Новости мира

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?

22 нобяря генеральный директор компании Tesla Илон Маск представил электрический пикап Cybertruck. Он будет выпускаться в трех вариантах с дальностью хода на одной зарядке в 250 миль (400 километров), 300 миль (480 километров) и 500 миль (800 километров) соответственно, рассказал Маск. Разные версии также отличаются количеством двигателей — от одного до трех. Особенно аудиторию поразил внешний вид транспортного средства, будто сошедшего с футуристических конвейеров 80х годов.

С тех пор прошла почти неделя — казалось бы, за это время мемы про новый автомобиль Tesla должны были уже всем надоесть, но нет. Наоборот, пользователи и целые компании не унимаются и продолжают подшучивать над внешним видом пикапа.

Даже LEGO представила свою версию Cybertruck — кирпичик конструктора с приделанными к нему колесами. Говорят, «гарантированно противоударный».

https://twitter.com/LEGO_Group/status/1199644074866888706?s=20

Но давайте разберем, так ли плох Cybertruck компании Tesla, как и мемы про него? Прежде, чем мы перейдем к разбору аэродинамических свойств автомобиля, которые вызвали наибольшую волну скепсиса, давайте посмотрим за ним в деле. Прямое противостояния Ford F-150 и Cybertruck.

https://twitter.com/elonmusk/status/1198751258384818176?s=20

Пользователь портала «Пикабу», зарегистрированный, как ZaokskiyKENT провел свое исследование аэродинамических свойств транспортного средства и нашел ответы, на самые интересные вопросы: каковы его аэродинамические свойства, какой у него коэффициент сопротивления и будет ли заливать лобовое стекло грязью при движении автомобиля?

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».

С сайта компании была взята 3-d модель Cybertruck и была помещена в CFD-пакет. «Чаще всего моделирование аэродинамики проводят не разгоняя модель автомобиля, а обдувая его потоком с определенной скоростью. В нашем случае на автомобиль набегает поток со скоростью 29,09 м/с, что соответствует 65 миль/час (как в статье). На картинке ниже мы видим распределение скоростей в сечениях расчетной области.»

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».
Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».

«По-сути, сопротивление в большей степени как раз создает некоторое разряжение в задней части автомобиля, как бы «затягивая» его обратно. У исследуемого образца эта зона достаточно большая» — отмечает автор.

«Максимальная скорость потока при этом, при отрыве с кромок не превышает 44 м/с, что соответствует 98 миль/ч, хотя в статье приводится максимальная скорость 88 миль/ч. Разница, как видите, имеется, что, несомненно обусловлено разницей в моделях, и, вероятно, точностью расчетов» — так поток распределяется по поверхности автомобиля:

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».
Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».

Для расчета лобового сопротивления необходимы: сила, действующая на тело со стороны потока, скорость потока (29,09 м/с), плотность среды (1,225 кг/м3 для воздуха), и т.н. лобовая площадь, под которой понимают площадь наибольшего вертикального среза, т.е контура фронтальной поверхности. Для случая с Cybertruck, проецируя контур на плоскость, получаем ~4,17 м2:

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».

При этом, на автомобиль действует сила лобового сопротивления, численно равная ~1200 Н, что позволяет рассчитать коэффициент лобового сопротивления из этой формулы:

Так ли плох Cybertruck, как и мемы про него?
Материалы взяты из публикации автора в оригинальном посте на «Пикабу».

Где Сх — коэффициент сопротивления, Fx — сила лобового сопротивления, р — плотность среды, U — скорсоть потока, S — лобовая площадь. И… ответ Cx ~ 0.55. Ну и что нам это даёт, спросите вы? Об этом ниже.

Пишет ZaokskiyKENT в своем исследовании.

Теперь отвечаем на вопросы заданные в начале расследования: каковы его аэродинамические свойства, какой у него коэффициент сопротивления и будет ли заливать лобовое стекло грязью при движении автомобиля?

«По результатам CFD-исследования Cx ~ 0.55, без учета боковых зеркал  (будут ли они вообще?). Нормально ли это? Много или мало? Для этого имеет смысл провести сравнение с чем-то» — говорит автор.

  • Ока — 0,41
  • Газ 3302 (бортовой) — 0,59
  • Газ 3302 (фургон) — 0,54
  • Зал 130 (бортовой) — 0.87
  • КамАЗ 5320 (тентовый) — 0,68
  • МАЗ 500А (тентовый) — 0,72
  • ЗИЛ 5301 — 0,64
  • Mercedes-Benz G-класса — 0,54
  • Hummer H2 — 0,57
  • Toyota Prius — 0,24

Небольшое дополнение, для сравнения коэффициентов лобового сопротивления в сходном классе: у Dodge Ram 1500 c однорядной кабиной Regular Cab и задним приводом, коэффициент аэродинамического сопротивления (Cx) равен 0,360. Для Chevrolet Silverado Crew Cab 2014 модельного года этот коэффициент составляет 0,41, для Ford F-150 12 поколения он равен приблизительно 0,40 (результаты независимых измерений), для заднеприводных пикапов Toyota Tundra Cx =0,37, для полноприводных – 0,38.

Так что же это значит?

Ну, похуже Оки, на уровне УАЗ 31-60 и Гелика, но лучше остального в весовой категории 🙂 А если серьезно, то для легкового автомобиля большеват коэффициент (обычно он на уровне 0.2-0.5), а для грузового вполне себе норм (0.5-0.9), каким он и позиционируется. 

Пишет ZaokskiyKENT в своем исследовании.

И ответ на бытовой вопрос, зальет ли грязью из под собственных колес лобовое стекло автомобиля: судя по распределениям скоростей, вихрей, которые бы возвращали поток обратно нет, поэтому если и зальет, то только из-за впереди едущих и дождя.

Регион Самара