Elon Musk có thể sử dụng tên lửa đẩy trên chiếc xe Tesla mới
Tuần trước, Giám đốc điều hành của SpaceX và Tesla, Elon Musk đã công bố kế hoạch táo bạo kết hợp các công nghệ của hai công ty lớn nhất của mình bằng cách đặt tên lửa đẩy vào các mẫu xe chuyên biệt Roadster trong tương lai của Tesla. Các động cơ đẩy sẽ không thực sự cháy, theo Musk; thay vào đó, họ sẽ trục xuất không khí lạnh áp lực cao, khiến cho Tesla tăng thêm khả năng tăng tốc. Đó là một động thái có thể làm việc về mặt kỹ thuật, nhưng nó cũng cản trở các chuyên gia và kỹ sư trong ngành: các bộ đẩy sẽ không hiệu quả và có thể sẽ không hợp pháp luật giao thông.
Cụ thể, Musk đang nói về việc kết hợp một phần cứng quan trọng từ tên lửa Falcon 9 của SpaceX - một chiếc thùng được biết đến như một bình áp lực hỗn hợp đóng nén - COPV. Những bình này được làm từ một lớp lót kim loại mỏng được bọc trong sợi carbon, và chúng là một cách tuyệt vời để lưu trữ rất nhiều không khí nén trong một không gian rất nhỏ. Chúng cũng khá nhẹ, đó là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất tên lửa thích sử dụng chúng để giúp tạo áp lực cho tên lửa.
Trên chiếc Falcon 9, các COPV được đặt bên trong các thùng nhiên liệu đẩy và giữ cho chúng được điều áp trong suốt chuyến bay. Khi tên lửa bay lên không gian, các nhiên liệu đẩy nhanh chóng đổ ra khỏi chiếc thùng, và đó là công việc của COPV để thay thế các chất lỏng đó bằng heli để các bể chứa duy trì hình dạng của chúng. Khí nén bên trong các chai này không được sử dụng để đẩy trực tiếp tên lửa. Một số xe ô tô sử dụng COPV: xe buýt và xe tải sử dụng chúng để lưu trữ khí thiên nhiên nén, và những chiếc xe có pin nhiên liệu hydro cũng dựa vào COPV. Nhưng không khí bên trong những chiếc thùng này được sử dụng làm nhiên liệu cho các động cơ bên trong những chiếc xe này.
Với Roadster, Musk có một ý tưởng khác: ông ta muốn sử dụng chúng như một bộ đẩy, nơi chúng xả không khí ra phía sau hoặc phía trước của xe để giúp đẩy và dừng xe. Nó có khả năng có thể xả ra các bên, cũng có thể để giúp xe chuyển ở tốc độ cao hoặc ở các góc hẹp. Xe thương mại chưa bao giờ sử dụng COPV theo cách này trước đây, và ý tưởng đặt ra rất nhiều câu hỏi về an toàn và hiệu quả.
Tesla Roadster đã tăng tốc và phanh cực kỳ nhanh, và Roadster mới được cho là một trong những chiếc xe nhanh nhất trên thế giới, với thời gian tăng tốc từ 0-60 lần trong 1,9 giây. Nó quá nhanh vì vậy mà đã có cuộc tranh luận gay gắt về việc liệu lốp xe hiện tại có thể đi nhanh hơn không. Vì vậy, COPV sẽ cần phải xả ra nhiều không khí lạnh ở tốc độ siêu cao để đẩy thời gian tăng tốc hoặc giảm tốc nhanh hơn nữa. Điều đó đòi hỏi rất nhiều năng lượng và một số loại thùng khá lớn để có bất kỳ loại hiệu ứng rõ ràng nào chống lại một số giới hạn thực của vật lý. Và nếu thực sự ảnh hưởng đến tốc độ là mục tiêu, những bộ đẩy này sẽ rất lớn, dễ bị thay đổi nhiệt độ cực đoan, và có thể đặt những chiếc xe khác trên đường vào nguy hiểm. "Nó là một lựa chọn? Đúng thế." Sam Abuelsamid, một nhà phân tích nghiên cứu cao cấp tại Navigant, một công ty tư vấn cho ngành công nghiệp ô tô, nói với The Verge. "Đó có phải là một lựa chọn khôn ngoan không? Tuyệt đối không. Đó là điều vô lý nhất mà tôi từng nghe đến."
