Το νέο Tesla Roadster χρησιμοποιεί μια ασυνήθιστη τεχνολογία με πεπιεσμένο αέρα, που του επιτρέπει να πραγματοποιεί σύντομα άλματα και ελιγμούς στον αέρα. Πώς λειτουργεί όμως το σύστημα της SpaceX και ποιοι είναι οι περιορισμοί του;
Το Tesla Roadster έχει εξελιχθεί σε μια από τις πιο πολυσυζητημένες ιστορίες της αυτοκίνησης, όχι μόνο για τις επιδόσεις που υπόσχεται ο Elon Musk, αλλά και για τις συνεχείς καθυστερήσεις του. Αυτή τη φορά, πάντως, η συζήτηση δεν αφορά το πότε θα ξεκινήσει η παραγωγή του, αλλά μια τεχνολογία που μοιάζει να έχει βγει από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Τους προωθητήρες της SpaceX, οι οποίοι μπορούν να προσφέρουν πρόσθετη ώθηση στο αυτοκίνητο και, στην πιο ακραία εκδοχή του, να το σηκώσουν για λίγο από το έδαφος.
Σύμφωνα με το γερμανικό Auto Motor und Sport, η Tesla παρουσίασε σε εγκαταστάσεις δοκιμών της SpaceX στο Τέξας ένα πρωτότυπο Roadster που πραγματοποίησε εναέριους ελιγμούς χωρίς επιβάτες. Το αυτοκίνητο ανέβηκε σε ράμπα, απογειώθηκε, περιστράφηκε στον αέρα και προσγειώθηκε ξανά στους τροχούς του. Σε μια δεύτερη επίδειξη πραγματοποίησε άλμα πάνω από διάφορα μοντέλα της Tesla και ένα ηλεκτρικό φορτηγό Semi.
Το εντυπωσιακό είναι ότι για όλα αυτά δεν χρησιμοποιούνται συμβατικοί πυραυλοκινητήρες. Η τεχνολογία βασίζεται σε πεπιεσμένο αέρα, ο οποίος αποθηκεύεται σε ειδικά δοχεία υψηλής πίεσης και απελευθερώνεται από ακροφύσια με μεγάλη ταχύτητα. Η εκτόνωση δημιουργεί ώθηση προς την αντίθετη κατεύθυνση, επιτρέποντας στο αυτοκίνητο να επιταχύνει, να μεταβάλει την κίνησή του ή ακόμη και να πραγματοποιεί σύντομα άλματα.
Η Tesla φέρεται να έχει σχεδιάσει τρεις διαφορετικές εκδόσεις του νέου Roadster. Η Performance προορίζεται για χρήση στον δημόσιο δρόμο και συνδυάζει ηλεκτρική κίνηση με ενεργή αεροδυναμική και ένα σύστημα ανεμιστήρων στο κάτω μέρος του αμαξώματος. Η Thrust προσθέτει προωθητήρες στο πίσω μέρος, διατηρώντας τις δύο θέσεις, ενώ η Rocket αποτελεί την πιο ακραία πρόταση, με περισσότερα ακροφύσια γύρω από το αμάξωμα και μία μόνο θέση για τον οδηγό.
Κοινό χαρακτηριστικό και των τριών εκδόσεων είναι το σύστημα ανεμιστήρων που δημιουργεί πρόσθετη κάθετη δύναμη. Η αρχή λειτουργίας του δεν είναι καινούργια, καθώς έχει χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν και στους αγώνες αυτοκινήτου. Οι ανεμιστήρες απομακρύνουν αέρα από το κάτω μέρος του αμαξώματος, μειώνοντας την πίεση στην περιοχή αυτή και αυξάνοντας τη δύναμη που πιέζει το αυτοκίνητο προς την άσφαλτο.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά αεροδυναμικά βοηθήματα, τα οποία γίνονται αποτελεσματικότερα όσο αυξάνεται η ταχύτητα, το συγκεκριμένο σύστημα μπορεί να λειτουργεί ακόμη και όταν το αυτοκίνητο είναι ακίνητο. Σύμφωνα με τις αναφερόμενες προδιαγραφές, οι ανεμιστήρες καταναλώνουν περίπου 80 kW και μπορούν να δημιουργήσουν πρόσθετη κάθετη δύναμη αντίστοιχη με περίπου δύο φορές το βάρος του Roadster. Εφόσον επιβεβαιωθούν αυτά τα μεγέθη, το όφελος στην πρόσφυση θα είναι ιδιαίτερα σημαντικό, τόσο στην επιτάχυνση όσο και στο φρενάρισμα ή στις στροφές.
