特斯拉今天发布的 Roadster,确实太酷炫了。
我大半个下午都在刷各种资料,研究了一圈,发现它的实现思路特有意思。
我们都知道,马斯克手里有两家非常知名的公司,其中 SpaceX 是造火箭的,特斯拉是造汽车和机器人的。
这两个看起来没什么关系的领域,现在竟然在 Roadster 中交融到了一起。
特斯拉尝试把原本用在航天器上的推进技术搬到汽车上,让一辆汽车变成可以控制方向的小火箭。
怎么讲?
大家可以想象一下,把一个气球吹得很鼓,然后突然松开气球口。气体高速喷射出去,气球就会朝相反的方向乱飞。
Roadster 用的也是类似的办法。
只不过,它把气球换成了高压储气罐,再通过阀门和喷嘴,控制气体喷射的方向和力度。
比如,朝下喷射气体,汽车就会获得向上的推力。只要推力足够大,就能克服重力,离开地面。如果朝后喷射,汽车就会向前加速。
这套技术叫冷气体推进器,其实在航天领域已经应用很多年了,主要用来调整航天器的姿态和方向。
和传统的火箭发动机不同,冷气体推进器不需要燃烧燃料,直接释放高压气体就能产生推力。
当然,原理简单并不意味着工程层面的简单,要不然这事也不至于停滞那么多年。
我看了汽车杂志 MotorTrend 的一篇技术分析,里面提到不少细节,也和大家分享下。
从逻辑上讲,一辆汽车想要依靠喷气飞起来,就得随车携带大量的高压气体。所以,特斯拉采用了一种叫 COPV 的高压储气罐,外面包裹着碳纤维复合材料。
这次展示的飞行版 Roadster,配备了总容积约 600 升的高压储气空间,储存的气体主要是氮气。
但光有高压气体还不够。汽车飞起来之后,还得调整方向和保持平衡,这时候就需要精确控制不同喷嘴的喷射力度和时机。
特斯拉这辆 Roadster 在车身不同位置安装了 10 个喷嘴。其中四个朝向车尾,负责向前加速。四个朝下,负责提供向上的推力。另外两个位于车头,帮助汽车调整姿态。
这套设计同样也借鉴了航天器的姿态控制技术。
汽车在地面上可以通过轮胎转向,但腾空以后,就只能依靠喷嘴来调整姿态。无论是保持平衡,还是完成空中翻转,都需要不同位置的喷嘴相互配合。
而且,这种控制必须非常精确。 比如左右两侧的喷射力度稍有偏差,汽车就可能发生意外偏转。
所以,特斯拉专门把连接车尾喷嘴的输气管路设计成相同长度,尽量避免供气不均导致汽车偏转。








