Im Inneren der Konstruktion der ersten 1.000 km/h-Auto der Welt

Gestern, ein Team von britischen Ingenieuren enthüllt Bloodhound SSC: die weltweit leistungsfähigste Auto, soll Geschwindigkeiten von mehr als 1 000 km/h erreichen. Neben was wie eine Rakete auf Rädern aussieht steht, ist es offensichtlich was für ein Wunder der Technik ist. Wir haben gesprochen, des Teams führen Maschinenbau-Ingenieur um herauszufinden, wie das Fahrzeug gebaut wurde.

13,5 Metern Länge und einem Gewicht von 7,5 Tonnen, des Autos dual Raketen und Triebwerke produzieren das Äquivalent von 135, 000bhp Schub-so dass es die mächtigste Landfahrzeug, das jemals gebaut wurde. Während sein Vorgänger, Thrust SSC nur 763 mph das Team hinter Bloodhound beabsichtigen traf, schieben Sie es über 1 000 km/h.

Wie Sie sich vorstellen können, diese Art von Ziel erstellt einige große Design-Überlegungen. Glücklicherweise ein Team der Formel1 und Luft-und Raumfahrtexperten wurden zusammengebaut, um das Fahrzeug von Grund auf neu zu entwerfen, und auf dem Weg haben sie suchte Hilfe bei der britischen Armee Royal Electrical und Mechanical Engineers sowie 71 Squadron der RAF.

Im Zentrum von London traf ich die Bloodhound Engineering führen für mechanische Konstruktion, Mark Elvin, die Technologie zu besprechen, die in das Auto geflossen ist. Er kennt sich sicherlich: er ist Westland Helicopters und Williams F1 als Konstrukteur arbeitete, bevor er die Bloodhound-Team.

Haben Räder?

Ich frage ihn, was die größte Herausforderung war, und die Antwort ist nicht ganz das, was ich erwarte. "Die Räder waren ziemlich schwierig", sagt er. "sie Spinnen bei 10 500 u/min, was bedeutet, dass die radiale G auf der Felge 50.000-Mal die Kraft von Schwerkraft ist. So eine 1 Kilo Gewicht auf der Felge 50.000 kg wiegt – 50 Tonnen – mit maximaler Geschwindigkeit ausgeführt. "

Um etwas stark genug, um jene Kräfte zu widerstehen zu bauen, hat das Team die Räder aus einem langen, dünnen Zylinder aus Aluminium geschmiedet, die flach in einen Pfannkuchen gequetscht ist. "Das kristallisiert die Kornstruktur in ein wirklich fantastischer Weg", erklärt Elvin. "Wir dann Maschine und das Rad Auswuchten, Mikrometer Material entfernen. Dann sind sie gestrahlter um die Dauerfestigkeit zu erhöhen erschossen."

Zum Glück haben sie auch gründlich getestet. "Rolls-Royce drehte sich eine bis zu 10.000 u/min für uns und wir einen Laser verwendet, um ihre Expansion zu messen und vergleichen Sie es out stress Analyse." Die gute Nachricht: das Rad überlebt, und die Expansion von etwa 0,2 Millimeter passt perfekt zu den Team-Berechnungen.

Heckansicht des Bloodhound SSC, zeigt die Jet sowie Raketentriebwerke und die Metallräder.

In der Tat wenn das Auto versucht, 1.000 km/h in der Wüste Hakskeen Pan in Südafrika nächstes Jahr zu erreichen, seine Räder sieht im Gegensatz zu den meisten Autos – weil sie keine Kautschuk auf der Außenseite. Sie sind nur bare-Metal. Nahe, haben die Räder eine 90-Grad-V-Form zu ihrem Profil. "Es ist wie ein Boot," erklärt Elvin. "Es funktioniert nach dem Prinzip, das bei ca. 400 km/h das Auto aus dem Wüstenboden wie ein Schnellboot steigen wird. Sie werden über die Oberfläche der Wüste, mit einem Patch nur 3 Millimeter in der Breite in Kontakt mit Boden skimming."

Sie erwarten ein Fahrzeug mit solch kleinen Grundfläche zu Winden mit Geschwindigkeit – aber Sie würden falsch sein. "Die Flosse auf dem Rücken ist riesig, und das ist, was seine Stabilität definiert", erklärt Elvin.

Gehen Sie mit dem Strom schwimmen

Wenn Sie einen Pfeil auf ein Brett der falsche Weg Runde werfen – also der Punkt steht nach hinten und die Flüge nach vorne bewegen – es klappt Runde in der Luft. Das liegt daran, was als Zentrum der Druck liegt vor dem Schwerpunkt bekannt ist. Werf den Ball richtig rund, aber, und seine Segel vorwärts mit Gnade. Das ist wegen der großen Flügen auf der Rückseite, die Stabilität zu gewährleisten und Ihnen einfällt Bloodhound riesige Schwanzflosse Durchführung viel die gleiche Aufgabe. "Wenn sie noch klein waren, das Auto instabil gewesen wäre", erklärt Elvin, im Vergleich zu "habe So wir mit einer sehr großen landete."

