AUTOnomy и его продолжение

AUTOnomy от GM: автомобиль пришлось изобретать заново

Патент на изобретение автомобиля с бензиновым двигателем получил 5 ноября 1895 года американец Джордж Селден (George B. Selden). В 2002 году автомобиль изобретают заново, и делает это небезызвестная корпорация General Motors (GM).

"Мы начали с предположения: а что, если бы автомобиль изобретали мы? Сегодня, а не сто с лишним лет назад — что бы мы могли сделать по-другому?" — эти слова Рика Вагонера (Rick Wagoner), президента General Motors, должны войти в Историю. Уже есть даже краткая версия: Вагонер спросил "А что, если?..", а ответ удивил даже его самого. Так и появилась AUTOnomy.

Название, как вы понимаете, это небольшой каламбур: "Auto" плюс "Autonomy". Получается, такой автономный автомобиль, но ведь "автономия" — это независимость, самостоятельность. Отсюда вопрос: независимость от кого или от чего?

Среди прочих, напрашивается и такой ответ: потомки Джорджа Селдена могут спать спокойно, GM не нарушает патент № 549,160, она своих "автономных" патентов получила аж 24 штуки.

Анатомия строения «скейтборда». Фото с http://www.forum-tvs.ru/lofiversion/index.php?t12042-100.html

Знаете, а ведь AUTOnomy — это и не автомобиль вовсе. В привычном понимании, конечно. С чего же начать? Во-первых, AUTOnomy — это платформа на четырёх колёсах. Телега, если хотите. В этой платформе — всё, что нужно для того, чтобы автомобиль двигался, а остальное — как сахар, соль и перец — добавить по вкусу.

Во-вторых, никакого бензина — только водород и электроэнергия. Отсюда вытекают и в-третьих, и в-четвёртых: универсальность, экологическая чистота и так далее.

Остаётся невыясненным, сколько бессонных ночей и литров кофе утекло с тех пор, когда служащие General Motors услышали от своего шефа "А что, если?..", но в итоге получилось вот что.

Основные элементы, из которых состоит платформа AUTOnomy, можно пересчитать по пальцам, причём здесь больше электроники, чем механики. Всё, что у обычного автомобиля находится спереди — двигатель, радиатор — ничего этого в AUTOnomy спереди нет — пусто. Конструкторы постарались всё сравнять с землёй, то есть с платформой.

Вышло так, что на эту двигательную платформу можно поставить любой подходящий кузов! То есть, съездил с семьёй на пикник, снял кузов микроавтобуса, поставил купе и отправился в центр. Кузов становится этаким "скином": пикап надоел — поставлю-ка кабриолет.

Кузова прикрепляются к "телеге" (разработчики ласково называют её "скейтбордом") при помощи нескольких механических замков. Всё управление завязано на один универсальный коммуникационный порт, который на платформе находится как раз в том районе, где, по идее, должен быть руль.

Это значит, что водитель не привязан к своему водительскому месту — к рулю, рычагам и педалям. Кабель втыкается в разъём, а всё управление вполне возможно сосредоточить в руле, который, правда, будет в большей степени компьютером типа tablet PC, чем рулевым колесом.

В этом тоже автономия — водитель может вместе со всем управлением "переехать" вправо, если, допустим, приехал в страну с правосторонним движением. Ещё водитель может крутиться на кресле. Вдобавок ко всему, у него может быть чудесный вид из "окна" — ведь стекло спереди может быть хоть от пола до потолка!

Далее. Каждое из четырёх колёс крутится благодаря персональному электродвигателю. Моторы расположены практически в самих колёсах. Спереди и сзади "скейтборд" ограждают своего рода бамперы (crush zone), а радиатор в AUTOnomy — нового типа: его пластины забирают воздух с боков.

А больше всего места внутри платформы занимает батарея водородных топливных элементов (Fuel cell system). То, что AUTOnomy "работает" на водороде, — это, конечно, здорово — на выходе только водяной пар да температура. Но отсюда и главная проблема — откуда брать водород? Строить водородо-заправочные станции? "Генерить" его в самом автомобиле?

Достойный ответ на этот вопрос в GM пообещали найти к концу 2002 года, когда они и представят "driveable-версию". А пока разработчики показали лишь опытный образец, точнее, продемонстрировали саму идею "А что, если?..". Произошло это на автосалоне в Детройте и ряде других выставок, например, на NAIAS-2002.

