а летающая тесла зачем?
Интересные факты про летающую Tesla удалось собрать и рассчитать

Кратко об инженерном чуде (каждый из компонентов уже существовал ранее, но Tesla удалось объединить все воедино):

🔘Машина поднялась на «присосе» на высоту около 21 м с тангажом 170°, на экране телеметрии – прижим 4 700 кг.

🔘Сорвавшись с рампы, машина погасила падение соплами: пик перегрузки 3.3 g на высоте около 6.5 м.

🔘Подлёт с закруткой над Semi, Cybercab, Cybertruck, Model Y и Model 3: около 7 м по телеметрии, 27 футов (8.2 м) по данным Tesla.

🔘Сначала показали запись с результатом около 1 с, затем живой заезд – 0.81 с по таймеру Tesla. Отмечены сбои таймера и включение сопел до начала движения.

▪️Тяга системы, по словам Tesla, – более 80 кН, около 8 т силы;

Двигатель General Electric F404-GE-402 (палубный истребитель F/A-18 Hornet) развивает 48.9 кН на бесфорсажном режиме и 78.7 кН на полном форсаже – практически точное совпадение с 80 кН.

Один турбовентиляторный двигатель CFM56-3B1 (классический Boeing 737-300)  развивает на взлётном режиме 77–82.3 кН.

▪️Тягу обеспечивает 200л баллон в модификации Thrust и 600л баллон в модификации Rocket с экстремальным давлением 10 000 psi – это 690 бар, 700 кг на квадратный сантиметр и давление океана на глубине почти 7 км (глубже площади свыше 99% мирового океана).

В механике сплошных сред критично различать давление в несжимаемой жидкости и в сжимаемом газе: 690 бар в газовом резервуаре объёмом 600 литров – это экстремальный режим, находящийся на границе возможностей современной композитной металлургии и углепластиковой намотки.

·  Шина легкового автомобиля (2.2–2.5 бар) – в 280–310 раз ниже.

·  Автомобильные баллоны на сжатом природном газе (метан, CNG) и композитные баллоны пожарных дыхательных аппаратов / аквалангов работают при 200–300 бар – в 2.3–3.5 раза ниже.

·  Штатные гелиевые баллоны COPV внутри баков ракеты Falcon 9 работают при давлении 380–450 бар (5 500–6 500 psi), а давление 690–700 бар является для них расчётным испытательным пределом.

·  690 бар – это пиковое давление пороховых газов в патроннике гладкоствольного охотничьего ружья 12-го калибра (650–740 бар для стандартных патронов и до 1 050 бар для «Магнум») в момент выстрела. Разница в том, что в стволе ружья это давление действует в объёме нескольких кубических сантиметров в течение 1–2 миллисекунд, а в баках автомобиля оно удерживается стационарно в объёме 600 литров.

·  Силовая гидравлика карьерных экскаваторов и гидравлических прессов работает при 320–420 бар (в 1.6–2 раза ниже).

▪️Истечение сверхзвуковой струи с расходом около 120 кг/с генерирует акустическую мощность с уровнем звукового давления 155–165 дБ позади автомобиля – это болевой и травмирующий порог для органов слуха человека (уровень старта боевого истребителя в 10 метрах). Акустическая мощность равна 375.2 кВт.

Звуковое давление в 165 дБ вблизи среза сопел означает, что по заднему бамперу, карбоновому диффузору и элементам подвески каждую секунду наносятся тысячи знакопеременных ударов давлением около 0.4 тонны на квадратный метр.

Самый мягкий эксплуатационный лимит для спортивного выхлопа в Калифорнии – 95 дБ (на дистанции 0.5 м). Разница между 95 дБ и 166 дБ по логарифмической шкале составляет 71 дБ: это означает, что пневматический залп Roadster превышает предельно допустимый законом уровень звукового давления в 3 550 раз, а по излучаемой звуковой мощности – в 12.6 миллиона раз. Легальное срабатывание такой системы на полной тяге на городской улице физически невозможно без судебных исков за повреждение слуха пешеходов и порчу имущества в радиусе 15–20 метров позади машины.

▪️Энергия условного взрыва, генерируемая распределенным выбрасыванием газа с подобной скоростью и с подобной силой эквивалентна энергии взрыва в 16.3 кг ТНТ, как почти 1.5 155-мм артиллерийских снарядов НАТО (нельзя сравнивать с взрывчатым веществом из-за направленного воздействия и времени).

▪️Машина способна ездить по «потолку», буквально присасываться, подобно пауку, как к вертикальным поверхностям, так и полностью в перевернутом положении.

Около 8 тонн силы, в 3.5 раза больше веса машины. Проблема в запасе. На полной тяге 250 кг газа версии Rocket вылетают примерно за 1.2 с, а 83 кг у Thrust – за 0.4 с. Даже идеальное зависание без потерь – не дольше 4–4.5 с, а сама заправка сейчас занимает 2–7 часов на специальных дорогостоящих агрегатах.

▪️Если в гидравлической системе при разрыве трубки под давлением 690 бар давление падает мгновенно, то 600 литров сжатого газа представляют собой мощную пневматическую бомбу, способную наизнанку вывернуть весь кузов и все содержимое внутри (аналог взрыва до 7-8 кг ТНТ).

▪️При быстром сбросе газ в баллоне остывает до −90 °C и ниже. При сбросе давления в баллоне с 690 бар до десятков бар за 2–5 секунд теплообмен со стенками бака не успевает произойти (процесс близок к адиабатическому).

Газ, совершая работу расширения, стремительно охлаждается как внутри самого баллона, так и в соплах – температура падает до минус 150 °C, приближаясь к точке сжижения воздуха. Вся корма автомобиля мгновенно окутывается плотным белым облаком сконденсированного водяного пара и ледяной пыли.

Photo

Когда баллон опустел наполовину, внутри уже около −80…−90 °C, а струя на выходе из сопла приближается к температуре жидкого азота. Выше мои расчеты.

▪️Разгон за 0.81 секунды. Это средняя перегрузка 3.4 g – вдвое быстрее Rimac Nevera (1.74 с) и Model S Plaid (1.99 с). Шины с вентиляторами дают около 2 g, остальное добавляют сопла, и один такой старт съедает от 2/3 до почти 90% баллона Thrust.

Подобный форсаж можно совершить только один раз в идеальных условиях при идеальной погоде в полностью сухих условиях с низкой влажностью.

▪️Энергетически это самый расточительный разгон в истории автопрома. Кинетическая энергия машины на 60 миль/ч – около 0.2 кВт·ч, а на заправку баллона по законам физики нужно минимум 13–16 кВт·ч, в 70–90 раз больше.

▪️Повторная накачка 600-литрового ресивера с нуля до 690 бар требует многоступенчатого компрессора сверхвысокого давления с интенсивным жидкостным охлаждением между ступенями. С учётом реального изотермического КПД таких компрессоров (около 55%) на одну полную заправку воздухом потребуется 45–60 кВт·ч электроэнергии (около трети или половины заряда тяговой батареи Roadster) и от 1.5 до 4 часов времени в зависимости от мощности теплоотвода бортового компрессора.

До сценариев из фильмов «Пятый элемент», «Назад в будущее», «Бегущий по лезвию», «Вспомнить все» или «Звездные войны» еще далеко, сценариев применения в реальном мире с текущими технологиями нет, но выглядит эффектно с инженерной точки зрения.

НЕМОЁ.

https://t.me/spydell_finance/10202