Elvin weist darauf hin, dass es etwa die gleiche Größe wie die Heckflossen, angebracht an der Rückseite eines Falken Schulflugzeug fortgeschritten ist. Problem ist, dass diese Flugzeuge bei rund 700 km/h bei 30.000 Fuß reisen; Bluthund, wird im Vergleich dazu, bei 1.000 km/h auf dem Boden unterwegs sein. "Wir wollen, dass Fin durch Sirup im Vergleich zu schieben weil die Luft hier unten so viel dicker, ist", erklärt Elvin. Als ein Ergebnis, das Team zugeben, dass es übermäßig entwickelt, aber die gesamte Baugruppe noch Gewichte weniger als 220 Pfund.

Die Flosse ist nicht nur aerodynamische Herausforderung für das Team hat. Wenn sie ihr ersten Entwurf ausgewertet, entdeckten sie, dass das Fahrzeug in der Region von 7 Tonnen Auftrieb erzeugt. Da das Auto wiegt nur 7,5 Tonnen, die genug, um es auszuziehen Ursache hätte sein können. Mit einer neu gestalteten Nose-Bereich – gefertigt aus Kohlefaser, natürlich – das ist flacher, sie waren in der Lage, zu reduzieren, dass auf nur 1 Tonne des Aufzugs, die entlang der Länge des Autos bei allen Geschwindigkeiten gleichmäßig verteilt ist.

Ein 3D-gedruckten Modell des Luftstroms um Bloodhound SSC, verwendet, um vorherzusagen, Aufzug und Kräfte zu ziehen.

Nicht alles bleibt konsistent mit Geschwindigkeit, obwohl. Über 400 km/h, die Räder – welche sind das einzige Mittel, das Auto zu steuern – beginnen zu leicht vom Boden anheben und Griff zu verlieren. Das klingt katastrophal, aber an diesem Punkt beginnen sie zu handeln wie Vorderseite Luft Ruder nach Elvin. "Es gibt 10 Grad der Bewegung in den Rädern, Lock-t0-Lock," erklärt er. "Es wird nicht sehr empfindlich sein, aber er muß Lenkung fühlen. Wird er es brauchen? Wir denken nicht so. Wir denken das Auto gehen zu sehr stabil sein und sollte direkt zu verfolgen."

Spiegel, signalisieren, die Schallmauer zu brechen

Im Inneren des Cockpits wird der Fahrer Andy Green, durch eine Reihe von digitalen Instrumenten sparen umgeben sein für zwei Zifferblättern von Rolex, die ihm wissen, was das Auto tut im Fall eines Systemfehlers helfen zur Verfügung gestellt. Sobald er festgeschnallt ist, werde er entlang von zwei Hauptquellen der Schub geschoben werden: ein Rolls-Royce EJ200 Triebwerk, wie in der Taifun-Kampfjet, sowie ein Hybrid-Raketentriebwerk Oyj. Es gibt auch eine aufgeladene Jaguar-V8-Motor an Bord, wird das Oxidationsmittel, erforderlich für die Rakete zu brennen zu Pumpen.

Die Motoren – besonders die Jet-Engine – weiß nicht, wie das Überschall Atemluft, die mit dem Auto vorbei sein wird, wenn es bricht die Geschwindigkeit des Schalls, so dass das Team die Vorderkante des Cockpit, eine riesige Schockwelle zu generieren, die die Luft bis auf Sub-sonic Geschwindigkeiten wird langsam entwickelt hat. Das hilft des Motors funktioniert, aber die Energie hat, irgendwohin zu gehen, und leider für Grün, es taucht als Rauschen. "Es werden gesunde um das Cockpit Abstumpfung und er werde Noise Cancelling-Kopfhörer tragen", erklärt Elvin. "Aber es wird laut werden." "Sehr laut."

Jeder Lauf wird langsam beginnen: sogar mit voller Kraft auf die Jet-Engine, die Beschleunigung des Wagens auf 150 km/h ist tatsächlich langsamer als ein normales Familienauto, wegen seines Gewichts. Wenn es 400 km/h erreicht die Rakete wird beginnen zu brennen, Bereitstellung von konsistenten 2G Beschleunigung um das Fahrzeug bis 1.000 km/h zu nehmen – hoffentlich in nur 55 Sekunden. Mit Höchstgeschwindigkeit wird es eine Meile in nur 3,6 Sekunden abdecken.