Кстати, в Детройте AUTOnomy даже наградили — признали, что у разработки GM, Боже мой, "наиболее выразительный дизайн в технологическом плане". Дизайн, значит, оценили.

И это притом, что на платформу можно водрузить всё, что угодно: от коробки из-под телевизора до летающей тарелки...

Никаких рычагов и педалей. Всё, что нужно для управления – в том, во что превратился руль. Это называется X-by-Wire (X-drive). Сделано с умом в Швеции компанией SKF

Нужно отметить, что не только GM переизобретает автомобиль. Ford, DaimlerChrysler, Honda, и Toyota, судя по всему, занимаются тем же, хотя и не вещают об этом на весь мир. Между тем, конкуренция, даже такая скрытая, не мешает руководству General Motors делать весьма пафосные, помпезные заявления.

"Некоторые люди думают, что автомобильная промышленность эволюционирует крайне медленно, избегая новшеств, но концепция AUTOnomy подтверждает наличие невероятного потенциала в автопроме всего мира, — сообщил вице-президент GM Ларри Барнс (Larry Burns). — Со всеми своими возможностями AUTOnomy может оказаться столь же значимым открытием, как первоначальное изобретение автомобиля.

С тех пор прошло более 100 лет, но только 12% жителей планеты в настоящее время пожинают его плоды. Мы верим, что концепция AUTOnomy может стать основой для того, чтобы выгоду от средств передвижения ощутили оставшиеся 88% населения мира".

Таким образом, уважаемое население мира, осталось дожить до 2022 года. Предполагается, что к этому времени AUTOnomy "созреет" для серийного производства. Хотя, GM могут и обставить более проворные конкуренты.

А теперь немного о развитии этой платформы.

Продолжение - GM Sequel 2005

Этот концепт, по замыслу разработчиков, должен не много ни мало "изменить представление об автомобилях". Полноприводная модель, оснащенная технологией By Wire и получившая новаторские изменения салона - впервые все это соединилось в одном автомобиле.

С виду это нечто среднее между VW Touareg и Mercedes-Benz R-класса. Впрочем, ни на что не похожий перед с большущим воздухозаборником и оригинальными фарами, несомненно, придает ему индивидуальность.

Но особенно эта индивидуальность чувствуется в салоне. Электродвигатель автомобиля расположен сзади, поэтому в машине нет центрального тоннеля. Так же как и передней панели - в том виде, в каком она существует на других машинах. Здесь она словно висит в воздухе.

В дверных подлокотниках расположены кнопки управления кондиционером и аудиосистемой. Под центральной консолью находится также мультимедийная система, оснащенная Bluetooth и несколькими компьютерными портами.

Также там располагается дисплей для просмотра видеофильмов и компьютерных игр. Пассажирское сиденье поворачивается на 180 градусов, так что у сидящего впереди пассажира есть возможность пообщаться с сидящими сзади.

Рулевое управление и педаль газа управляются электроникой By Wire

Длина автомобиля - 4,99 м., ширина - 1,96 м., высота 1,69 м. Кузов выполнен из алюминия. Электрическая силовая установка имеет мощность 73кВт. От нее питаются не только электродвигатели, но и кондиционер, система вентиляции, электроника By Wire. От нее же заряжается аккумулятор

До сотни автомобиль разгоняется менее, чем за 10 секунд, а максимальная его скорость - 145 км/ч. Максимальная дальность поездки при одной зарядке трех водородных батарей fuel-cell - 480 километров.

Лет через десять-пятнадцать мир начнет ездить на бесшумных автомобилях, выбрасывающих в атмосферу только водяной пар. Вы скажете: какой бред! Между тем в General Motors считают, что это вполне реальная перспектива.

Несколько лет назад правительства США и ряда других стран всерьез озаботились проблемой создания альтернативы автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Действительно, ведь когда-нибудь наступит тот день, когда последняя нефтяная вышка выдаст последний баррель черного золота, и ДВС придет «кирдык». Конечно, случится это очень нескоро, однако чтобы мы не встретили глобальный энергетический кризис в очереди на бензоколонку, готовыми убить друг дружку за последний литр драгоценного горючего, уже сейчас нужно подумать, чем подменить старый добрый поршневой мотор.

