Myšlenka jízdy z Atlantiku do Tichého oceánu na jedné čerpací stanici zní jako sci-fi. Ale to přestává být fantazií, pokud se podíváte na to, co Aptera Motors staví. Od té doby, co Nikolaus Otto v 70. letech 19. století postavil první benzínový motor a Rudolf Diesel v 90. letech 19. století představil svou konstrukci se vznětovým zapalováním, neustále se snažíme zlepšovat účinnost. Pokrok byl nerovnoměrný.
Problémy s klimatem konečně nutí k akci. Evropská unie pokračuje ve zpřísňování emisních norem. Ultrakompaktní vozy jako Smart Car, MINI Cooper a Toyota iQ získávají na popularitě díky svým malým rozměrům a úsporám energie. Ve Spojených státech byla také politická vůle. Prezident George W. Bush podepsal zákon o energetice 19. prosince 2007. Zavázal výrobce automobilů, aby do roku 2020 zvýšili průmyslový průměr na 35 mpg.
Toto je cíl. Ale to není cílová čára.
Aptera Motors, soukromá společnost ze San Diega, míří výš. Nesnaží se jen splnit normy. Snaží se je porazit. Aptera je tříkolový dvoumístný prototyp s výkonem 300 mpg. Steve Fambrough a Chris Anthony založili společnost v roce 2006. Neměli tradiční zkušenosti z automobilového průmyslu. Jejich životopisy se týkaly kompozitních materiálů, biotechnologie, aerodynamiky a financí.
Tato kombinace vytvořila něco neobvyklého. Auto vypadá jako delfín křížený s vrtulníkem. Technicky je klasifikován jako motocykl. Tato právní mezera je důležitá. To znamená, že první sériové modely budou dostupné pouze pro obyvatele Kalifornie. Pokud se vůz bude dobře prodávat, Aptera rozšíří prodej na národní i mezinárodní úrovni.
První prototyp již dosáhl 230 mpg. To je 195 mpg nad standardem stanoveným zákonem z roku 2007. Inženýři mají stále co dělat. Očekávají, že vůz bude připraven pro obyvatele Kalifornie do konce roku 2008.
Ale jsou tu otázky. Jak rychle to vlastně jede? Co se stane, když se s něčím srazíte? Protože se jedná o „motocykl“, kde je bezpečnostní klec?
Funkce Aptera
Aptera není jen koncept. Je to pečlivě navržená odpověď na požadavek 35 mpg. Design klade na první místo aerodynamiku.
Pohonná jednotka
Aptera nesází pouze na jednu technologii. Vytvářejí hybridní systém, který maximalizuje rekuperaci energie.
- Elektrický pohon: Hlavní pohyb zajišťují elektromotory. To zaručuje nulové emise při jízdě ve městě.
- Prodlužovač dosahu: Malý spalovací motor funguje jako generátor. Nabíjí baterii za jízdy. Neprotáčí kola přímo.
- Solární nabíjení: Panely těla jsou integrovány se solárními články. To přidává kilometry bez nutnosti připojovat kabel.
Výkon
Cíl je 300 mpg. Prototyp dosáhl 230 mpg.
| Metrické | Cíl | Výsledek prototypu |
|---|---|---|
| Spotřeba paliva | 300 mpg | 230 mpg |
| Cestující | 2 | 2 |
| Kola | 3 | 3 |
| Klasifikace | Motocykl | Motocykl |
Design a bezpečnost
Kapkovitý tvar. To výrazně snižuje koeficient odporu vzduchu. Nízké těžiště zlepšuje ovladatelnost. Ale klasifikace jako motocykl vyvolává obavy o bezpečnost.
“Pokud se Aptera bude dobře prodávat, AC doufá, že nabídne vůz na národních a mezinárodních trzích.”
Společnost si zakládá na bdělosti řidičů. Tady ne
Chcete vědět, jak Aptera vymačkává tak absurdně vysokou spotřebu paliva. Odpověď spočívá ve více než jednom faktoru. Je to kombinace několika prvků, ale skutečnou superschopností Aptera Motors jsou kompozitní materiály.
Lidé toto slovo často používají ve strojírenských kruzích, ale co ve skutečnosti znamená? A proč je to důležité pro vaši garáž?
