Солнцегонщики: тест-драйв

Машинка, в которой мне разрешили посидеть, имеет такой фантастический облик и столь изощренную конструкцию, что скопировать ее меньше чем за $1 млн не удастся. С другой стороны, «NASA на колесах» как-то обходится без самых необходимых примочек, которые есть у каждого, даже самого дешевого седана. Тут нет ни радио, ни стеклоподъемников, ни климат-контроля. В тесную кабину нелегко протиснуться сквозь прутья рамы.

Этот трехколесный, легкий как перышко электромобиль по имени Continuum построен не для комфорта и не для того, чтобы гонять на бешеных скоростях. Он нацелен на то, чтобы покрыть как можно большее расстояние, питаясь исключительно энергией солнечных лучей.

Под опекой двух кураторов проекта примерно сотня юных, талантливых и на удивление упорных студентов из Мичиганского университета потратила два года на то, чтобы построить это забавное транспортное средство. Сontinuum — последняя модель в серии, которая, будучи заложена в 1990 году, принесла создателям длинную череду побед — пять призов в 2400-мильных северо-американских гонках Solar Challenge (к участию в этих гонках допускаются только студенты колледжей), а также несколько рекордов в состязаниях с аппаратами компаний Honda, GM и Ford, проводившихся в Австралии в рамках 1870-мильных гонок World Solar Challenge.

Сделано студентами Солнцемобиль Continuum построен студентами Мичиганского университета практически без посторонней помощи. Руководитель проекта Игнасио Гарсиа говорит, что он вмешивается в процесс только в тех случаях, когда студенты сами просят или это требуется из соображений безопасности. Например, всю ходовую часть вместе со ступицами колес и тормозами студенты разработали с чистого листа самостоятельно. Правда, не все узлы машины — продукт коллективного студенческого разума, некоторые были заимствованы. Так, встроенный в колесо трехфазный электродвигатель (на фото) был построен специалистами Национального научного агентства Австралии, а калифорнийская компания Viper Technologies пожертвовала для этого проекта два ком плекта колес стоимостью больше $40 000.

На полигоне Chrysler в Мичигане

Этим прохладным и пасмурным ноябрьским утром Игнасио Гарсиа, в прошлом механик и преподаватель инженерного факультета, а вместе с ним десяток молодых членов команды привезли свою машину на трейлере на испытательный полигон компании Chrysler в Челси, штат Мичиган. Почти никому в команде еще не доводилось управлять этим аппаратом — поэтому не удивительно, что в их глазах легко читалось нескрываемое волнение. Что же касается меня, то я оказался первым посторонним человеком, которому разрешили порулить их обтекаемой красавицей-машиной, на которую было затрачено множество бессонных ночей и кровавых мозолей. «У нас говорят так, — вводит меня в курс дела стратег команды, двадцатилетний студент Алекс Даулинг, — перед вами куча возможностей — жить активной общественной жизнью, получать хорошие отметки и заниматься конструированием солнечной машиной, но выбрать вы можете только два пункта из этих трех». Ядро группы разработчиков — приблизительно человек тридцать — тратит на воплощение своего проекта не меньше тридцати часов в неделю. Это собственно конструирование, испытания, изготовление деталей, а также охота на спонсоров, поскольку весь этот двухгодичный проект требует для своей реализации больших денег — $2,4 млн.

От солнечных элементов заряжается 30-килограммовая литий-полимерная аккумуляторная батарея емкостью 6 кВт•ч. Сверхлегкая, она стоит внушительных денег — $17 000. На фото — переднее колесо машины с электромотором.

Во мне 183 см росту и 80 кг весу — а это на 7 см и 10 кг больше, чем предписывается пилоту этого аппарата. После первой неудачной попытки влезть в кокпит я снял туфли и в одних носках смог втиснуться в щель между сиденьем и маленьким рулем, изготовленным из стеклопластика. Коленями я почти упираюсь в подбородок. К счастью, все ручки управления смонтированы прямо на руле: рычажок справа — это «газ», а рычажок слева отвечает за тормоза. Авторы установили также и табло, на котором высвечиваются скорость, состояние аккумуляторов и пройденный путь. Кроме того, организована радиотелеметрия между электромобилем и машинами сопровождения, а также телевизионная система заднего обзора. Вся команда следит на расстоянии за тем, как ведет себя Continuum, используя для этого такие же графические формы отображения потоков энергии, как это сделано в гибриде Prius.

