Zde je návod, jak Elon Musk mohl použít raketové motory na nový Tesla Roadster

Minulý týden, SpaceX a Tesla CEO Elon Musk oznámil smělé plány zkombinovat své dvě největší společnosti tím, že umístí raketové motory na budoucí specializované modely Tesla Roadster. Trysky nebude spalovat, podle Pižma; místo toho, oni se vyhnat vysoce stlačený studený vzduch, což Tesla zvýšení ve zrychlení. Je to krok, který by mohl technicky fungovat, ale také to mate odborníky a inženýry v oboru: trysky nebudou příliš účinné a pravděpodobně nebudou pouliční legální.

Konkrétně Musk mluví o začlenění klíčový kus hardwaru od SpaceX Falcon 9 raketa — tank známý jako kompozitní balí tlakové nádoby, nebo COPV. Tyto lahve jsou vyrobeny z tenké kovové vložky, která je zabalena do uhlíkových vláken, a jsou skvělým způsobem, jak uložit velké množství tlakového vzduchu na velmi malém prostoru. Jsou také poměrně lehké, což je důvod, proč je mnoho výrobců raket ráda používá k natlakování svých raket.

na Falconu 9 sedí Copv uvnitř nádrží na pohonné hmoty a během letu je udržují pod tlakem. Jak raketa stoupá do vesmíru, pohonné hmoty se rychle vyprazdňují z nádrží a úkolem Copv je nahradit tyto kapaliny heliem, aby si nádrže udržely svůj tvar. Stlačený vzduch uvnitř těchto lahví se nepoužívá k přímému pohonu rakety. Některé automobily používají také Copv: autobusy a nákladní automobily je používají pro skladování stlačeného zemního plynu a automobily s vodíkovými palivovými články se také spoléhají na Copv. Ale vzduch uvnitř těchto nádrží se používá jako palivo pro motory uvnitř těchto automobilů.

s Roadsterem má Musk jiný nápad: chce je použít jako trysky, kde vyfukují vzduch ze zadního konce nebo přední části vozu, aby pomohli pohánět a zastavit vozidlo. Mohlo by to potenciálně vyfouknout boky, také pomoci při otáčení při vysokých rychlostech nebo v úzkých rozích. Užitková auta nikdy dříve nepoužívala COPVs tímto způsobem a myšlenka vyvolává mnoho otázek o bezpečnosti a účinnosti.

Za prvé, Tesla Roadster již zrychluje a brzdí neuvěřitelně rychle a nový Roadster je údajně jedním z nejrychlejších aut na světě s časem 0-60 1, 9 sekundy. Je to tak rychlé, že se intenzivně diskutuje o tom, zda nějaké moderní pneumatiky mohou někdy jet rychleji. Takže Copv by musely vyfouknout hodně studeného vzduchu při super vysokých rychlostech, aby tlačily ještě rychlejší časy zrychlení nebo zpomalení. To bude vyžadovat hodně síly a některé poměrně velké tanky mít nějaký znatelný účinek proti nějaké skutečné limity fyziky. A pokud je cílem skutečně ovlivnit rychlost, tyto trysky by byly extrémně hlasité, náchylné k extrémním změnám teploty a možná by ohrozily další auta na silnici. “Je to možnost? Ano, ” říká Sam Abuelsamid, vedoucí výzkumný analytik společnosti Navigant, poradenská firma pro automobilový průmysl, říká The Verge. “Je to moudrá volba? Rozhodně ne. Je to ta nejabsurdnější věc, o které jsem kdy slyšel.”

mnoho výrobců automobilů se však zabývalo způsoby, jak používat stlačený vzduch k pohonu vozidel. Například, v roce 2013, francouzského výrobce automobilů Peugeot a Citroën, oznámila, že plánuje postavit hybridní vozidlo, které používá stlačený vzduch jako zdroj energie, i když vývoj byl přidržen. Tyto konstrukce obvykle pracují uvolňováním vzduchu z kontejneru řízeným způsobem k pohonu turbín nebo pístů motoru. Automobily se stlačeným vzduchem jsou oslavovány jako šetrné k životnímu prostředí, protože nespalují benzín. Ale nevýhodou je, že nejsou příliš efektivní.

pro jednoho, stlačování vzduchu vyžaduje hodně energie. Musk tvrdí, že vzduch bude doplněn v COPVs pomocí elektrického čerpadla, které by čerpat z Tesla power pack. Odborníci však tvrdí, že by to mohlo výrazně vyčerpat napětí baterie potřebné k řízení automobilu. “To by jistě užírat energii uloženou v baterii,” Dave Sullivan, manažer a produktový analytik AutoPacific, automobilový poradenská firma, vypráví The Verge. “Výpočet rozsahu nebo zkušební cyklus pro dojezd elektrického vozidla tuto myšlenku nezohledňuje.”