Nhiều nhà sản xuất xe hơi đã xem xét cách sử dụng khí nén để cung cấp năng lượng cho xe. Ví dụ, vào năm 2013, các nhà sản xuất xe hơi Pháp Peugeot và Citroën đã công bố kế hoạch xây dựng một chiếc xe lai sử dụng không khí nén áp lực như một nguồn năng lượng, mặc dù vậy sự phát triển đã bị dừng lại. Những thiết kế này thường hoạt động bằng cách giải phóng không khí từ thùng chứa một cách có kiểm soát để điều khiển các tuabin hoặc piston của động cơ. Xe hơi nén khí được ca ngợi là thân thiện với môi trường, vì chúng không đốt xăng. Nhưng nhược điểm là chúng không siêu hiệu quả.
Thứ nhất, để tạo khí nén cần có rất nhiều năng lượng. Musk tuyên bố rằng không khí sẽ được bổ sung trong COPV bằng cách sử dụng một máy bơm điện, mà sẽ lấy từ gói năng lượng của Tesla. Nhưng các chuyên gia cho rằng nó có thể làm giảm đáng kể điện áp pin cần thiết để lái xe. "Nó chắc chắn sẽ ăn mòn năng lượng được lưu trữ trong pin", Dave Sullivan, một nhà quản lý và phân tích sản phẩm tại AutoPacific, một công ty tư vấn ô tô, nói với The Verge. "Việc tính toán phạm vi hoặc chu kỳ thử nghiệm cho phạm vi của một chiếc xe điện không tính đến ý tưởng này."
Tất nhiên, tất cả phụ thuộc vào mức độ hiệu quả của Musk muốn COPV được tạo thành. Bộ đẩy khí lạnh có xung lực tương đối thấp, có nghĩa là chúng cần nhiều nhiên liệu hơn - hoặc không khí, trong trường hợp này - để có được lực đẩy mạnh. Điều này làm cho chúng tốt cho vệ tinh trong không gian, không đòi hỏi nhiều lực đẩy để cơ động trong chân không. Nhưng trên đường, với sức cản không khí và ma sát lốp, khí lạnh không đủ mạnh mẽ. Vì vậy, COPV của Tesla sẽ phải lớn và cồng kềnh để lưu trữ đủ không khí cần thiết để có bất kỳ loại hiệu ứng chính nào. "Có vẻ như để có một bộ đẩy có một lượng sức mạnh thực sự, nó sẽ chiếm một số lượng khá lớn về kích thước và năng lượng trong bình chứa để có bất kỳ năng lượng thực sự nào", Abuelsamid nói. (Musk đã nói rằng COPV sẽ chiếm một phần lớn của chiếc xe, biến bốn chỗ ngồi thành hai chỗ ngồi.)
Công ty có khả năng có thể lấp đầy COPV với áp lực cao hơn để tiết kiệm không gian, nhưng các thúng chứa sẽ cần phải mạnh hơn và nặng hơn để được coi là an toàn cho hành khách. Bạn càng muốn có thêm áp lực trong một chiếc xe thương mại, những chiếc thùng chứa của bạn càng phải chắc chắn. Các COPV mà Musk muốn sử dụng là những bản nâng cấp được chứng nhận cho các tên lửa Falcon 9 sẽ mang các phi hành đoàn đến Trạm vũ trụ quốc tế. "Đây là bình chứa áp lực tiên tiến nhất được phát triển bởi nhân loại", ông nói tại một cuộc họp báo trước khi một lần phóng tên lửa SpaceX vào tháng Năm. "Điều đó thực sự điên rồ."