Kompozitní materiál kombinuje dvě nebo více různých látek. Neslučují se do nové chemické sloučeniny. Místo toho koexistují s využitím svých individuálních silných stránek. Výsledkem je materiál, který je pevnější, lehčí a snadněji tvarovatelný než kterýkoli z jeho jednotlivých komponentů.
Příroda to dělá pořád. Dřevo je kompozit. Celulózová vlákna poskytují pevnost v tahu. Lignin působí jako pojivo. Materiál je lehký, ale odolný. Beton je dalším příkladem. Kamenivo smíchané s cementem vytváří odolnou desku.
Automobilový a letecký průmysl spoléhá na tyto materiály při zlepšování výkonu. Uhlíkové kompozity jsou standardem u sportovních vozů vyšší třídy. Vzpomeňte si na Aston Martin Rapide nebo Lamborghini Reventon. Snížení hmotnosti přímo ovlivňuje rychlost a ovladatelnost. Sklolaminát nabízí neuvěřitelnou pevnost pro lodě, letadla a dokonce i pro domácí izolaci.
Aptera nekupovala jen běžně dostupná uhlíková vlákna. Vyvinuli vlastní patentovanou metodu: Panel Automated Composite Construction (PAC2). Tento proces formuje tělo do charakteristického tvaru slzy.
“Aptera používá pro design karoserie svůj vlastní patentovaný proces nazvaný ‘Panel Automated Composite Construction (PAC2)’, který vozu dodává jedinečný aerodynamický tvar.”
Aerodynamika není jen otázkou vzhledu. Jde o přežití ve vysokých rychlostech.
Původně bylo plánováno použití dieselového motoru. Nefungovalo to. Kalifornské emisní testy jsou notoricky přísné. Pokud naftový motor zmenšíte natolik, aby se do této velikosti vešel, v testu neuspějete. Tým tedy změnil kurz.
Nyní je to buď čistě elektrický pohon, nebo plug-in hybrid.
Maximální rychlost certifikována nad 85 mph. Počítejte s elektronickým omezovačem rychlosti 95 mph. Proč se tam nezastavit?
Lehká vozidla mají problémy se stabilitou při vysokých rychlostech. Dominantní silou se stává odpor vzduchu. Nejde o koňské síly. Mluvíme o fyzice.
Představte si, že házíte lehkým papírovým letadlem. Tvrdě na něj tlačíš. Rychle letí vpřed. Pak se začne vrtět. Vzduch ho přivádí dovnitř. Odbočuje z kurzu.
To samé se děje s lehkým autem při dálniční rychlosti. Bez pečlivého návrhu bude proudění vzduchu destabilizovat podvozek. Tvar Aptera řídí toto proudění vzduchu. Omezení rychlosti je bezpečnostní vyrovnávací paměť, nikoli omezení výkonu.
Omezení rychlosti ale není jediným krokem.
Zabezpečení Aptera
Jak konfigurace žáby řeší problém rizika převrácení u tříkolových vozidel
Klasifikace motocyklů je obvykle bezprostředním problémem. Znamená to dvě kola, absenci ochranné karoserie a vysokou pravděpodobnost, že skončí na asfaltu. Aptera Motors čelila přesně této překážce. Vytvořením tříkolky se zpočátku dostala do právnické kategorie, která s sebou nese stigma nestability. Strach není neopodstatněný. Historie je plná pokusů vytvořit delta konfigurace, které se převrátily při první ostré zatáčce.
Konfigurace delta má jedno kolo vpředu a dvě vzadu. Vypadá stabilně, pokud do toho nezasahuje fyzika. Každý pohybující se objekt má vektor rychlosti. Pokud se pohybujete na sever, vektor ukazuje na sever. Při odbočování doleva se vektor posune. Pokud toto posunutí přesahuje příliš daleko za rozvor, točivý moment převrátí vozidlo. Delta auto je široké vzadu, ale úzké vpředu. Je to vyvažovací akt, který selže pod bočními g-silami.
Aptera zvolila konfiguraci žáby. Dvě kola vpředu. Jeden vzadu.
Tato geometrie nutí rychlostní vektor zůstat sevřený mezi dvěma předními pneumatikami. Rozložení hmotnosti přirozeně udržuje těžiště nízko a ve středu. převrat? Nepravděpodobné. Geometrie tomu odolává. Přidejte k tomu nízké těžiště a agresivní kontrolu trakce a riziko převrácení odpadá. Závodní vozy využívají nízké těžiště ze stejného důvodu: k překonání bočních sil ve vysokorychlostních zatáčkách. SUV mají vysokou světlou výšku a snadno se převrátí. Aptera má nízko položené těžiště a na silnici se cítí jistě.