«Гибриды»? Не пойдет: они лишь немного отсрочат момент наступления часа «икс». Электромобили? Тоже нет: высокая масса батарей и долгое время зарядки сводят на нет все их преимущества. Остаются автомобили с электрическим приводом и топливными ячейками - реакторами, где в результате окисления водорода получается электрическая энергия и вода. Идеальный автомобиль, который не только не загрязняет окружающую среду, но еще и пополняет запасы чистейшей пресной воды! Правда, есть одно но: сложность конструкции пока не позволит сделать этот автомобиль доступным миллионам людей.

Впрочем, время не стоит на месте: поддержка правительства и многомиллионные инвестиции приносят свои плоды. На автошоу в Детройте концерн GM представил Sequel - прототип автомобиля на топливных ячейках, который еще на шаг приблизил мир к наступлению новой эры экологически чистых машин. Название прототипа в переводе с английского означает «продолжение». Он действительно являлся продолжением, точнее третьей серией нового проекта «топливно-ячеистых машин» GM, идейным последователем концептов AUTOnomy и Hi-wire.

Новый прототип сохранил «платформенную» конструкцию предшественников. В его основе лежит «скейтборд» толщиной 28 см, в котором размещаются реактор, электродвигатели, баллоны с водородом, литий-ионный аккумулятор и управляющая всем этим хозяйством электроника. На «скейтборд» установлен кузов в стиле Sport Utility, по размерам сопоставимый с Cadillac SRX.

Органы управления GM Sequel не имеют механических связей с платформой - их заменяют электрические кабели и сервоприводы. Вращая руль и нажимая педали, как в гоночном симуляторе, водитель посылает сигнал в центральный блок управления системы by-wire, который в свою очередь подает команду исполняющим механизмам - сервоприводам тормозов и рулевого управления - или вращающим колеса электромоторам.

Комфортную атмосферу в салоне поддерживает размещенная в подкапотном пространстве электрическая система климат-контроля HVAC (heating, ventilating and air condition) компании Mitsubishi. Эта система подает очищенный от пыли и вредных частиц забортный воздух, предварительно охлаждая или подогревая его - в зависимости от температуры за бортом. Обратите внимание: в салоне Sequel отсутствуют привычные вентиляционные отверстия: воздух подается равномерно по всему периметру торпедо.

Обилие электросистем потребовало установки на Sequel трансформатора, выдающего три различных напряжения: высоковольтное, которое поступает на электромоторы колес, 42-вольтное, использующееся для питания сервоприводов системы by-wire, и стандартное - 12 Вольт, необходимое для работы бортовой электроники (аудиосистемы, «навигатора» и т. д.) и ламп освещения салона.

Мощность топливного реактора, находящегося под ногами передних седоков, - 73 кВт. Этого вполне достаточно, чтобы при спокойной езде обеспечивать все имеющиеся в автомобиле энергопотребители. Когда же мощности не хватает (например, при ускорении или преодолении затяжных подъемов), на помощь реактору приходит аккумулятор, способный выдать дополнительные 65 кВт.

Резервуары для хранения водорода размещены в базе «скейтборда». Три баллона из легкого композитного материала на основе углеволокна способны выдерживать вдвое большее давление, по сравнению с резервуарами, установленными на предыдущем прототипе - GM Hi-wire, что позволяет закачать больше газа: Sequel берет на борт до 8 кг водорода. Этого должно хватить, чтобы в спокойном темпе преодолеть почти полтысячи километров. Но даже если целенаправленно «насиловать» автомобиль, постоянно ускоряясь и тормозя, то в зависимости от степени разряда батареи запас хода тоже будет немаленьким - от 270 до 400 км.

Sequel имеет полный привод: передние колеса вращает электромотор мощностью 60 кВт, а задние - пара 25-киловаттных моторчиков, встроенных в сами колеса. Суммарный крутящий момент, развиваемый этой «троицей», составляет чудовищные 3350 Нм (!), что позволяет автомобилю массой свыше двух тонн ускоряться до 100 км/ч всего за 10 секунд.

Сегодня по динамике и запасу хода Sequel не имеет равных среди прототипов автомобилей на топливных ячейках. Его конструкция стала совершеннее и одновременно с этим проще, чем у предыдущих прототипов General Motors. Все это означает, что ученые движутся в правильном направлении, и в будущем, которое не кажется таким уж далеким, наследники Sequel в пятом или десятом поколении начнут колесить по дорогам мира.