Скепсис одолевает нас, когда кто-то типа Элона Маска делится диковинным утверждением, что новая Tesla Roadster может ускориться до 100 км/ч за 1,9 секунды и пройти при этом 1000 км на одном заряде. Насколько это реально, поможет разобраться специалист по аккумуляторным батареям из университета Карнеги-Меллон.

Представляя Tesla Roadster, Маск сказал: "Эти цифры звучат ненатурально, но у нас все по-настоящему". И хотя показатели действительно впечатляющи, их не следует считать ненатуральными. Наоборот, все кажется весьма разумным.

Ускорение

На данный момент в мире не существует серийного автомобиля, способного ускориться до 100 км/ч менее чем за 2 секунды. Tesla Model S делает это примерно за 2,4 секунды. Со стороны может показаться, что до 1,9 секунды не очень далеко, но в данных условиях сбросить полсекунды – это невероятно сложная задача.

Тем не менее, в мире есть машины, которые достигают 100 км/ч быстрее, чем за 2 секунды. Яркий пример – раллийные болиды. Как поясняет Джейсон Фенске из передачи Engineering Explained, ключевыми ингредиентами для такого ускорения являются 600-сильный двигатель, умные дифференциалы повышенного трения в рамках полноприводной системы, специальные шины и масса менее 1 350 кг.

Tesla Roadster наверняка пользуется этим рецептом для достижения своего бешеного спринта. Машина располагает электромоторами, вращающими все четыре колеса. Моторами, которые могут очень тонко контролировать и максимизировать тягу. К тому же очевидно, что они обладают абсурдной мощностью (гораздо большей, чем 600 л. с., выдавленные из 2-литрового турбо на раллийных болидах).

Подробностями поделился в интервью механик-инженер института "Карнеги Меллон" Венкат Вишванатан, который также работает в институте Энергетических Инноваций и изучает технологии аккумуляторов нового поколения. Он считает возможными эту самую 1,9 секунды.

Самая интересная вещь состоит в том, что заявленная Tesla емкость батареи в 200 кВтч может обеспечить не только высокий запас хода, но и как раз дикое ускорение.

Вишванатан подчеркнул, что когда речь заходит об отдаче мотора и ускорении, все ограничивается передаваемой мощностью от каждой ячейки. Но тот факт, что блок Roadster в два раза больше, чем блок на Tesla Model S P100D (который, между прочим, способствует 760 л. с.), означает одно: передаваемая мощность от каждой ячейки не будет столь сумасшедшей, как мы думаем.

Таким образом, огромный аккумуляторный блок со всеми его ячейками может стать ключевым фактором для увеличения мощности двигателей, из чего следует дикое ускорение и высочайшая максимальная скорость. Конечно, масса также является важным фактором. Вишванатан рассказал, что в своей лаборатории при изучении современных батарейных элементов они исходят из соотношения 240 Втч на килограмм. Таким образом емкость в 200 кВтч транслируется в 833 кг. Немало...

Следовательно Tesla Roadster не может быть настолько легким, как раллийные болиды, однако при грамотном использовании легковесных материалов он может обыграть в этом аспекте почти 2-тонный Nissan GT-R, считающийся эталоном разгона среди спорткаров. И кстати, в отличие от GT-R и раллийного хэтчбека, Tesla не переключает передачи и имеет значительно больше крутящего момента на низких оборотах.

Так что 1,9 секунды и скорости под 400 км/ч – вполне достижимые цифры. По мнению Вишванатана, осталось лишь оценить шины. Если они способны гарантировать достаточное сцепление и работать на больших скоростях и при больших нагрузках, то Tesla будет буквально катапультироваться со старта. Но о шинах чуть позже...

Запас хода

Вишванатан прокомментировал и запас хода. По его словам, батарея емкостью 200 кВтч может легко гарантировать 1000 км на одном заряде.

Он признал, что есть и другие факторы помимо размера батареи, которые влияют на запас хода, и самый важный вклад вносит аэродинамика.

Если Tesla сможет удержать коэффициент лобового сопротивления на уровне 0,2 с «небольшими копейками» как на Model S, то компактный родстер охотно преодолеет 1000 км (однако лишь при неизменном режиме езды).

Шины. В прошлом году вышеупомянутый Джейсон Фенске на основе законов физики вывел, что минимальное время разгона до 100 км/ч при нынешней технологии шин составляет около 2,05 секунды. Но это не значит, что претензии Tesla на 1,9 секунды ложны, поскольку достижения в области шинных технологий могут еще больше снизить этот лимит.

Фенске признает недостатки своего прошлого расчета, где за основу был взят тормозной путь "Корветта". Идея заключалась в том, что изучение автомобиля с самым низким тормозным путем дает хорошее представление о максимальном значении изменения частоты вращения шины до потери сцепления.

Однако позже Фенске уточняет, что гидравлические насосы, активирующие тормоза, не обязательно дают максимальное давление, чтобы остаться на самом пороге блокировки шин. Другое дело, когда в ступице колеса установлен электромотор как на Tesla Roadster. Там может использоваться умная система трэкшн-контроля, чтобы подвести шины ближе к порогу сцепления. Таким образом время ниже 2,05 секунды теоретически возможно.

Чтобы оценить лимиты перфоманса современных автомобильных шин, Фенске взял за основу дрэг-шины Nitto на Dodge Demon. Эта машина ускоряется до 50 км/ч за 1 секунду. Если бы шины позволяли обеспечить такое ускорение последовательно, то это бы означало, что 100 км/ч достигались бы ровно за 2 секунды (особенно если Tesla целенаправленно работала с Michelin как Dodge с Nitto ради конкретных специфических шин).

На самом деле разгон Demon до 100 км/ч равен 2,3 секунды, и это самый быстрый серийный автомобиль на планете. Однако у "Демона" исключительно задний привод, так что наверняка машина с полным приводом (как Tesla Roadster) с похожими шинами и мощностью может сбросить с этого времени пару десятых.

Тем не менее, ни одна из заявок Tesla документально не подтверждена, так что на данный момент все эти шокирующие цифры, которыми хвастается Элон Маск, по существу бесполезны. К тому же мы не знаем, включены ли в эту 1,9 секунды роллаут. В уравнении слишком много неизвестных, но мы будем пристально следить за развитием этой истории.