Slik Kan Elon Musk bruke rakettpropeller På den nye Tesla Roadster

I forrige uke annonserte SpaceX OG Tesla CEO Elon Musk dristige planer om å kombinere teknologiene til sine to største selskaper ved å plassere rakettpropeller på fremtidige spesialiserte modeller Av Teslas Roadster. Thrusters vil faktisk ikke forbrenne, ifølge Musk; i stedet vil de utvise høyt trykk kald luft, noe Som gir Tesla et ekstra løft i akselerasjon. Det er et trekk som kan fungere teknisk, men det forvirrer også industrieksperter og ingeniører: thrusters vil ikke være veldig effektive og sannsynligvis vil ikke være street legal.

Spesielt Snakker Musk om å inkorporere et nøkkelstykke maskinvare Fra Spacexs Falcon 9-rakett-en tank kjent som et komposittoverpakket trykkfartøy, eller EN COPV. Disse flasker er laget av en tynn metallforing som er pakket inn i karbonfibre, og de er en fin måte å lagre mye trykkluft på i en svært liten plass. De er også ganske lette, og det er derfor mange rakettprodusenter liker å bruke dem til å presse sine raketter.

På Falcon 9 sitter Copvene inne i drivstofftankene og holder dem under trykk under flyturen. Når raketten klatrer til rom, tømmes drivstoffene raskt fra tankene, og Det er COPVs jobb å erstatte disse væskene med helium slik at tankene opprettholder sin form. Trykkluften inne i disse flasker brukes ikke til å drive raketten direkte. Noen biler bruker Også Copver: busser og lastebiler bruker dem til lagring av komprimert naturgass, og biler med hydrogenbrenselceller er også avhengige av Copver. Men luften inne i disse tankene brukes som drivstoff for motorer i disse bilene.

Med Roadster Har Musk en annen ide: Han vil bruke dem som thrustere, hvor de blåser luft ut av bakenden eller forsiden av bilen for å drive og stoppe kjøretøyet. Det kan potensielt blåse ut sidene, også for å hjelpe med å snu ved høye hastigheter eller i stramme hjørner. Kommersielle biler har aldri brukt Copver på denne måten før, og ideen reiser mange spørsmål om sikkerhet og effektivitet.

For En, Tesla Roadster akselererer allerede og bremser utrolig raskt, og den nye Roadster er tilsynelatende en av de raskeste bilene i verden, med en 0-60 tid på 1,9 sekunder. Det er så fort at det er kraftig debatt om hvorvidt noen moderne dekk noen gang kan gå raskere. Så Copvene måtte blåse ut mye kald luft ved super høye hastigheter for å presse enda raskere akselerasjon eller retardasjonstid. Det vil kreve mye kraft og noen ganske store tanker for å ha noen form for merkbar effekt mot noen virkelige grenser for fysikk. Og hvis virkelig påvirker hastigheten er målet, disse thrusters ville være ekstremt høyt, utsatt for ekstreme temperaturendringer, og muligens sette andre biler på veien i fare. “Er det et alternativ? Ja,” Sam Abuelsamid, seniorforskningsanalytiker Ved Navigant, et rådgivende firma for bilindustrien, forteller The Verge. “Er det et klokt alternativ? Absolutt ikke. Det er det mest latterlige jeg har hørt om.”

Mange bilprodusenter har sett på måter å bruke trykkluft til å drive kjøretøy, skjønt. For eksempel annonserte de franske bilprodusentene Peugeot Og Citroën i 2013 planer om å bygge et hybridbil som brukte trykkluft som energikilde, selv om utviklingen har blitt satt på vent. Disse designene fungerer vanligvis ved å slippe luft fra en beholder på en kontrollert måte for å drive motorens turbiner eller stempler. Komprimert luft biler er hyllet som miljøvennlig, siden de ikke brenner bensin. Men ulempen er at de ikke er super effektive.

for en tar komprimering av luft mye energi. Musk hevder at luften vil bli etterfylt i Copvene ved hjelp av en elektrisk pumpe, som vil trekke Fra Teslas kraftpakke. Men eksperter hevder at kan betydelig tappe batterispenningen som trengs for å kjøre bilen. “Det ville sikkert spise bort på energien som er lagret i batteriet,” Forteller Dave Sullivan, en leder og produktanalytiker Hos AutoPacific, et bilkonsulentfirma, The Verge. “Rekkeviddeberegningen eller testsyklusen for rekkevidden til et elektrisk kjøretøy tar ikke hensyn til denne ideen.”

