Вести Науки: последние открытия, тенденции и мифы в области науки и техники.

Конструктор болидов «Формулы-1» предлагает изменить подход к производству автомобилей

  • Автор  Антонина Кузьмина

Электромобиль T.27 Гордона Мюррея демонстрирует наименьшее возможное потребление топлива для своего класса, однако конструктор уверен, что для конвейера это неважно: без принципиальной смены подхода к технологии массового производства мы всегда будем иметь дело с «немного изменившимся Ford Model T».

На что же он предлагает заменить вековую традицию автомобилестроения?

T.27 — блистательный образец своего вида. Расход электромобиля сравнить с обычным не просто, но показатели T.27 шокируют даже на фоне электроконкурентов. При ёмкости литиевой батареи в 12 кВт•ч авто способно проехать от 160 (цикл NEDC) до 203 км (цикл ECE-15). Итого — 6–7,5 кВт•ч на 100 км. Результаты массовых электромобилей значительно хуже: i-MiEV расходует от 10 (US EPA cyclе) до 16 кВт•ч/100 км (Japan 10–15 mode). Причины?

Гордон Мюррей, которому сейчас 65 лет, всю жизнь работал над болидами «Формулы-1» и спорткарами. Вы наверняка знаете его по McLaren F1 и Mercedes SLR McLaren. Формула посадки действительно напоминает о «Формуле-1», как бы тавтологично это ни звучало. Одно кресло — спереди по центру. В нём — разумный консерватизм — оставили водителя. По бокам, прилично сдвинутые назад, — два пассажирских сиденья, обеспечивающие достаточное посадочное пространство. И это несмотря на ширину машины в 1,3 м!

Всё просто. Бёдра и плечи задних пассажиров находятся за спинкой переднего сиденья: своего рода «полтора ряда кресел». Не будет ли при такой малой ширине (и колее) автомобиль неустойчив в поворотах? Нет, ибо его колёсная база — всего 1,78 м, а общая длина — 2,5 м. Иными словами, сверхкомпактный автомобиль, за счёт чего и расход низкий? И вновь пальцем в небо: высота в 1,6 м означает приличный запас пространства вверху, что при высокой посадке даёт комфортное размещение всех пассажиров.

Цель разработки ясна: г-н Мюррей живёт в Лондоне — самом трудном для парковки городе мира (не хотим обидеть москвичей, но хоть в этом они отстали). Опять же расход: доллар (чуть более половины фунта стерлингов) за 100 км пробега — деньги небольшие. Малые габариты дали малую массу (680 кг), а та — малые требования к ёмкости батарей (12,1 кВт•ч, весом 129 кг), отчего T.27 весит всего 680 кг с аккумулятором (против 1 080 кг у iMiev). Наконец, 12 кВт•ч быстро заряжаются, всего за четыре часа (от 220 В).

Мощность электромотора на задней оси равна 25 кВт, при развиваемом моменте в 64 Нм (при 14 500 об/мин); при этом охлаждение мотора воздушное, что резко снижает вес охладительного контура. Разгон до 100 км/ч — за 14,9 с, что для авто с 33 л. с. (чуть мощнее «горбатого» и прилично слабее обычного «Запорожца») просто отличный результат.

Конструктор болидов «Формулы-1» предлагает изменить подход к производству автомобилей
Чтобы повысить прочность и уменьшить количество кузовных деталей, передняя часть кузова сделана откидной. Панели приборов нет: её заменили 8 кнопок с боку от руля. (Здесь и ниже фото Gordon Murray Designs.)

Но и это ещё не всё. Разумный человек Гордон Мюррей понимал, что его излюбленный путь в конструировании спортивных авто — «углепластик, и побольше» — здесь не прокатит, иначе взлетит цена. Поэтому он использовал стеклопластик. Кузовная деталь размером 30×30 см из углепластика стоит $785, а на её изготовление уходит три часа. Стеклопластиковый аналог весит на 10% больше при той же прочности, вот только стоит какие-то $28 и производится за 1 минуту 40 секунд! Проблема лишь в том, что стеклопластик пока не ставился на потоковое производство в автопроме.

И тем не менее поток — iStream — для производства таких деталей нужен; именно поэтому технологию с таким названием конструктор считает одним из главных своих достижений. По его мнению, современное автомобилестроение — это до сих пор индустрия по выпуску «Форда модели Т», хотя бы и запущенного в производство 103 года назад, но всё ещё доминирующего на дорогах в концептуальном смысле. Штампованные стальные детали, ДВС, КПП, многообъёмная компоновка и сиденья в два ряда — словом, концептуальных отличий от современного автомобиля почти нет. Главное: подбор прессов и иного оборудования для производства малого и большого авто по цене близки, в то время как большой автомобиль приносит совсем другие барыши (за счёт накрученного ценника). Следовательно, автопроизводитель меньше всего заинтересован в производстве небольших, недорогих машин.

