблюдавшие сигнал от советского спутника, заметили, что частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении рукотворного небесного тела и уменьшается при его удалении. Этот принцип лег в основу современных GPS-приемников. В 1970-х была запущена американская система глобального позиционирования GPS, достигшая полной функциональности к 1995 году. В нашей же стране в 1982-м первый спутник серии «Ураган» положил начало глобальной навигационной системе ГЛОНАСС. Она стартовала в 1993 году и покрывает сегодня все российские регионы, за исключением приполярных и полярных областей. А с 2017 года на все автомобили, продаваемые в России, устанавливают терминалы государственной системы экстренного реагирования «ЭРА-ГЛОНАСС». При аварии эта технология, совместимая с общеевропейской системой eCall, определяет место и степень тяжести ДТП через спутники системы ГЛОНАСС и GPS и передает информацию в центр координации экстренных служб.

Конечно же, список космических технологий, заимствованных автомобильной индустрией, значительно шире, чем мы обозначили. Так, в автопроме используются солнечные батареи наподобие тех, что служили в качестве источника энергии для космических спутников. Топливные элементы Toyota Mirai, Honda Clarity и Hyundai Nexo – производное от водородных топливных ячеек, впервые применявшихся на космическом аппарате Gemini в 1965 году. А вот пример обратного заимствования. Безвоздушные шины Tweel от компании Michelin тестировались с начала нулевых годов на автомобилях, а в 2008 году такую обувку получили луноходы NASA нового поколения. Как видите, земные космические технологии сегодня тесно переплетены, и многостаночник Илон Маск – лишь один из символов этого синтеза.

Самые интересные автомобильные новости читайте в MY WAY.

Текст: Василий Сергеев

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Ulysse Nardin

В морских традициях Ulysse Nardin

В знак своего 175-летнего юбилея часовой дом Ulysse Nardin пополнил свою блестящую коллекцию Ma...

ПОДРОБНЕЕ
ФОТО: ZAHA-HADID.COM

Ты лети, моя акула: 7 яхт с необычным дизайном

Времена, когда мегаяхты выглядели одинаково, уходят в прошлое. Зооморфные черты являются не тол...

ПОДРОБНЕЕ