selvfølgelig, alt avhenger av hvor effektive Musk vil At Copvene skal være. Kaldgasstruster har en relativt lav spesifikk impuls, noe som betyr at de trenger mye mer drivstoff – eller luft, i dette tilfellet – for å få en anstendig mengde trykk. Dette gjør dem gode for satellitter i rommet, som ikke krever mye trykk for å manøvrere i vakuum. Men på veien, med luftmotstand og dekkfriksjon, er kald gass ikke så kraftig. Så Tesla COPVs må være store og store for å lagre nok luft som trengs for å ha noen form for stor effekt. “Det ser ut til å ha en thruster som skal ha en meningsfylt mengde energi, det kommer til å ta en ganske anstendig mengde størrelse og kapasitet i tanken for å være av noen reell ytelsesfordel,” sier Abuelsamid. (Musk sa At Copvene ville ta opp en god del av bilen, og snu de fire seterne til en to seter.)

selskapet kan potensielt fylle Copvene til et høyere trykk for å spare på plass, men tankene må være mye sterkere og tyngre for å bli vurdert som trygge for passasjerer. Jo mer press du vil ha i en kommersiell bil, de kraftigere tankene dine må være. Copvene Som Musk ønsker å bruke, er oppgradert som er sertifisert For Falcon 9-rakettene som skal bære mannskap til Den Internasjonale Romstasjonen. “Dette er uten tvil det mest avanserte trykkfartøyet utviklet av menneskeheten,” sa han på en pressekonferanse før En SpaceX-lansering I Mai. “Det er nøtter.”

Likevel gir ideen mange sikkerhetsproblemer i tankene. Mens avgjørende for spaceflight, har Disse Copvene også vært en kilde til angst For SpaceX. I September 2016 forårsaket EN COPV En Falcon 9 rakett å eksplodere på En Florida launchpad mens kjøretøyet ble drevet for en test. SpaceX hevdet at friksjon mellom drivmidlene i motortanken og COPV var skylden. Det superkalde flytende oksygen Som SpaceX bruker Til Falcon 9 reagerte dårlig med karbonfiberen som ble pakket rundt COPV.

SpaceX har betydelig oppgradert Sine Copver siden da, og noen flasker satt i En Tesla vil ikke være omgitt av kryogen oksygen. Likevel, når luft slippes raskt fra en høyt trykkflaske, opplever den ekstreme temperaturendringer. Jo raskere luften slippes ut, desto kaldere BLIR COPV. Så Hvis Tesla skal blåse ned disse flasker raskt, kan de lett nå superfriske temperaturer, noe som vil gjøre Copvene sprø og mindre strukturelt stabile. Tesla kunne bekjempe dette ved å blåse flasker ned sakte, men da vil thrusters ikke ha så stor innvirkning på bilen.

og avhengig av hvor raskt luften sprenger, kan thrustere utgjøre risiko for andre biler på veien. Hvis Copvene skal ha noen betydelig kraft På Tesla, vil de også ha en betydelig kraft på bilene rundt Tesla. Kald gass thrustere kan komme til en bestemt impuls på ca 70 sekunder. Det betyr at gassen som forlater COPV, kan nå litt mer enn 1500 miles i timen. Så luften har potensial til å sende raskt bevegelige rusk på en nærliggende bil eller til og med skyve på omgivende kjøretøy.

Men Selv Om Tesla finner ut løsninger for alt dette, er det støy å vurdere. Slippe masse svært komprimert luft er høyt. Det er regler på plass om hvor mye pass-by støy en bil kan ha, og det er tvilsomt at thruster-utstyrt Tesla vil møte dem. “Bensinbiler kan ikke lage for mye støy,” sier Sullivan. “Jeg kan bare forestille meg at dette ville være ekstremt høyt og ikke være street legal.”Musk sa at bilen ikke er anbefalt for urbane miljøer .

så det er mulig å legge Til Copver til En Tesla, selv om de sannsynligvis ikke vil bli tillatt på noen større veier gitt risikoen. Likevel er det mye komplisert maskineri for å få en allerede veldig rask bil til å gå litt raskere.