Разработка «платформы B0» (основа Renault Logan и ещё кучи авто), в своё время разрекламированная как страх какая дешёвая и компьютеризированная, стоила «всего» 360 млн евро за одно только проектирование. И это мелочи по сравнению со строительством завода, с его колоссальными штамповочными мощностями. Такой подход, полагает конструктор, означает, что производителям экономически выгодно лепить-штамповать конструкции традиционного типа. Просто потому, что так можно реже менять оборудование.

Конструктор болидов «Формулы-1» предлагает изменить подход к производству автомобилей
Вот в таком состоянии кузов находится после столкновения по нормам EuroNCAP. Трудно поверить? Пластик, кроме компенсации деформаций, позволяет выполнять кузов и шасси всего из трёх больших деталей.

Что же делать? Разработанная г-ном Мюрреем для T.27 технология производства iStream использует металл только для интегрируемых в стеклопластики отдельных элементов рамы. И всё равно автомобиль не рамный: это монокок, стеклопластиковые панели которого наделены чем-то вроде мини-рам из стандартных стальных труб, производимых массово.

Сборка разбита на две части: шасси и кузовные панели. Стеклопластиковые панели подаются к концу конвейера; до этого на шасси монтируются двигатель, электрическая начинка — словом, всё-всё. Панели предварительно окрашены, но повреждение при сборке им не грозит, ими просто обвешивают готовый автомобиль. Процесс их соединения механический, без сварки. Так же просто панели могут затем быть сняты — для ремонта или даже апгрейда конструкции.

Один завод стандартного размера сможет выпускать 300 тыс. таких кузовов в год. Стартап героя нашей заметки с ожидаемым названием Gordon Murray Design потратил последний год на отладку элементов технологии такого производства и сейчас ведёт переговоры с пятью европейскими автопроизводителями о возможном начале изготовления T.27. Ниша выбрана удачно: гиганты автопрома не умеют сами делать маленькие машины; из вышеизложенного мы понимаем — почему. Даже компания Daimler AG была вынуждена в своё время купить стартап, занимавшийся двухместным Smart’ом. А тут трёхместная машина с длиной и шириной на 10% меньше, чем у Smart Fortwo!

Главное: эффективность кузовной технологии уже продемонстрирована краш-тестами, а стоимость всей разработки платформы T.27 оказалась просто ничтожной — около £4,5 млн ($7,2 млн), при потраченных на это 17 месяцах!!! Сравните с логановской платформой: затраты — 1:50, многие годы напряжённого труда, краш-тест EuroNCAP у Renault Logan был пройден на три звезды. А у T.27 — на пять! Кстати, вот видео бокового удара:

Конечно, главное препятствие на пути к успеху нового подхода — это его эффективность. «Нет штамповке? Панели стеклопластиковые? Усиление обычными трубами? Да что вы говорите!» Куда тогда девать полки конструкторов? Что делать с армиями спецов по штамповке и самими мощностями?.. Г-н Мюррей — реалист. В другое время, полагает он, нечего было бы и надеяться на успех в переговорах. Но сегодня автопроизводители загнаны в угол нарастающими экологическими требованиями. Совершенствование силовой установки близко к пределу. Кузовная же технология не трогалась почти 100 лет, а потому имеет огромный потенциал модернизации.

Так что, обещает он, в районе 2015 года массовое производство T.27 всё же начнётся. Правда, если производство сосредоточат в Британии, цены обещают быть на уровне £14 тыс. (около 650 тыс. руб.), но если мы вспомним, сколько стоят электромобили вообще (тот же iMiev до субсидий — $40 тыс.), то какие же это деньги?

Подготовлено по материалам National Geographic.

Источник




Главной целью проекта является распространение научных знаний в современной и доступной форме. Наша команда опытных журналистов стремится к популяризации научного подхода к окружающей действительности и предлагает Вам ознакомиться с последними открытиями, тенденциями и мифами в области астрономии, биологии, медицины, физики, психологии и прикладных наук. Все права на материалы, находящиеся на сайте "Вести Науки", охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта, гиперссылка (hyperlink) на VestiNauki.ru обязательна. ©VestiNauki.ru 2011-13

Top Desktop version