Kako je zapravo Tesla Roadster poleteo, izveo salto u vazduhu, i sleteo: Elon Mask zaludeo ceo svet

Zaboravite sve što ste do sada znali o brzini: Novi Tesla Roadster spreman je da pomeri granice fizike i od nule do stotke ubrza za neverovatnih 0,8 sekundi! Ipak, najveće iznenađenje ne leži u električnom motoru, već u pravoj raketnoj tehnologiji preuzetoj direktno iz kompanije SpaceX, zahvaljujući kojoj ovaj automobil može – doslovno da poleti.

Doduše samo u premijernom predstavljanju, koje je juče sledilo automobilsku planetu. Stotine miliona ljudi širom sveta su prvi put u životu videli kako automobil poleće sa rolerkostera, ali ne bez kontrole.

Preporučujemo

Najneverovatnija tehnologija predstavljena na novom modelu Tesla Roadster jeste pogonski sistem preuzet direktno iz kompanije SpaceX — kompanije koja se bavi proizvodnjom raketa, satelita i veštačke inteligencije, a čiji je vlasnik takođe Ilon Mask.

Foto: Tesla / Ferrari / Profimedia

Na Roadsteru prikazanom na događaju, četiri metalne mlaznice nalaze se neposredno iznad zadnjeg branika i na prvi pogled izgledaju kao izduvne cevi na standardnom superautomobilu (poput modela C8 Corvette, ali malo udaljenije jedna od druge). Međutim, ovo je električni automobil, tako da te cevi ne izbacuju izduvne gasove, već vazduh pod visokim pritiskom, prvenstveno azot, koji je uskladišten u masivnom crnom sferičnom rezervoaru smeštenom iza dva prednja sedišta roadstera. Ta sfera predstavlja posudu pod pritiskom obloženu kompozitnim materijalom (COPV), a povezana je sa dve cevi koje napajaju četiri mlaznice, a koje funkcionišu kao potisnici na hladni gas (CGT).

Potpredsednik Teslinog odeljenja za inženjering vozila, Lars Moravi (Lars Moravy), vodi nas kroz neverovatnu tehnologiju Roastera za 2028. godinu: sistem potiska nadole pokriven ventilatorom, više od 1.500 konjskih snaga, aktivnu aerodinamiku i potisnike na hladni gas za raketnu verziju.

Na događaju povodom predstavljanja Tesla Roadstera u Teksasu, Roadster je poleteo u nizu izuzetnih akrobacija!

Kao što i samo ime sugeriše, COPV je kontejner pod visokim pritiskom koji je obložen kompozitom. U slučaju Roadstera, ova posuda je vrlo velika crna sfera, približno veličine velike lopte za vežbanje na kojoj sedite u teretani, obavijena prepoznatljivim sjajnim crnim tkanjem od ugljeničnih vlakana (karbon-fajbera). O COPV-u možete razmišljati kao o rezervoaru goriva u vozilu na komprimovani prirodni gas (CNG) ili tečni naftni gas (LPG), s tim što se mešavina azota u COPV-u čuva pod znatno većim pritiskom, do 10.000 psi, što je slično pritiscima u modernim vozilima na vodonične gorivne ćelije.

Ovde posuda izgleda kao boca za ronjenje velikog prečnika sa poluloptastim krajevima, a čuli smo da je zapremina oko 200 litara, što je ogromna količina gasa pod pritiskom od 10.000 psi. Cevi koje vode iz COPV-a šalju azot pod visokim pritiskom do CGT mlaznica prikazanih u nastavku.

Foto: Tesla / Ferrari / Profimedia

COPV tehnologija nije nova. Rezervoari pod visokim pritiskom deo su moderne raketne tehnologije od samih početaka. Prvobitno su pravljeni od čelika, zatim od aluminijuma, pa čak i od titana. U trci da se posude učine što lakšim i čvršćim, tim NASA Space Shuttle-a je predvodio upotrebu posuda sa metalnom oblogom i omotom od različitih vrsta kompozita. Ključ za održavanje ovih visokih unutrašnjih pritisaka je omot (overwrap) – kontinuirano obmotavanje kompozitnim materijalom najmanje težine i najveće čvrstoće, uključujući kevlar i ugljenična vlakna. Kontinuirano obmotavanje, za razliku od postavljanja pojedinačnih traka ili pramenova, ključno je za postizanje najveće moguće čvrstoće, dok se unutrašnja metalna obloga koristi kao zaštita od propusnosti gasa.