vše samozřejmě závisí na tom, jak efektivní Musk chce, aby Copv byly. Plynových trysek mají relativně nízký specifický impuls, což znamená, že potřebují mnohem více paliva nebo vzduchu, v tomto případě — získat slušné množství tahu. Díky tomu jsou dobré pro satelity ve vesmíru, které nevyžadují mnoho tahů k manévrování ve vakuu. Ale na silnici, s odporem vzduchu a třením pneumatik, studený plyn není tak silný. Takže Tesla Copv bude muset být velké a objemné, aby bylo možné uložit dostatek vzduchu potřebného k tomu, aby měl jakýkoli významný účinek. “Zdá se, že mají trysky, které bude mít smysluplné množství energie, to bude trvat docela slušné množství, velikost a kapacita nádrže na skutečný výkon výhody,” říká Abuelsamid. (Musk řekl, že Copv zaberou dobrý kus auta a změní čtyřmístný na dvoumístný.)

společnost by mohla potenciálně vyplnit COPVs na vyšší tlak, jak ušetřit na prostoru, ale tanky by musely být mnohem silnější a těžší, aby byly považovány za bezpečné pro cestující. Čím větší tlak chcete v užitkovém autě, tím silnější musí být vaše nádrže. Copv, které chce Musk použít, jsou modernizované, certifikované pro rakety Falcon 9, které dopraví posádky na Mezinárodní vesmírnou stanici. “Je to zdaleka nejpokročilejší tlaková nádoba vyvinutá lidstvem,” řekl na tiskové konferenci před květnovým startem SpaceX. “Je to šílené.”

přesto tato myšlenka přináší mnoho bezpečnostních otázek. Zatímco rozhodující pro kosmické lety, tyto Copv byly také zdrojem úzkosti pro SpaceX. V září 2016, COPV způsobil Falcon 9 raketa explodovat na Florida launchpad, zatímco vozidlo bylo palivo pro zkoušku. SpaceX tvrdil, že na vině bylo tření mezi pohonnými látkami v nádrži motoru a COPV. Super studený kapalný kyslík, který SpaceX používá pro svůj Falcon 9, reagoval špatně s uhlíkovým vláknem, které bylo omotáno kolem COPV.

SpaceX od té doby výrazně vylepšil své Copv a žádné lahve vložené do Tesly nebudou obklopeny kryogenním kyslíkem. Přesto, když se vzduch rychle uvolňuje z vysoce tlakové láhve, dochází k extrémním změnám teploty. Čím rychleji se uvolňuje vzduch, tím chladnější bude COPV. Takže pokud Tesla se chystá vyhodit do vzduchu tyto lahve rychle, mohli by se snadno dostat do super mrazivých teplot, které by COPVs křehké a méně strukturálně stabilní. Tesla by s tím mohla bojovat tím, že by lahve foukaly pomaleji, ale pak trysky nebudou mít na auto tak velký dopad.

a v závislosti na rychlosti tryskání vzduchu by trysky mohly představovat riziko pro ostatní automobily na silnici. Pokud budou mít Copv nějakou významnou sílu na Teslu, budou mít také významnou sílu na automobily obklopující Teslu. Trysky studeného plynu se mohou dostat na specifický impuls asi 70 sekund. To znamená, že plyn opouštějící COPV by mohl dosáhnout o něco více než 1 500 mil za hodinu. Vzduch má tedy potenciál posílat rychle se pohybující trosky na blízké auto nebo dokonce tlačit na okolní vozidla.

ale i když Tesla zjistí řešení pro všechny tyto věci, je třeba zvážit hluk. Uvolnění spousty vysoce stlačeného vzduchu je Hlasité. Existují předpisy o množství hluku projíždějícího auta, které může mít, a je pochybné, že Tesla vybavená motorem je splní. “Benzinová vozidla nemohou vydávat příliš velký hluk,” říká Sullivan. “Dokážu si jen představit, že by to bylo extrémně hlasité a nebylo by to legální na ulici.””Musk řekl, že auto není doporučeno pro městské prostředí.

takže přidání Copv do Tesly je proveditelné, i když pravděpodobně nebudou povoleny na žádné hlavní silnice vzhledem k rizikům. Přesto je to spousta komplikovaných strojů, aby už tak velmi rychlé Auto jelo o něco rychleji.