Чи може триколісне «яйце» перетнути Америку на одному баку?
Ідея проїхати від Атлантичного до Тихого океану однією заправці звучить як наукова фантастика. Але це перестає бути фантастикою, якщо побачити, що будує компанія Aptera Motors. З того часу, як Ніколаус Отто побудував перший бензиновий двигун у 1870-х роках, а Рудольф Дизель представив свій дизайн із запаленням від стиску в 1890-х, ми постійно намагалися підвищити ефективність. Прогрес був нерівномірним.
Питання, пов’язані з кліматом, змушують діяти. Європейський Союз продовжує посилювати стандарти викидів. Ультракомпактні автомобілі, такі як Smart Car, MINI Cooper та Toyota iQ, набирають популярність завдяки своїм крихітним габаритам та економії енергії. У США також була політична воля. Президент Джордж У. Буш підписав закон про енергію 19 грудня 2007 року. Він зобов’язав автовиробників підвищити середній показник по галузі до 35 миль на галон до 2020 року.
Це мета. Але це не фінальна риса.
Aptera Motors, приватна компанія із Сан-Дієго, ставить більш високі цілі. Вони не просто намагаються відповідати стандартам. Вони намагаються їх побити. Aptera – це триколісний двомісний прототип, розрахований на 300 миль на галон. Стів Фамбро та Кріс Ентоні заснували компанію у 2006 році. Вони не мали традиційного досвіду в автомобільній галузі. Їхнє резюме охоплювало композитні матеріали, біотехнології, аеродинаміку та фінанси.
Це поєднання створило щось незвичне. Автомобіль виглядає як дельфін, схрещений з гелікоптером. Технічно класифікується як мотоцикл. Ця юридична лазівка має значення. Це означає, що перші серійні моделі будуть доступні лише для мешканців Каліфорнії. Якщо автомобіль добре продаватиметься, Aptera розширить продажі на національному та міжнародному рівнях.
Ранній прототип показав результат 230 миль на галон. Це на 195 миль на галон вище за стандарт, встановлений законом 2007 року. Інженерам ще є над чим працювати. Вони очікують, що автомобіль буде готовий для каліфорнійців наприкінці 2008 року.
Але є запитання. Як швидко він справді їде? Що станеться, якщо ви зіткнетеся з чимось? Оскільки це мотоцикл, де знаходиться захисна клітина?
Характеристики Aptera
Aptera – це не просто концепт. Це ретельно спроектована відповідь на вимогу 35 миль на галон. Дизайн ставить аеродинаміку на перше місце.
Силова установка
Aptera робить ставку однією технологію. Вони створюють гібридну систему, що максимізує рекуперацію енергії.
- Електричний привід: Основний рух забезпечується електромоторами. Це гарантує нульові викиди у міській їзді.
- Генератор-видальник (Range Extender): Невеликий двигун внутрішнього згоряння діє як генератор. Він заряджає акумулятор під час руху. Він не обертає колеса прямо.
- Сонячна зарядка: Кузовні панелі інтегровані із сонячними елементами. Це додає милі без потреби підключати кабель.
Продуктивність
Цільовий показник – 300 миль на галон. Прототип досяг 230 миль на галон.
| Метрика Ціль | Результат прототипу
| :— | :— | :— |
| Витрата палива 300 миль/галон | 230 миль/галон |
| Пасажири | 2 | 2 |
| Колеса | 3 | 3 |
| Класифікація Мотоцикли | Мотоцикли |
Дизайн та безпека
Форма краплеподібна. Це значно знижує коефіцієнт аеродинамічного опору. Низький центр тяжкості покращує керованість. Але класифікація як мотоцикла викликає побоювання щодо безпеки.
“Якщо Aptera буде добре продаватися, AC сподівається запропонувати свій автомобіль на національному та міжнародному ринках.”
Компанія покладається на пильність водія. Тут ні
Як композитна конструкція Aptera забезпечує екстремальну ефективність
Ви хочете дізнатися, як Aptera вичавлює таку абсурдно високу паливну економічність. Відповідь криється не в одному факторі. Це поєднання кількох елементів, але реальним суперспособом Aptera Motors є композитні матеріали.
Люди часто використовують це слово в інженерних колах, але що воно насправді означає? І чому це важливо для вашого гаражу?
