SpaceX hajtómű az új Roadsteren?

Elon Muskot lehet csodálni vagy őrültnek tartani, de vitathatatlan, hogy vannak nagyon érdekes és izgalmas ötletei. Az egyik ilyen ötlete: rakéta hajtóművel segíteni egy sportautó gyorsulását. Muskot ismerve nem viccnek szánta.

Az insideevs.com is érdekesnek tartotta a témát, ezért számításokat végeztek, mennyivel javulhat a Tesla Roadster 2 dinamizmusa, ha 10 kis méretű, rakétáknál használt fúvókát építenek be az autóba.

Egyáltalán mi ez az őrültség?

A hajtómű természetesen nem égetne el semmilyen anyagot, az nem illene a Teslához. Valójában nagyon egyszerű a rendszer működési elve. Egy nagynyomású tartályban tárolt bármilyen gáz halmazállapotú közeg alkalmas lehet hajtóanyagnak, a tolóerő pedig csak a másodpercenként kiáramló közeg tömegétől és sebességétől függ. A rakétáknál ilyeneket (is) használnak, leginkább a manőverezéshez. A rendszer felépítése egyszerű, de a fajlagos teljesítménye gyengébb mint egy hagyományos rakétahajtóművé.

Mit ígér Musk?

„A SpaceX hideg gáz hajtómű rendszerét fogjuk felhasználni. Egy kompozit anyagból készült tartályt helyezünk el a két hátsó ülés helyén, amelyben különösen nagy nyomású levegőt tárolunk. Az új Tesla Roadster opcionális SpaceX csomaga kb. 10 apró rakéta hajtóművet tartalmaz egyenletesen elrendezve az autó körül. Ezek a hajtóművek drámai mértékben növelik a gyorsulást, a végsebességet, a fékhatást és a kanyarodási képességeket. A Tesla talán még repülni is tud majd”

EZT OLVASTAD MÁR?  Ezek voltak Európa legnépszerűbb villanyautói 2018-ban

Az ötlet nem csak elsőre tűnik őrültségnek, azonban az insideevs.com számításai szerint nem is teljesen elvetendő. Kiszámolták, hogy mennyit javíthat a rakéta hajtómű rendszer a 0-ról 60 mérföldre (96 km/h) gyorsulás idején. A fajlagos tolóerő számításánál a Wikipedia nitrogénnel működő hideg gáz hajtóműre vonatkozó adatait vették alapul.

A hideg gáz hajtómű által biztosított tolóerő kiszámításához szükség van a hajtómű tömegáramára. A tömegáram kiszámításánál abból indultak ki, hogy 5 másodperc alatt 45 kg, azaz másodpercenként 9 kg levegő (elsősorban nitrogén) áramlik ki a fúvókán. 9 kg levegő kiáramlása kb. 5300 N tolóerőt jelent. Ezért egyszerűen hozzáadták ezt az értéket egy erre alkalmas szoftverben a Roadster adataihoz és újraszámították a gyorsulást.

A Tesla Roadster gyorsulásának javulása rakéta hajtóművel
rakétahajtómű nélkül 5 másodperc levegő kiáramlás a fúvókákon
(9 kg/másodperc)
0 – 60 mérföld, másodperc 1,87 1,56 (-0,37)
0- 100 mérföld, másodperc 4,16 3,31 (-0,85)

Érdemes vagy felesleges?

Először is fontos megjegyezni, hogy nem egy hatalmas rakéta hajtómű kerül az autó hátuljára. Ahogy Musk elmondta, 10 kis méretű fúvóka kerül az autó kerületére. Legyen mondjuk három hátul, három elől és kettő mindkét oldalon (a sarkok közelében, a kanyarodási tulajdonságok javítására).

EZT OLVASTAD MÁR?  Nagyobb hatótávval jön az új BMW i3 és i3s

A három hátsó 5300 N tolóerőt jelent, azaz egyenként közel 1800 N. 1800 N jelentősen javíthatja az autó viselkedését a kanyarokban. De mi szükség erre, miért nem a kerekeken adjuk le ezt a nyomatékot, ahogy minden más autó esetében? Ezzel el is érkeztünk a legfontosabb kérdéshez, ami a gumiabroncsok határait feszegeti. Egy villanymotor 1 MW teljesítménye több, mint amit a gumiabroncsok képesek átadni az útra. A kérdés tehát, vajon a rakéta hajtóművek képesek javítani a kerekek tapadását kanyarodáskor? Mi történik fékezéskor? Akkor sem nehéz túllépni a gumiabroncsok határait.

Aki ezeket is átgondolva még mindig teljesen őrültségnek tartja az ötletet (tekintsünk el egyelőre attól, hogy Musk mondat végén a repülésre is utalt), az gondoljon bele mit mondtak a hagyományos autógyártók néhány éve egy tisztán elektromos autóról…

Autok:

Elektromos autót használsz?