An welcher Stelle, es Zeit ist aufzuhören – und zwar schnell, weil die Strecke in der Wüste nur 12 Meilen lang ist.

"Bremsen ist sehr schwierig", räumt Elvin. Das Fahrzeug wurde entwickelt von 1.000 km/h bis zum Stillstand in 65 Sekunden, einen Prozess zu langsam die Kräfte des 3 G im Cockpit schafft. "Wenn Sie eine Familie Auto gegen eine Wand bei 30 km/h fahren, das ist wie 3G anfühlt", erklärt er. "Es ist, was die meisten Menschen einen Crash nennen."

Grün erleben diese Kraft für die Dauer der Verzögerung, was bedeutet, dass er einen typische Autounfall für mehr als ein Minute erträgt. Grün ist ein erfahrener akrobatischen Pilot, so dass er kein siebenmonatiges während der Läufe verwenden.

In Bezug auf wie es verlangsamt, die ersten 200 km/h aus per Drag allein geschrubbt ist: Wenn die Motoren ausgeschaltet sind, wird das Auto 3 G der Windwiderstand erleben. Fällt die Geschwindigkeit unter 800 km/h, zwei Luft Bremsen – auf jeder Seite – springt aus dem Wagen, bei etwa 60 Grad abgewinkelt. Sie bieten den Großteil die Abbremsung des Fahrzeugs, und nur dann, wenn die Geschwindigkeit unter 250 km/h sinkt die Radbremsen angewendet werden – früher, und sie konnte ging in Flammen. Wenn aus irgendeinem Grund, die einer dieser Bremssysteme fehlschlägt, gibt es auch zwei Fallschirme an Bord, entweder eines könnte die sicher das Auto zum Stillstand verlangsamen.

Die Karosserie

Für den Fall, dass Dinge nicht gehen um zu planen, obwohl Grün in ein Kohlefaser-Monocoque gewickelt wird ist, die das Team denkt "wahrscheinlich die stärkste-Sicherheitszelle jemals ausgestattet, um einen Rennwagen." An anderer Stelle, der Körperarbeit ist eigentlich alle ziemlich traditionell – zumindest in Begriffe, wenn nicht sogar Materialauswahl zu entwerfen.

"Das obere Gehäuse sieht aus wie jemand eine Bandsäge horizontal durch eine Douglas DC-3, übergeben", sagt Elvin. "Aber wir haben anstelle von Aluminium, Titan verwendet. Wir haben traditionelle Bauweisen und machte sie für uns arbeiten." Es ist schön, traditionelle Technik, mit einem sehr modernen Touch.

Das Gehäuse für die Rolls-Royce EJ200 Triebwerk verwendet traditionelle Herstellungstechniken — aber exotische Materialien wie Titan.

Die Auto-Panels von vorgespannten Titan fallen ebenfalls in Sensoren — 500 insgesamt – einschließlich Druck und Dehnungsmessstreifen auf der gesamten Oberfläche. Die erste ermöglichen das Team um den Luftstrom um das Auto während der Läufe zu messen, während Letzteres ermöglicht es ihnen, zu überprüfen, dass keine der Komponenten ausgesetzt ist, zu mehr Kraft, als es sein sollte. Auch über seinen Körper verstreut sind 12 Kameras, darunter zwei im Cockpit, die das Team weiterhin ein wachsames Auge auf Andy Green, den Treiber zu aktivieren. Alle Daten werden zurück zu dem Team über mobile Daten mit drei temporäre Handy-Masten auf der Rekord-Versuch-Website einrichten gesendet werden. "Wir bekommen besseren 4G Empfang mitten in der Wüste, als wir im Zentrum von London zu tun!", witzelt Elvin.

In der Tat, zuverlässig halten den Überblick über alles, was Daten ist vielleicht der wichtigste Teil des gesamten Prozesses. Zu gegebener Zeit versucht die rekordverdächtige Geschwindigkeit läuft, wird das Team sorgfältig die Geschwindigkeit erhöhen, um sicherzustellen, dass alle Messungen mit ihren Berechnungen überein.

"Wir starten bei niedrigen Drehzahlen, Erhöhung in Schritten von 50 km/h und in jeder Phase analysieren wir die Daten aus dem Auto, Cross-Reference mit unserer Modellierung, dann erhöhen Sie die Geschwindigkeit durch eine weitere 50 km/h und das gleiche tun", erklärt Elvin. "In jeder Phase prüfen wir jeden Sensor, um sicherzustellen, dass sie übereinstimmt, was wir erwarten zu sehen. Es ist einfach: Wenn wir können nicht gewährleisten, es ist sicher, wir kommen nach Hause. "