Итак, я втискиваюсь между прутьями рамы и шесть студентов устанавливают над моей головой верхнюю половинку корпуса. Это делается в несколько грациозных отточенных движений, без усилий, как в танце. Такой ловкости позавидовала бы профессиональная команда механиков. Вся крышка моей мыльницы выклеена солнечными батареями, а нижняя половина корпуса — это несущая конструкция из углепластика, усиленного сотовой структурой из полиарамидного волокна Nomex. Я осторожно придавливаю «педаль газа», и аппарат с черепашьей резвостью ползет с места. Действие развертывается так неспешно, что кое-кто из команды провожает меня в путь, шагая рядом.

Весу в нашей машинке — каких-то два центнера, а тягу обеспечивает 16-сильный электродвигатель, скомпонованный прямо внутри единственного переднего колеса. Трехколесная конструкция была выбрана ради уменьшения лобовой площади, что, в свою очередь, должно снизить силу сопротивления воздуха.

На испытаниях В соревнованиях Сontinuum может развивать скорость под 100 км/ч. Этот показатель вас впечатлит, когда вы узнаете, что при хорошем солнечном освещении все батареи в сумме могут выдавать мощность всего 2,4 л.с. Обычной машине для поддержания такой скорости нужна мощность на порядок больше. Руководители проекта не сообщают, чему равен коэффициент аэродинамического сопротивления, ограничиваясь лишь приблизительной оценкой: по их словам, сопротивление воздуха у серийного Сhevrolet Сorvette как минимум впятеро больше, чем у солнцемобиля.

Езда на трехколесной тележке — занятие не для слабонервных. Все время опасаешься, что при крутом повороте на скорости того и гляди полетишь кубарем, как отважный трехлетний ковбой на своем трехколесном велосипедике. «Когда мы разрабатывали нашу конструкцию, мы консультировались у одного профессора, специализирующегося на автомобильной динамике, — говорит 21-летний студент Джон Федершпиль. — Правда, в управляемости трехколесных транспортных средств он оказался полным профаном. Оказалось, что на эту тему нет практически никаких наработок, так что нам пришлось все рассчитывать с чистого листа». Потихоньку-полегоньку я разгоняюсь до скорости 50 км/ч и плавно вхожу в поворот. Машина оказалась намного послушнее, а ее поведение более предсказуемым, чем я себе представлял. Постепенно доворачиваю руль все круче и круче и, наконец, без всяких угрожающих симптомов начинаю ощущать, как переднее колесо плавно ведет в сторону — по совершенно классической схеме. Не скажешь, что ощущение из приятных, но ситуация устойчива, и машина не слишком стремится к перевороту. В общем, ребята честно сделали все, что от них требовалось.

Покрутившись по асфальтированной площадке полигона, я разгоняюсь и пролетаю мимо студентов на бешеной скорости в 65 км/ч. Проходит 10 минут, моя пятая точка уже совершенно одеревенела, но я полон азарта и готов направиться к кольцевой 8-километровой трассе компании Chrysler. Вот там можно будет показать, на что способна моя малышка. И вот я выкатываюсь на двухполосную трассу с рябым покрытием. Собираюсь с духом, готовясь к первому ухабу, однако машине все это нипочем. Чувствуется, что аппарат ладно скроен и крепко сшит. В кабине тесно, душно, так что пот струится у меня по лицу — и это при весьма свежей погоде за бортом. А тут еще и ветерок, так что я начинаю побаиваться, как бы боковые порывы не перевернули мой аппарат, по очертаниям весьма напоминающий дельтаплан. Поэтому, добравшись до кольцевой трассы, я торможу и дожидаюсь более опытного пилота — пусть уж он попробует первым.

Для тестирования своего аппарата студенты выбрали испытательный полигон компании Chrysler, расположенный недалеко от их университета. Солнце снабжает машину небольшим количеством энергии, но солнцемобиль может развить скорость около 100 км/ч. Это заслуга прекрасной аэродинамики.

