تسلا بعد از نزدیک به ۱۰ سال امروز و فردا کردن، رودستر نسل دوم، خودروی پرنده را رونمایی کرد. اتفاقی که افتاد با هیچ رونمایی خودرویی تا امروز قابل مقایسه نبود. این مراسم پرحاشیه در مرکز آزمایش اسپیس‌ایکس در تگزاس برگزار شد. ایلان ماسک مراسم را با این جمله شروع کرد که «حالا آینده واقعاً ماشین پرنده دارد.»
بیت‌ران: نمایش اول اینطوری شروع شد که رودستر جدید با ترکیب فن‌های قدرتمند و تراسترها از یک رمپ وارونه بالا رفت، در هوا چرخید و آرام روی آسفالت نشست. مثل این بود که واقعا به سقف چسبیده‌باشد و گرانش را دور بزند. البته خود ماسک هم گفت که که این ماشین برای ایمنی بهینه نشده‌است.
نمایش دوم هیجان‌انگیزتر بود. رودستر در حال حرکت با تراسترها از روی ردیفی از خودروهای تسلا پرید. در آخر نوبت شتاب‌گیری افسانه‌ای بود. در تست میدانی همان شب، شتاب صفر تا صد ۰٫۸۱ ثانیه‌ای برای این خودرو ثبت شد. زیر یک ثانیه!
تسلا رودستر اولین خودروی پرنده واقعی
رودستر جدید با نسخه‌ای که ایلان ماسک سال ۲۰۱۷ نشان داد خیلی فرق دارد. نسخه قدیمی ۳ موتوره و چهارچرخ‌محرک بود. با باتری ۲۰۰ کیلووات‌ساعتی و بردی که ادعا می‌شد به ۹۶۰ کیلومتر می‌رسد.
نسخه جدید فقط محرک عقب است و ۲ موتور پشتش دارد که یک مگاوات (یک میلیون وات) توان و بیش از ۱۴۰۰ نیوتون‌متر گشتاور تولید می‌کنند و از نظر توان و گشتاور از نسخه پِلِید جلو می‌زنند. این اعداد برای ویرایش پرفورمنس ۱٬۳۴۱ اسب‌بخار و۱٬۴۰۱ نیوتون‌متر اعلام شده‌است.
انتقال قدرت هم جالب است. موتورها از طریق مجموعه‌دنده‌های سیاره‌ای با نسبت ۸٫۴ کار می‌کنند. دیفرانسیلی در کار نیست و هر طرف مستقل کنترل می‌شود. یعنی تقسیم گشتاور بین چرخ چپ و راست کاملاً الکترونیکی است. حذف دیفرانسیل مکانیکی هم وزن را کم می‌کند و هم کنترل را دقیق‌تر. وزن سبک‌ترین نسخه حدود ۱٬۷۰۰ کیلوگرم است.
باتری‌ها از سلول‌های سری ۴۶۸۰ تسلا با قوطی آلومینیومی ساخته شده‌اند. خنک‌کاری دوطرفه دارند و صفحه بالایی آنها از تیتانیوم ساخته شده که از فولاد معمول نازک‌تر و سبک‌تر است. فشار الکتریکی کل باتری حدود ۸۰۰ ولت است. دقیقاً مثل سایبرتراک و سِمی. شارژ ۱۵ تا ۸۵ درصد حدود ۱۰ دقیقه طول می‌کشد.
شوخی ایلان ماسک با فیزیک
اگر بخواهیم یک قطعه را «مهندسی‌ترین» بخش رودستر جدید بنامیم، سیستم مکش آن است. در سرعت‌های پایین بال عقب تقریباً بی‌اثر است. برای همین رودستر چهار فن حدود ۲۰ کیلوواتی دارد که از خانواده موتور کمپرسور پمپ حرارتی تسلا ساخته شده‌اند.
اصل کار چسبیدن نیست، اختلاف فشار است. فن‌ها فشار هوا را در فضای مهروموم‌شده زیر کف پایین می‌آورند و فشار جو از بالا ماشین را به جاده فشار می‌دهد، دقیقاً مثل اثر زمینی (ground effect) در فرمول ۱، اما در سرعت صفر هم کار می‌کند.
برآورد مهندسان فیزیک و مکانیک این است که چرخ‌ها با فشار بیش از ۲ g به آسفالت فشرده می‌شوند. حتی خود ماسک هم روی صحنه اعلام کرد این مکش تا ۲ g می‌رسد. این همان قابلیتی است که ماشین را روی رمپ وارونه نگه داشت.
وقتی مکش، نیروی عمودی را چند برابر کند، لاستیک می‌تواند همان‌قدر بیشتر نیروی پیشران منتقل کند بدون اینکه سر بخورد. همین «چسب» مجازی است که اجازه می‌دهد قدرت یک مگاواتی واقعاً عملی شود.