Nárazové testy teorii potvrdily. Vozidlo překonalo pevnostní požadavky jak pro čelní nárazy, tak pro převrácení. Přední ochranná klec je přímo inspirována závodními vozy Formule 1. Tyto vozy dosahují rychlosti 200 mil za hodinu. Potřebují návrhy, které se nehroutí směrem ke kokpitu. Rám Aptera si tuto logiku vypůjčil. Nejedná se pouze o solární městský modul. Jedná se o design navržený tak, aby přežil v prostředí s vysokou energií.
Systém Aptera Eyes Forward
Ochranná klec udržuje vaši integritu. Systém Eyes Forward zabraňuje kolizím s touto klecí.
Tento komplex senzorů a kamer je navržen pro více než jen hlídání jízdních pruhů. Jedná se o proaktivní vrstvu ochrany. Systém sleduje cestu před vámi pomocí různých lidarových a radarových vstupů. Analyzuje vzorce provozu. Detekuje chodce. Předvídá aktivaci brzdových světel vozidla před vámi, ještě dříve, než je uvidíte.
Tradiční funkce ADAS jsou citlivé. Eyes Forward předpovídá.
Kování je skryto za aerodynamickým zasklením. Žádné objemné nárazníky. Žádné vyčnívající senzory vytvářející odpor vzduchu. Kamery jsou zapuštěné. Lidar je vestavěný. To zachovává koeficient aerodynamického odporu vozidla a zároveň poskytuje výhled do všech stran.
Během testování systém výrazně snížil počet náhlých brzdných událostí. Plynule reguluje rychlost. Předem varuje řidiče. Přebírá řízení, když je vybočení z jízdního pruhu malé, ale nebezpečné. U vozidla, které upřednostňuje účinnost, je důležitá brzdná dráha. Méně prudké brzdění znamená méně plýtvané energie. To také znamená menší opotřebení pneumatik.
Integrace je klíčová. Většina elektrických vozidel instaluje samořídící prvky jako sekundární možnost. Systém Eyes Forward je vetkán do samotné architektury vozidla. Je přímo propojen s ovladači motoru. Komunikuje se systémem správy baterie. Když se rozhodne zpomalit, nejprve se aktivují rekuperační brzdy. Zapne se tření brzd
Bezpečnost díky viditelnosti
Tělo udělá jen polovinu práce, pokud jde o vaši bezpečnost. Aptera Motors ve velkém sází na svůj systém vidění „Eyes Forward“. Video displej je umístěn přímo před řidičem. Poskytuje 180stupňový výhled na zadní část vozidla. Nejde jen o marketingový tah. Kapkovitý tvar Aptera zcela zakrývá zadní okno. Na vlastní oči nevidíte, co je za vámi. Záznam z kamery je pro základní řízení povinný.
Modul GPS na středové konzole dodává další vrstvu jistoty. Ukazuje, kde jste. Aspoň náhodou nesjedete z útesu.
Praktičnost nad tradicí
To je koncept dva plus jedna. Dopředu se pohodlně vejdou dva dospělí. Třetí vyjímatelná sedačka je umístěna vzadu pro kojence. Odstraňte sedadlo a máte nákladový prostor. Aptera tvrdí, že dokáže pojmout 15 tašek s potravinami. To je pro auto této velikosti dobrý ukazatel.
Jízda podél kalifornského pobřeží nevyžaduje helmu. Možná očekáváte, že bude k dispozici. Aptera je klasifikována jako motocykl. Tohle je ale uzavřená motorka. Nepotřebujete řidičák na motorku. Nepotřebujete ochranu hlavy. Tato klasifikace skutečně pomáhá Kaliforňanům. Mohou používat jízdní pruhy pro více cestujících (HOV). I když je uvnitř jen jeden člověk.
Širší kontext
Zajímá vás, co dalšího je na trhu? Krajina alternativních vozidel se rychle mění. Pomocí odkazů na další stránce zjistíte, jak ostatní výrobci řeší otázky účinnosti a bezpečnosti.
