没有机翼也能起飞:特斯拉 Roadster 怎样把 SpaceX 火箭喷管塞进底盘跳过重型卡车
一辆完全没有机翼的跑车,怎么可能从平地直接跳过一辆四米多高的半挂卡车?
这不是特效动画。
昨天在德州麦格雷戈的火箭基地,特斯拉的第二代 Roadster 就这么干了一回。
车子在开动状态下突然起跳,连着跃过了底下的 Cybercab、皮卡和一辆巨大的重型半挂车,在半空中翻了个身,稳稳落回地面。
八天前刚在白宫给马斯克颁发了国家科学奖章的川普,看完视频都乐了。
川普在镜头前说:我很替埃隆高兴,不过你们大概率不会在那辆车里看到我,太让人印象深刻了。
七十多岁的老总统说得实在,真没几个人敢坐进去。
因为这辆车根本不同于大家习惯看到的那种飞行汽车。
它没有螺旋桨,也没有机翼。
没有翅膀,两吨重的一坨钢铁和电池,靠什么上天?
以前常见的那些所谓飞行汽车,几乎全是多旋翼载人无人机的放大版。
头上顶着好几个大旋翼,飞起来噪音震天,电量掉得像流水;落到马路上,拖着折叠机臂,又笨又重,根本没法当普通跑车开。
马斯克的解法粗暴得多:
既然手头有一家造火箭的公司,为什么不把火箭上的零件拆下来,直接塞进跑车底盘?
先看第一个绝活:贴地。
飞起来之前,它得先解决怎么在地上开到极限。
车底装了一套主动吸附风扇系统。
这套装置就像一台超大号工业吸尘器,疯狂抽空车底的空气,在底盘下方制造极强的真空负压。
它能凭空产生高达两个 G 的下压力。
两个 G 意味着什么?
相当于有整整两倍于车身重量的无形巨手,死死把车轮按在地面上。
在麦格雷戈的测试场里,这辆车甚至直接开上弧形弯墙,像壁虎一样倒挂在天花板上,原地停住都掉不下来。
能贴地了,那它又是怎么平地起飞的?
这就是来自 SpaceX 的核心技术:冷气推进器。
平时看猎鹰 9 号火箭在太空调整姿态,或者龙飞船对接空间站,船身上经常会噗嗤喷出一股白气。
那就是冷气推进系统。
在太空里那是真空,喷一小股气就能推着飞船转头。
但在地球大气层里,要把一辆重型纯电跑车直接吹到半空中,得有多大的劲?
特斯拉工程师把后排座椅全拆光了。
省下来的空间,塞进了一套用碳纤维紧密缠绕的复合高压储气罐,以及专用的超高压气泵。
罐子里的气压被压缩到了 5500 psi。
5500 psi 是普通家用小汽车胎压的两百倍左右。
相当于把深海几千米下的压强,硬装进了一个箱子里。
车身周围和车尾,隐藏着多个超高速电控喷嘴。
起跳指令一下,喷嘴毫秒级开启。
超音速高压气流瞬间向地面和后方喷涌而出,反作用力直接把整辆车弹射离地。
光弹起来还不算完,怎么保证它在空中不打转摔碎?
车里的姿态控制算法每秒钟计算上千次。
车身四角的辅助气阀像火箭的微型推力器一样,实时喷出微量脉冲,随时修正车头的俯仰和左右横滚。
想跨过前面的车,就向前喷;想在空中翻跟头,就侧向喷气给一个旋转角动量。
最神的是快要落地的最后几十毫秒。
底盘喷嘴再次给出一记极短的脉冲反吹,消掉大部分下坠的动能。
四只车轮落地的时候,没有硬砸在地面上,悬挂顺势一卸力,稳稳接住了车身。
靠着这套火箭冷气喷气系统,它的零到六十英里加速被压到了 0.59 秒以内。
这个加速度,已经不是跑车推背感的问题了,那是舰载战斗机弹射起飞时的过载。
当然,这种极限玩法不是没有代价。
高压气罐里的气喷完一次,就得靠车载气泵重新花时间压缩充气。
为了塞下这些航天管路和高压罐,车里连后排座都没了。
难怪川普笑着说自己绝对不去坐。
这本来就不是造给普通人上下班代步买菜的工具。
它是一次工程技术上的无理蛮干:
把人类在轨道航天里积累出来的极端耐压、极端流体控制和推重比技术,硬塞进四个轮子之间。
地面上的交通工具,不一定非得装上翅膀才算飞。
当航天级的流体控制和高压冷气喷管被装进底盘,它在四个轮子上跳过卡车的那几秒钟,已经是另一种未来了。
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