برویم سراغ بخش اصلی ماجرا. وظیفه پروازه این پروژه یک سیستم گاز سرد (cold gas thruster) است. یعنی احتراق ندارد، و گاز فشرده از نازل‌ها خارج می‌شود و بر اساس قانون سوم نیوتون ماشین را حرکت می‌دهد. گاز مصرفی هم اصلاً هوا نیست.
یک مخزن کربنی ۲۰۰ لیتری تا تقریباً ۶۸۹ واحد bar نیتروژن نگه می‌دارد و تراسترهایی با نیروی بیش از ۸۰ کیلونیوتن را تغذیه می‌کند. این یعنی تقریباً معادل یک موتور جنگنده.
بیشتر بدانید: تسلا چگونه پادشاه صنعت خودرو شد؟ + اینفوگرافیک
مخازن اصلی از همان فناوری راکت‌های فالکون استفاده می‌کنند. یعنی یک پوشش نازک که با الیاف کربن پیچیده شده و کربن تقریباً همه بار فشار را تحمل می‌کند. تسلا گفته همه فضاهای خالی قابل استفاده ماشین با این مخازن پر شده.
البته اوضاع آنطور که فکر می‌کنید فضایی و افسانه‌ای نیست. در همین مدت کوتاهی که از رونمایی این خودرو گذشت، کارشناسان چند ابهام و مجهول برایشان مطرح شده. مثلاً ظرفیت دقیق باتری به کیلووات‌ساعت و وزن نهایی اعلام نشده.
اینکه مکش روی دست‌انداز و در پیمایش طولانی پیست چقدر پایدار می‌ماند معلوم نیست. اعداد تراستر هنوز مشخصات قابل‌تکرار مثل نیرو، فشار کاری، حجم قابل استفاده و عمر سیکل را ندارد.
داستان خودروی پرنده
ماشین پرنده در ذهن اهالی سینما با فیلم «بازگشت به آینده» شروع می‌شود. اما این رویا خیلی قدیمی‌تر از سینماست. حدود سال ۱۹۱۷ گلن کرتیس هواپیمای «آتوپلین» را ساخت که با دو بال قابل جدا شدن، یک جور ماشین پرنده اولیه بود. در دهه ۴۰ و ۵۰ میلادی هم «ایروکار» مولتون تیلور هم‌زمان مجوز پرواز و جاده گرفت. از همان زمان دو ایده مطرح شد.
یکی هواپیماهای جاده‌رو، مثل ترافوجیا و دیگری VTOL (مخفف Vertical Take-Off and Landing. یعنی هواگردی که می‌تواند بدون باند، مستقیم به‌صورت عمودی بلند شود و بنشیند، مثل هلیکوپتر) که بیشتر به تاکسی هوایی شبیه هستند تا خودرو.
در ادبیات خودرویی، «ماشین پرنده» باید دو کار را با هم انجام دهد. هم روی جاده مثل خودرو معمولی راه برود و هم در هوا پرواز پایدار و کنترل‌شده داشته باشد. نه فقط یک جهش. این‌جا اختلاف نظر شروع می‌شود. یعنی هنوز ثابت نشده خودروی جدید تسلا بتواند واقعاً پرواز کند و فقط نپرد و در عین حال روی جاده هم سریع برود.
بیشتر بدانید: نیاز میلیون‌ها تسلا به ارتقا برای رانندگی کاملا خودران
حتی گروهی می‌گویند این خودرو قابلیت «پرواز محدود» دارد و بعضی ویژگی‌هایش اصلاً ارزش تجاری ندارد. تسلا هم خودش در سایتش اشاره کرده نسخه پرنده برای استفاده در جاده‌های عمومی تأییدیه ندارد.
پس تسلا رودستر پرنده چیست؟ یک «پرنده» به معنای هواپیما یا وی‌تول نیست. بیشتر یک ابرخودروی جهنده است که با هوای فشرده از زمین جدا می‌شود. مخزن هوایش محدود است، پس زمان در هوا بودنش هم کوتاه است. اما اینکه یک خودرو با چنین نیرویی پرواز کنترل‌شده در ابعاد بالا داشته باشد، تا حالا در هیچ مراسم رونمایی دیده نشده‌بود.
خودروی پرنده از نگاه مهندسی، چهار ویژگی اصلی دارد. پرواز پایدار و قابل کنترل، ایمنی بالا (با تعداد زیادی سیستم پشتیبان)، مجوز قانونی از نهادهای هوانوردی، و صرفه اقتصادی. رودستر فعلاً بیشتر روی بخش اول و تا حدی دوم دست گذاشته. خود ماسک گفته اگر ایمنی اولویت اول شماست، رودستر را نخرید. سه شرط دیگر هنوز سؤال بی‌پاسخ است.
تا ۲۰۲۸ راه زیادی مانده. تسلا قبلاً هم ۱۰ سال دیر کرده. اما اگر تسلا و اسپیس‌ایکس به وعده‌شان عمل کنند، این رودستر می‌تواند همان لحظه‌ای باشد که ماشین‌های پرنده از فیلم‌ها به خیابان آمدند، یا حداقل از زمین بلند شدند.