Tuy nhiên, ý tưởng này mang lại nhiều vấn đề an toàn. Trong khi rất quan trọng cho chuyến bay không gian, các COPV này cũng là một nguồn gây lo lắng cho SpaceX. Vào tháng 9 năm 2016, một chiếc COPV đã khiến cho một tên lửa Falcon 9 phát nổ trên một bệ phóng ở Florida trong khi chiếc thùng đang được cấp nhiên liệu cho một cuộc phóng thử nghiệm. SpaceX cho rằng sự ma sát giữa các chất đẩy trong bể động cơ và COPV là nguyên nhân. Siêu oxy lỏng siêu lạnh mà SpaceX sử dụng cho chiếc Falcon 9 phản ứng mạnh mẽ với sợi carbon quấn quanh COPV.
SpaceX đã nâng cấp đáng kể COPV của nó kể từ đó, và bất kỳ bình nhiên liệu nào được lắp vào một chiếc xe Tesla sẽ không được bao quanh bởi oxy đông lạnh. Tuy nhiên, khi không khí được giải phóng nhanh chóng từ một bình có áp suất cao, nó sẽ có những thay đổi nhiệt độ cực cao. Khí thải càng nhanh thì COPV càng lạnh. Vì vậy, nếu Tesla sẽ làm lạnh những thùng này một cách nhanh chóng, họ có thể dễ dàng đạt đến nhiệt độ siêu lạnh, điều này sẽ làm cho COPV dễ vỡ và cấu trúc ít ổn định hơn. Tesla có thể chống lại điều này bằng cách làm lạnh các thùng này xuống chậm hơn, nhưng sau đó các động cơ đẩy sẽ không có tác động lớn đến chiếc xe.
Và tùy thuộc vào tốc độ của không khí đang xả ra, các động cơ đẩy có thể gây rủi ro cho những chiếc xe khác trên đường. Nếu COPV sẽ có bất kỳ lực đáng kể nào trên Tesla, nó cũng sẽ gây ra một lực đáng kể tới những chiếc xe xung quanh xe Tesla. Bộ đẩy khí lạnh có thể nhận được một xung đặc biệt khoảng 70 giây. Điều đó có nghĩa khí rời khỏi COPV có thể đạt tốc độ hơn 1.500 dặm một giờ (2414 km/h). Vì vậy, không khí có khả năng bắn các mảnh vụn ở vận tốc lớn vào một chiếc xe gần đó hoặc thậm chí đẩy vào các phương tiện xung quanh.
Nhưng ngay cả khi Tesla tìm ra cách giải quyết cho tất cả những thứ này, thì vấn đề tiếng ồn cần phải cân nhắc. Giải phóng ra không khí nén tạo tiếng ồn rất lớn. Có những quy định tại chỗ về lượng tiếng ồn đi qua mà một chiếc xe có thể có, và không chắc chắn là chiếc Tesla được trang bị bộ đẩy sẽ đáp ứng những điều đó. "Xe chạy xăng không thể gây ra quá nhiều tiếng ồn,” Sullivan nói. "Tôi chỉ có thể tưởng tượng điều này sẽ tạo ra tiếng ồn rất lớn và không hợp pháp." Cũng như Musk đã nói rằng chiếc xe này không phải là dành cho cho môi trường đô thị.
Vì vậy, việc thêm COPV vào Tesla là có thể thực hiện được, mặc dù chúng có thể sẽ không được phép chạy trên bất kỳ con đường chính nào có thể gây ra nguy hiểm. Tuy nhiên, toàn bộ đó là rất nhiều máy móc phức tạp để chế tạo một chiếc xe đã rất nhanh có thể đi nhanh hơn một chút nữa.
Theo TheVerge
0 Nhận xét