Композитний матеріал поєднує дві або більше різних речовин. Вони не зливаються у нову хімічну сполуку. Натомість вони співіснують, використовуючи свої індивідуальні переваги. В результаті виходить матеріал, який міцніший, легший і легший піддається формуванню, ніж будь-який з його компонентів окремо.
Природа робить це завжди. Дерево – це композит. Целюлозні волокна забезпечують міцність розтягування. Лігнін діє як сполучна речовина. Матеріал легкий, але міцний. Бетон – ще один приклад. Кам’яні заповнювачі, змішані із цементом, створюють міцну плиту.
Автомобільна та аерокосмічна галузі покладаються на ці матеріали для підвищення продуктивності. Карбонові композити є стандартом у висококласних спортивних автомобілях. Згадайте Aston Martin Rapide або Lamborghini Reventon. Скорочення ваги впливає на швидкість і керованість. Склопластик пропонує неймовірну міцність для човнів, літаків та навіть для теплоізоляції будинків.
Aptera не просто купила готове вуглецеве волокно. Вони розробили власний запатентований метод: панельне автоматизоване композитне будівництво (PAC2). Цей процес формує кузов як характерної форми сльози.
“Aptera використовує свій власний запатентований процес під назвою ‘панельне автоматизоване композитне будівництво (PAC2)’ для дизайну кузова, що надає автомобілю його унікальної аеродинамічної форми.”
Аеродинаміка – це не лише питання зовнішнього вигляду. Це питання виживання на високих швидкостях.
Спочатку планувалося використовувати дизельний двигун. Це не спрацювало. Каліфорнійські випробування на викиди notoriusly суворі. Якщо зменшити дизельний двигун настільки, щоб він помістився до цього габариту, ви не пройдете тест. Тож команда змінила курс.
Тепер це або суто електрична трансмісія, або гібрид, що підключається.
Максимальна швидкість сертифікована понад 85 миль на годину. Чекайте на електронного обмежувача на 95 миль на годину. Чому б не зупинитись на цьому?
Легкі автомобілі мають проблеми зі стабільністю на високих швидкостях. Опір повітря стає домінуючою силою. Йдеться не про кінські сили. Йдеться про фізику.
Уявіть, що ви кидаєте легкий паперовий літачок. Ви штовхаєте його сильно. Він швидко летить уперед. Потім він починає виляти. Повітря захоплює його. Він відхиляється від курсу.
Те саме відбувається з легким автомобілем на швидкостях по шосе. Без ретельного проектування потік повітря дестабілізує шасі. Форма Aptera керує цим потоком повітря. Обмеження швидкості – це буфер безпеки, а не обмеження продуктивності.
Але обмеження швидкості – не єдиний хід.
Безпека Aptera
Як конфігурація «жаби» вирішує проблему ризику перекидання у триколісних транспортних засобів
Класифікація мотоциклів зазвичай викликає негайне занепокоєння. Вона має на увазі два колеса, відсутність захисного кузова і високу ймовірність опинитися на асфальті. Компанія Aptera Motors зіткнулася саме з цією перешкодою. Створивши триколісний транспортний засіб, вона спочатку потрапила до правової категорії, яка несе на собі тавро нестабільності. Страх не безпідставний. Історія рясніє спробами створення дельта-конфігурацій, які переверталися при першому ж різкому повороті.
Дельта-конфігурація передбачає наявність одного колеса спереду та двох ззаду. Вона виглядає стійкою, доки у гру не втручається фізика. У кожного об’єкта, що рухається, є вектор швидкості. Якщо рухатись прямо на північ, вектор вказує на північ. При повороті вліво вектор зміщується. Якщо це зміщення виходить надто далеко за межі бази коліс, момент, що крутить, перевертає транспортний засіб. Автомобіль дельта-типу широкий позаду, але вузький спереду. Це балансування, яке зазнає невдачі під впливом бічних перевантажень.
Aptera обрала конфігурацію «жабонок». Два спереду колеса. Одне позаду.
Ця геометрія змушує вектор швидкості залишатися затиснутим між двома передніми шинами. Розподіл ваги природно утримує центр тяжіння низьким і центрованим. Переворот? Малоймовірно. Геометрія цьому чинить опір. Додайте до цього низький центр тяжіння та агресивну систему контролю тяги, і ризик перекидання зникає. Гоночні автомобілі використовують низький центр тяжіння з тієї ж причини: щоб долати бічні сили у поворотах високої швидкості. Позашляховики мають високий кліренс та легко перевертаються. Aptera має низький центр важкості та впевнено тримається на дорозі.
