Закрыть
Войдите используя аккаунт ДП:
Запомнить меня
Вы можете войти как участник:

Мы вышлем его на почту:

Космос нам жить и водить помогает!

12.04.12

Михаил Кофман

Не секрет, что многие новейшие технологии в автомобилестроении были позаимствованы из автомотоспорта.

Новые решения, позволяющие улучшить аэродинамику автомобиля, его устойчивость, мощностные характеристики двигателя, безопасность и многое другое, которые были революционными для своего времени,  вскоре появлялись на серийных автомобилях, перекочевав с гоночных треков.

Но не только спорт помог развить автомобилестроение до уровня, который мы можем видеть на сегодняшний день.

Множество разработок, которые помогли улучшить автомобили, уже были перенесены из космонавтики на землю. Никого не удивишь системами ABS и GPS-навигации, но появились они первоначально как составные части программ, используемых в космосе. Теперь космические технологии позволяют сделать автомобиль безопасным и технологичным. Это касается и вопроса получения электроэнергии, например термоэлектрических генераторов, преобразующих тепловую энергию в электрическую. Такая технология была протестирована в космосе ещё в 1960-х, хотя в космических кораблях источником тепла, необходимого для работы генератора, служила реакция распада радиоактивных элементов, а не сгорание ископаемого топлива.

Автопроизводители стремятся преобразовать выделяемое элементами автомобиля тепло в полезную работу, и максимально сократить его потери. Такие автогиганты, как BMW и GM, а также другие крупные автомобильные корпорации ведут исследования в области применения термоэлектрических генераторов на двигателе. Целью является повышение экономичности двигателя до 10%, путём инсталляции такого элемента в выхлопную систему. Это позволит облегчить работу штатной системы электропитания для обеспечения энергией бортовой электроники. Конкретно у BMW уже есть готовые концепции термоэлектрического генератора встроенного в систему рециркуляции отработавших газов. Они работают от тепла, выделяемого выхлопными газами, и уже прошли множество испытаний. Вероятно, в течение десятилетия такие устройства появятся на серийных автомобилях.

Ещё одной космической технологией, активно внедряемой в автомобили, станет водородный электрогенератор. Такой источник энергии применялся для питания космических станций и шаттлов - многоразовых орбитальных аппаратов.

Водородный генератор преобразует энергию, получаемую от реакции водорода и кислорода, в электрический ток. Причём «выхлопом» такого взаимодействия становится тепло и вода. Для наземного транспорта это решение просто идеально – из выхлопной трубы будет выходить только водяной пар. Данная технология очень дорога в производстве, а безопасность и надёжность таких генераторов находится пока на низком уровне, тем более отсутствует инфраструктура водородных заправок.

На начальном этапе водородные генераторы могли бы появиться в автобусных парках, двигающихся по определённому маршруту и возвращающиеся в парк. Американская компания UTC Power, занимающаяся поставками электрооборудования для шаттлов Nasa, с 1998 года использует электроавтобусы на водородных генераторах. 

Космические технологии позволяют обезопасить машину. Специальный сенсор, используемый для измерения возникающего давления на крыле космического корабля, при его возвращении на Землю и контакте с атмосферой в настоящее время помогает создавать более безопасные автомобили. Эта разработка была преобразована в новый супер-тонкий и точный датчик и используется инженерами VW для измерения всех деформаций автомобиля, происходящих во время краш-теста.

Исследования в этой области начал немецкий инженер Paul Mirow в начале 1990-х, работая в Техническом Университете Берлина, над Европейским шаттлом Hermes. Громоздкие датчики не подходили для того, чтобы выяснять, как распределяется  давление на крыле космического корабля при входе в атмосферу. Таким образом, команда Mirow обратилась к пьезоэлектрическим материалам, преобразующим физические эффекты, такие как вибрация и давление, в электрические имульсы.

Так появилась пьезоэлектрическая фольга, толщиной около 30 микрон (1/3 толщины человеческого волоса), которой можно покрыть всю поверхность летательного аппарата и за счёт изменяемого сопротивления, получать данные без искажения. В 1995 году технология «спустилась на землю» и была опробована в стоматологии: зубной имплант окрасили пьезоэлектрической краской, чтобы выяснить какое давление создаёт зубная щётка на зубах.

Компания VW заинтересовалась этой разработкой и при поддержке команды Paul создала пьезоэлектрическую фольгу, на каждом сантиметре которой располагается 50 датчиков. Во время краш-теста многие регистрирующие устройства разрушаются и не позволяют получить объективной информации, например, о скорости смятия металла и других параметрах. Пьезоэлектрическая полоска решает эту проблему, тем более что она может быть просто приклеена на кузов автомобиля. Вот уже около двух лет эта технология применяется в краш-тестах автомобилей, помогая делать их безопасными.

Stefan Ataman / Shutterstock.com

Ещё одним примером успешного внедрения космических технологий в автомобилестроении является сотрудничество GM с французской компанией ARTEC Aerospace, разработавшей уникальное решение, позволяющее снизить вибрацию и шум космического летательного аппарата при взлёте, переходе на сверхзвуковое ускорение и других рабочих процессах, протекающих при перемещениях спутника. Она разработала технологию SPADD ®, которая основана на естественном демпфировании структуры, не изменяя её статическое состояние. Эта технология позволяет снижать массу объектов, также снижая скручивающие и вибрационные нагрузки.

Она была применена на кабриолете GM. Автомобиль теряет жёсткость конструкции без крыши, поэтому при создании машин с открытым верхом, их вес увеличивается в среднем на 50 кг. На автомобиле Mercedes CLK, благодаря этой разработке удалось снизить вес кабриолета на 40 кг, не потеряв при этом в жесткости.

Подобных примеров множество и они существуют не только в автомобильной промышленности. Прошло чуть больше полвека с момента первого полёта Юрия Гагарина, но космические технологии не стоят на месте, а вместе с ними и земные.

Понравилось?

Автомобили