Οι προωθητήρες της SpaceX λειτουργούν συμπληρωματικά. Αντί να χρησιμοποιούν καύσιμο, εκτοξεύουν πεπιεσμένο αέρα από ειδικά ακροφύσια, με τη δύναμη της εκτόνωσης να μεταφέρεται στο αυτοκίνητο. Η τεχνολογία αυτή είναι γνωστή ως cold-gas propulsion και χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου απαιτούνται σύντομες και ελεγχόμενες μεταβολές της κίνησης.
Οι πληροφορίες που επικαλείται το γερμανικό περιοδικό κάνουν λόγο για δοχεία συνολικής χωρητικότητας περίπου 600 λίτρων, ικανά να αποθηκεύουν έως 250 κιλά αέρα. Η ώθηση από τους πίσω προωθητήρες φέρεται να ξεπερνά τα 80 kN, δύναμη που αντιστοιχεί περίπου στο βάρος οκτώ τόνων. Το συγκεκριμένο μέγεθος ακούγεται εντυπωσιακό, αλλά υπάρχει μια σημαντική λεπτομέρεια: η μέγιστη ώθηση μπορεί να διατηρηθεί μόνο για πολύ μικρό χρονικό διάστημα.
Στο Roadster αναφέρεται ότι υπάρχουν συνολικά δέκα ακροφύσια, κατανεμημένα στο πίσω, στο εμπρός και στο κάτω μέρος του αμαξώματος, καθώς και στα πλάγια. Τα πίσω προσφέρουν πρόσθετη ώθηση κατά την επιτάχυνση, ενώ τα υπόλοιπα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επιβράδυνση ή τον έλεγχο της κίνησης. Στην έκδοση Rocket, τα ακροφύσια που κατευθύνονται προς το έδαφος μπορούν να συμβάλουν στην απογείωση, ενώ εκείνα στα πλάγια επιτρέπουν την περιστροφή του αυτοκινήτου στον αέρα.
Φυσικά, η διαδικασία είναι πολύ πιο σύνθετη από την απλή ενεργοποίηση ενός προωθητήρα. Για να πραγματοποιηθεί ένας εναέριος ελιγμός και, κυρίως, μια ελεγχόμενη προσγείωση, το λογισμικό πρέπει να συντονίζει με εξαιρετική ακρίβεια την ώθηση από κάθε ακροφύσιο. Ακόμη και μια μικρή απόκλιση μπορεί να αλλάξει την κλίση ή την περιστροφή του αμαξώματος, με προφανείς συνέπειες όταν το αυτοκίνητο βρίσκεται αρκετά μέτρα πάνω από το έδαφος.
Ανάμεσα στις πιο παράξενες λεπτομέρειες της κατασκευής βρίσκεται και η πίσω πινακίδα κυκλοφορίας. Σύμφωνα με το δημοσίευμα, μπορεί να αναδιπλώνεται ώστε να αποκαλύπτει ένα κεντρικό ακροφύσιο, από το οποίο εκτονώνεται ο πεπιεσμένος αέρας. Ο Elon Musk έχει παρομοιάσει τον συγκεκριμένο μηχανισμό με κάποιο από τα γνωστά τεχνολογικά τεχνάσματα των αυτοκινήτων του James Bond.
Όσο εντυπωσιακή κι αν είναι η συγκεκριμένη τεχνολογία, έχει έναν βασικό περιορισμό. Ο πεπιεσμένος αέρας καταναλώνεται πολύ γρήγορα όταν απαιτείται μεγάλη ώθηση. Σύμφωνα με τις τεχνικές εκτιμήσεις που παραθέτει το Auto Motor und Sport, ένας ελιγμός διάρκειας λίγων δευτερολέπτων μπορεί να χρειαστεί από 150 έως 250 κιλά αέρα, εξαντλώντας μεγάλο μέρος ή ακόμη και ολόκληρο το διαθέσιμο απόθεμα.
Στη συνέχεια, ο συμπιεστής πρέπει να γεμίσει ξανά τα δοχεία. Η διαδικασία φέρεται να απαιτεί σήμερα αρκετές ώρες, με την Tesla να επιδιώκει να μειώσει τον χρόνο περίπου στα 30 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι οι προωθητήρες δεν μπορούν να λειτουργούν συνεχώς και πως οι δυνατότητές τους περιορίζονται σε σύντομες επιταχύνσεις ή εναέριους ελιγμούς.