Foto: Tesla

Ranije ove godine, SpaceX je kupio kompaniju Hexagon Masterworks, koja proizvodi COPV posude, kako bi ovu vitalnu tehnologiju uveo u sopstvene redove (rakete kompanije SpaceX koriste više COPV posuda).

Ventili, aktuatori i cevi

Na suprotnim krajevima sfere, pričvršćenim sa 12 velikih zavrtnjeva, nalazi se velika prirubnica koja se povezuje sa velikom cevi okruženom sa dva aktuatora nalik klipovima. Masivnost ove dve prirubnice i broj navrtki sa sigurnosnim žicama svedoče o visokim pritiscima unutar COPV-a, kao i motori aktuatora, koji su očigledno preuzeti iz zgloba Teslinog robota Optimus. Ovi aktuatori kontrolišu ventile unutar cevi koji regulišu pritisak gasa koji izlazi iz COPV-a nadzvučnim brzinama.

Ovaj gas prolazi kroz dve duge cevi koje se dele i završavaju u četiri CGT mlaznice. Azot pod visokim pritiskom izleće iz četiri mlaznice potisnika na hladni gas nadzvučnom brzinom.

Prema rečima Teslinog potpredsednika za inženjering vozila, Larsa Moravija, kao i kod glava jednake dužine u izduvnoj grani, ključno je da sve cevi i ventili koji izlaze iz COPV-a budu potpuno iste dužine. Bilo kakva razlika u dužini stvara neravnomeran put za gas koji izlazi, što znači neravnomeran dotok do CGT mlaznica. U scenariju kretanja napred, takva neravnoteža mogla bi da izazove neželjeno skretanje (yaw). Na primer, gas koji brže izlazi kroz dve leve mlaznice mogao bi da skrene vozilo udesno, i obrnuto.

Roadster koristi baterijski paket snage 100+ kWh sastavljen od Teslinih cilindričnih 4680 ćelija, sa izmenjenom hemijom i poboljšanim hlađenjem. S obzirom na visoke pritiske sistema i zahteve Roadstera za minimiziranjem mase, duge cevi i mlaznice potisnika napravljene su od titana, dok su razdelne cevi između njih sa svake strane napravljene od Inconela (legure nikla i hroma).

Koliko je brz potisak Roadstera?

Bogatstvo sakupljača automobila koji jure za onim vrhunskim vremenom ubrzanja od 0 do 60 mph za manje od jedne sekunde i te kako zna da je današnja grupacija super-mega-hiperautomobila ograničena maksimalnom silom ubrzanja koja se može ostvariti samo preko pneumatika. Potisak će odrediti pobednike u ultimativnoj trci ubrzanja (drag race).

Gruba računica sugeriše da bi dva zadnja motora snage 1 MW (1.341 KS) trebalo da budu u stanju da obezbede oko 32,3 kN sile potiska napred, u velikoj meri zahvaljujući rasporedu usisnog ventilatora Roadstera koji ga pritiska uz asfalt silom većom od 2 g. Pogonska jedinica Roadstera proističe iz legendarnog sistema sa tri motora koji je prvi put primenjen kod Plaid verzije, ali koristi dva motora umesto tri i lakša je, kompaktnija i znatno snažnija.

Foto: Tesla / Ferrari / Profimedia

To ostavlja samo 19,8 kN (4.451 funtu) koje potisnici moraju da obezbede kako bi Roadster težak 1.700 kg (3.750 funti) dostigao brzinu od 60 mph za Teslinih reklamiranih 0,8 sekundi.