Краш-тести підтвердили теорію. Транспортний засіб перевищив вимоги до міцності як при фронтальних зіткненнях, так і при перекиданнях. Передня захисна клітка безпосередньо натхнена гоночними автомобілями Формули-1. Ці машини розвивають швидкість 200 миль на годину. Їм потрібні конструкції, які не змінюються у бік кокпіту. Рама Aptera запозичує цю логіку. Це не просто сонячний муніципальний модуль. Це конструкція, створена для виживання за умов високих енергетичних впливів.
Система Aptera Eyes Forward
Захисна клітина зберігає вашу цілісність. Система Eyes Forward запобігає зіткненню з цією клітиною.
Цей комплекс датчиків та камер призначений не лише для утримання у смузі. Це проактивний шар захисту. Система контролює дорогу попереду за допомогою різних вхідних даних лідарів та радарів. Вона аналізує патерни руху транспорту. Виявляє пішоходів. Передбачає увімкнення стоп-сигналів автомобіля попереду, ще до того, як ви їх побачите.
Традиційні функції ADAS реагують. Eyes Forward передбачає.
Апаратне забезпечення приховано за аеродинамічним склінням. Жодних громіздких бамперів. Жодних виступаючих датчиків, що створюють опір повітря. Камери встановлені врівень. Лідар вбудований. Це зберігає коефіцієнт аеродинамічного опору транспортного засобу, забезпечуючи круговий огляд.
Під час тестування система значно скоротила кількість різких гальмування. Вона плавно регулює швидкість. Вона попереджає водія заздалегідь. Вона перебирає управління кермом, коли відхилення від лінії незначні, але небезпечні. Для транспортного засобу, який ставить в основу ефективність, відстань гальмування має значення. Менше різких гальмування означає менше втрат енергії. Це також означає менший знос шин.
p align=”justify”> Ключове значення має інтеграція. Більшість електромобілів встановлюють функції автономного водіння як другорядну опцію. Система Eyes Forward вплетена у саму архітектуру транспортного засобу. Вона безпосередньо взаємодіє із контролерами двигунів. Вона зв’язується із системою керування батареєю. Коли вона вирішує сповільнитися, спочатку підключаються рекуперативні гальма. Тертя гальм включається
Безпека завдяки огляду
Кузов виконує лише половину роботи, коли йдеться про вашу безпеку. Компанія Aptera Motors робить велику ставку на свою систему огляду Eyes Forward (Погляд вперед). Відеодисплей розташований прямо перед водієм. Він забезпечує огляд на 180 градусів тому від автомобіля. Це не просто рекламний хід. Капеобразна форма Aptera повністю перекриває заднє вікно. Ви не можете бачити те, що знаходиться позаду, на власні очі. Кадер із камери є обов’язковим для базового водіння.
GPS модуль на центральній консолі додає ще один рівень впевненості. Він показує, де ви знаходитесь. Принаймні ви випадково не з’їдете з урвища.
Практичність вище традицій
Це концепція “два плюс один”. Двоє дорослих зручно розміщуються спереду. Третє сидіння, що знімається, розташоване ззаду для немовлят. Приберіть це сидіння і у вас з’явиться вантажний простір. Aptera стверджує, що може вмістити 15 пакетів із продуктами. Це непоганий показник для автомобіля таких габаритів.
Їзда узбережжям Каліфорнії не вимагає шолома. Можливо, ви очікуєте на його наявність. Aptera класифікується як мотоцикл. Але це закритий мотоцикл. Вам не потрібні права мотоцикліста. Вам не потрібне захисне екіпірування для голови. Ця класифікація фактично допомагає мешканцям Каліфорнії. Вони можуть використовувати смуги для автомобілів із кількома пасажирами (HOV). Навіть якщо всередині знаходиться лише одна людина.
Більш широкий контекст
Цікаво, що є на ринку? Ландшафт альтернативних автомобілів швидко змінюється. Перейдіть за посиланнями на наступній сторінці, щоб побачити, як інші виробники вирішують питання ефективності та безпеки.