Επομένως, παρά τις εντυπωσιακές εικόνες, δεν μιλάμε για ένα αυτοκίνητο που μπορεί να πετάξει όπως ένα αεροσκάφος. Το Roadster μπορεί να εκμεταλλεύεται την πρόσθετη ώθηση για να σηκωθεί προσωρινά από το έδαφος ή να πραγματοποιήσει ελεγχόμενες κινήσεις στον αέρα, όμως δεν διαθέτει τα απαραίτητα αποθέματα για παρατεταμένη πτήση.
Η ίδια τεχνολογία συνδέεται και με την εξαιρετικά φιλόδοξη επίδοση που έχει ανακοινώσει η Tesla για την έκδοση Rocket. Ο Elon Musk έχει κάνει λόγο για επιτάχυνση από στάση έως τα 97 χλμ./ώρα σε λιγότερο από 0,6 δευτερόλεπτα, με τους προωθητήρες να προσφέρουν επιπλέον ώθηση πέρα από εκείνη των ηλεκτροκινητήρων. Πρόκειται για έναν ισχυρισμό που παραμένει να αποδειχθεί με ανεξάρτητες μετρήσεις, ενώ οι δυνάμεις που θα δεχόταν ο οδηγός σε μια τέτοια επιτάχυνση θα ήταν εξαιρετικά υψηλές.
Η προσθήκη του συστήματος της SpaceX έχει και σημαντικές κατασκευαστικές συνέπειες. Τα δοχεία πίεσης, οι σωληνώσεις, οι βαλβίδες, ο συμπιεστής και οι ανεμιστήρες καταλαμβάνουν χώρο και αυξάνουν το βάρος. Αυτός είναι ένας από τους λόγους που η Rocket φέρεται να διαθέτει μόνο μία θέση, καθώς ο χώρος του συνοδηγού αξιοποιείται για την εγκατάσταση μέρους του εξοπλισμού.
Παράλληλα, η αυτονομία που αναφέρεται για το νέο Roadster απέχει αρκετά από τις αρχικές υποσχέσεις. Όταν παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η δεύτερη γενιά του, η Tesla έκανε λόγο για περίπου 1.000 χιλιόμετρα με μπαταρία 200 kWh. Οι νεότερες πληροφορίες αναφέρονται σε αυτονομία άνω των 480 χιλιομέτρων, χωρίς όμως να είναι σαφές πόσο επηρεάζεται από την προσθήκη των προωθητήρων και του υπόλοιπου εξοπλισμού.
Υπάρχει, τέλος, και το ζήτημα της ασφάλειας. Η χρήση αέρα υπό πίεση που, σύμφωνα με τις αναφορές, μπορεί να φτάνει τα 690 bar, δημιουργεί ιδιαίτερες απαιτήσεις για τα δοχεία αποθήκευσης και τις σωληνώσεις. Επιπλέον, η εκτόνωση μεγάλων ποσοτήτων αέρα από το πίσω ή το πλαϊνό μέρος ενός αυτοκινήτου δεν είναι κάτι που μπορεί εύκολα να συνδυαστεί με την καθημερινή κυκλοφορία ανάμεσα σε άλλα αυτοκίνητα και πεζούς.
Γι’ αυτό η έκδοση Rocket προορίζεται για χρήση σε κλειστές εγκαταστάσεις και επιδείξεις, ενώ η Performance αναμένεται να αποτελέσει την πιο συμβατική πρόταση της γκάμας. Η περίπτωση της Thrust είναι πιο σύνθετη, καθώς η δυνατότητα κυκλοφορίας της θα εξαρτηθεί από τις τεχνικές προδιαγραφές και τις απαιτήσεις έγκρισης κάθε αγοράς.
Το Tesla Roadster υπόσχεται να κάνει πράγματα που μέχρι σήμερα βλέπαμε μόνο στις ταινίες του James Bond. Το πρόβλημα είναι ότι, προς το παρόν, παραμένει περισσότερο ένα εντυπωσιακό θέαμα παρά ένα αυτοκίνητο που μπορούμε να αγοράσουμε. Και επειδή ο Elon Musk έχει αποδείξει ότι είναι πολύ καλός στις υποσχέσεις, αλλά όχι πάντα στα χρονοδιαγράμματα, καλό θα ήταν να δούμε πρώτα το Roadster να κυκλοφορεί κανονικά στους δρόμους. Για τις πτήσεις έχουμε χρόνο.