Ne znamo ništa o geometriji CGT grla (niti o koeficijentu otpora vazduha ili čeonoj površini Roadstera), tako da je nemoguće reći koliko dugo se smislen potisak može održavati ili kojom će brzinom automobil putovati u tom trenutku, ali nekoliko sekundi deluje razumno, do kog trenutka bi trebalo da se kreće brzinom od najmanje 217 do 290 km/h (135 do 180 mph) dok motori i dalje vuku.

Šta je sa okretanjem i letenjem?

Tokom demonstracija lansiranja, Roadster Rocket je lebdeo, okretao se i leteo zahvaljujući dodatnom COPV-u većeg kapaciteta koji je utrostručio ukupnu količinu gasa dostupnog za potisak na 600 litara. Šest dodatnih CGT mlaznica bilo je potrebno da se Roadster odvoji od tla za svoja skokove, okrete i „bure“ manevre (barrel rolls). Četiri CGT-a, pozicionirana neposredno iza točkova i usmerena nadole, obezbeđuju vertikalni potisak, dok još dva na prednjem delu automobila, usmerena levo i desno, obezbeđuju bočni potisak za skretanje.

Foto: Tesla

Gde nabaviti raketno gorivo?

Iako su COPV i CGT nova i uzbudljiva tehnologija u automobilskom svetu, to su prilično dobro poznate tehnologije i relativno načini dobijanja malog potiska, posebno u poređenju sa hemijskim reakcijama koje pokreću čvrste raketne bustere.

Teoretski, komprimovani gasovi potrebni za napajanje CGT-a u Roadsteru mogli bi da se obezbede od postojećih dobavljača industrijskog gasa (razmišljali smo o kompanijama kao što su Air Liquide, Airgas i Linde Gas). Ali onda je na bini tokom događaja Ilon Mask izjednačio gas koji se koristi u Teslinom COPV CGT sistemu sa suštinski običnim vazduhom i nagovestio da će vozilo moći da hvata, kompresuje i skladišti sopstveno raketno gorivo, što sve zvuči suviše dobro da bi bilo istinito.

U stvari, vaši stručnjaci za zemaljski transport se donekle muče da dokuče korisnu svrhu automobila koji može da lebdi, okreće se i leti na kratke udaljenosti, ali ako je dodavanje treće dimenzije automobils spremni smo da to prihvatimo.

Salto u vazduhu

Gotovo devet godina nakon prvog predstavljanja, Tesla je ponovo prikazala novi Roadster, ovog puta uz demonstraciju kakva do sada nikada nije viđena na premijerama automobila, ni približno. Prototip se kretao po naopako postavljenoj rampi, izvodio salto u vazduhu, leteo preko prepreka i kontrolisano sletao na točkove. Za kraj je, prema Teslinim tvrdnjama, ubrzao od 0 do 60 milja na sat, odnosno 97 km/h, za samo 0,81 sekundu. Ova tehnologija navodno omogućava ubrzanje kraće od sekunde. Tesla je, prema svojim tvrdnjama, ostvarila neverovatan rezultat od 0,81 sekunde do 97 km/h (60 milja na sat).

Foto: Tesla

Treba naglasiti i da kratkotrajni skokovi sa kontrolisanim sletanjem nisu isto što i stvarno letenje. Međutim, već bi dokaz da takav sistem pouzdano funkcioniše van pažljivo pripremljene prezentacije bio veliko tehničko dostignuće. Takođe je teško zamisliti primenu takve tehnologije u praksi, odnosno u stvarnom saobraćaju.

Tesla najavljuje tri verzije. Performance je zamišljen kao klasičniji električni sportski automobil, Thrust dobija zadnje potisnike za ekstremna ubrzanja, a jednosed Rocket trebalo bi da omogući najradikalnije manevre u vazduhu. Za Performance Tesla traži depozit za rezervaciju od 50.000 dolara (oko 44.500 evra), dok se za Thrust navodi iznos od 250.000 dolara (oko 222.700 evra). Konačne cene još nisu objavljene.

(Telegraf.rs / Motortrend)