Главное — аэродинамика

Команда собирается вокруг электромобиля. 22-летний Джефф Роджерс дает команду: «И раз!» — и шесть пар рук поднимают крышку моей мыльницы на полметра. Кто-то подскакивает, отстегивает пару страховочных цепочек и отсоединяет провода, идущие от солнечных батарей к контроллеру. Он управляет распределением мощности, снимаемой с солнечных батарей, между потребителями — двигателем и литий-полимерными аккумуляторами. «И два!» — рявкает Роджерс. Еще одно точно отрепетированное движение, и команда оттаскивает крышку и устанавливает ее рядом на козлы.

С этим колпаком нужно обращаться исключительно осторожно, так как любая царапина на солнечных панелях неизбежно снизит отдачу всего комплекта из 2726 ячеек солнечных батарей. (По правилам гонок суммарная площадь ограничивается шестью квадратными метрами.) Каждая из ячеек стоит $50 и имеет максимальное напряжение 2,6 В. При хорошем солнечном освещении все батареи в сумме могут вырабатывать мощность 2,4 л.с. — этого, грубо говоря, должно хватать на то, чтобы на ровной дороге поддерживать скорость около 100 км/ч. Обычной машине для поддержания такой скорости нужна мощность на порядок больше.

Взять от Солнца по максимуму

Я выкарабкиваюсь из клетки, и шлем надевает Федершпиль. Вот он выдвигается на трассу, а следом за ним выходят две машины сопровождения. В первой из них сидит Даулинг с ноутбуком на коленях. «Тут необходимо отслеживать все параметры», — говорит он. К этим ребятам не придрались бы и въедливые инженеры из обслуживания «Формулы-1».

Покинуть кабину солнцегонщик не может самостоятельно. На помощь ему приходит команда из шести студентов, работающая со слаженностью механиков «Формулы-1».

Федершпиль делает один круг и дает мне «добро». Я снова втискиваюсь в кабину, «жму газ» до упора, машина мягко отклоняется на подвеске, и вот мы уже в пути. До скорости в 20 км/ч мотор гудит довольно громко, но потом я слышу только удары по днищу мелких камешков, вылетающих из-под колес. Скорость медленно растет — 82, 84, 86 км/ч, и я чувствую, как машина все упорнее рвется вперед.

Эту кольцевую трассу с идеально ровным покрытием компания Chrysler использует для обкатки таких моделей, как Charger или Challenger, на запредельных скоростях. Наш Continuum на своей сотне выглядит здесь более чем скромно. Поддерживать скорость довольно трудно — стоит отпустить педаль, и сильный встречный ветер сразу же начинает тормозить легкий аппарат. Жалко, я не успел спросить, как здесь включается круиз-контроль. Однако самое забавное — это понимать, что машинка будет ехать до тех пор, пока не сядет солнце и не кончится заряд аккумулятора. И не нужно нам никаких заправочных станций или электрических розеток. Скоро мои ноги снова затекли, так что пришлось готовиться к остановке. Я выкарабкиваюсь наружу, а помогающий мне Даулинг спрашивает, кто еще из команды хотел бы прокатиться. Видели бы вы их восторг!

В этом деле студенты набираются опыта не только в инженерном «ноу-хау». Здесь все организовано как в какой-нибудь серьезной компании из списка Fortune 500. Все участники разбиты на четыре команды, проводятся еженедельные совещания, составляются сетевые графики, на специальном интернет-форуме публикуется каждый шаг вплоть до решения канцелярских проблем. Они обращаются за консультативной помощью к авторитетам в строительстве солнечных электромобилей, специалисты из серьезных фирм обучают их приемам конструирования углепластиковых деталей.

Вот уже несколько студентов сделали по своему первому кругу, теперь у них от пережитого просто кружится голова. Кто-то предлагает залезть в кокпит 21-летнему Крису Хаммонду. Он пытается протиснуть между ребрами рамы свою тушку весом 95 кг и длиной 190 см и уже почти добивается успеха, но на полпути происходит заклин, и он зовет всех на помощь. Все, конечно, знали, что так наверняка и будет, но, будто впервые, весело и дружно кидаются на помощь. С шутками-прибаутками вытаскивают застрявшего гиганта. Все-таки, при всей серьезности их подхода к работе, они пока еще просто мальчишки.