Ποιες τεχνολογίες των αεροπλάνων ενσωματώνονται στο αυτοκίνητό σας (Μέρος 3ο)


H ΠΕΡΙΗΓΗΣΗ ΣΤΟΝ ΘΑΥΜΑΣΤΟ ΚΟΣΜΟ ΤΗΣ ΑΕΡΟΝΑΥΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΩΣ ΑΥΤΗ ΕΝΣΩΜΑΤΩΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΙΘΑΝΟΝ ΔΕΝ ΞΕΡΑΤΕ ΟΤΙ ΕΧΟΥΝ ΠΡΟΕΛΘΕΙ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΑΙΘΕΡΕΣ.

  • 27/6/2020

Η χρήση σύνθετων, ελαφρών υλικών επιπολάζει σε ολόκληρη την αυτοκινητοβιομηχανία αλλά και στην αεροπλοΐα. Μάλιστα, η χρήση αλουμινίου χρονολογείται πριν ακόμα την κατασκευή αεροσκαφών. Χρησιμοποιήθηκε αλουμίνιο στην κατασκευή αερόπλοιων από τον Ferdinand Zeppelin (φωτό κάτω αριστερά). To 1915 κατασκευάστηκε το πρώτο αεροσκάφος με άτρακτο που έκανε εκτεταμένη χρήση αλουμινίου, το Junkers J1 (φωτο κάτω δεξιά). Πολλά από τα σημερινά αεροσκάφη, όπως το Boeing 787 Dreamliner και το Airbus A350 XWB, είναι κτισμένα κυρίως από ανθρακονήματα ή άλλα σύνθετα υλικά, αντί για μέταλλα τα οποία είναι βαρύτερα. 

Σιγά σιγά, η χρήση των σύνθετων υλικών και του αλουμινίου άρχισε να οδεύει προς την αυτοκινητοβιομηχανία σε ευρεία κλίμακα για την κατασκευή αμαξωμάτων και πλαισίου, ενώ ήδη από το 1901 αλουμίνιο είχε χρησιμοποιήσει ο Carl Benz σε κινητήρα. Οι πρώτες χρήσεις ανθρακονήματος στα αυτοκίνητα εντοπίζονται αρχικά στη Formula 1. Η δε εκτεταμένη χρήση αλουμινίου στα αυτοκίνητα προήλθε, επίσης, από τον κλάδο των αεροσκαφών. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες ήθελαν ένα ισχυρό, ελαφρύ, αλλά φθηνό υλικό. Παρατήρησαν ότι η αεροπορική βιομηχανία χρησιμοποιούσε κυρίως αλουμίνιο για την κατασκευή αεροσκαφών.

Οι πρώτες εκτεταμένες εφαρμογές αλουμινίου σε ένα αυτοκίνητο μπορούν να εντοπιστούν τη δεκαετία του 1990, με το Honda NSX και τη McLaren F1 να κάνουν το ντεμπούτο τους με σασί και πλαίσιο ως επί το πλείστον από αλουμίνιο. Σήμερα, η συντριπτική πλειοψηφία των κατασκευαστών χρησιμοποιεί αλουμίνιο σε κάποια τμήματα του αμαξώματος ή εξαρτήματα του σασί, ενώ γίνεται, επίσης, χρήση πλαστικού για την κατασκευή φτερών ή θυρών, προκειμένου να μειωθεί το βάρος. Παράλληλα, το ανθρακόνημα έχει την τιμητική του στην κατηγορία –κυρίως- των supercars.

BugattiType 10

Η Bugatti Type 10, το πρώτο αυτοκίνητο του ιδρυτή της φίρμας Ettore Bugatti ήταν το πρώτο αυτοκίνητο του οποίου το αμάξωμα αποτελείτο από φύλλα αλουμινίου.

Lamborghini Sesto Elemento

Το Lamborghini Sesto Elemento είναι το καλύτερο παράδειγμα χρήσης σύνθετων και ελαφρών υλικών στην αυτοκινητοβιομηχανία. Το σύνολο του αυτοκινήτου είναι κατασκευασμένο από ανθρακόνημα, που αναπτύχθηκε από την Boeing. Ως αποτέλεσμα, το αυτοκίνητο ζυγίζει μόνον όσο ένα Ford Fiesta.

AudiA8

Το Audi A8 ήταν το πρώτο αυτοκίνητο ευρείας παραγωγής κατασκευασμένο από αλουμίνιο και παρουσιάστηκε το 1994.

McLaren MP4/1

Το 1981, η McLaren MP4/1 ήταν το πρώτο αγωνιστικό αυτοκίνητο βασισμένο σε μονοκόκ πλαίσιο από ανθρακόνημα.

AstonMartin DB4 GT

Η Aston Martin DB4 GT ήταν μια ειδική, ελαφριά έκδοση της DB4. Παρουσιάστηκε τον Σεπτέμβριο του 1959 και το αμάξωμά της ήταν κατασκευασμένο από αλουμίνιο για μικρότερο βάρος.

Τετραδιεύθυνση

H τετραδιεύθυνση συναντάται σε αρκετά αυτοκίνητα και φορτηγά σήμερα. Στα περισσότερα συστήματα, οι πίσω τροχοί ελέγχονται από αισθητήρες και στρέφονται για να βοηθήσουν το σύστημα διεύθυνσης του αυτοκινήτου. Σε χαμηλές ταχύτητες, οι πίσω τροχοί στρέφονται σε αντίθετη από τους εμπρός τροχούς κατεύθυνση, μειώνοντας την ακτίνα στροφής, ενώ στις υψηλές ταχύτητες κινούνται προς την ίδια φορά για επίτευξη καλύτερης ευστάθειας. Το Boeing 747 χρησιμοποιεί ένα παρόμοιο σύστημα λόγω διαστάσεων και ανάγκης να ελιχθεί σε μικρούς διαδρόμους: τετραδιεύθυνση με ενεργοποιητές οι οποίοι μπορούν να περιστρέψουν κάθε τροχό μέχρι και 13 μοίρες σε κάθε πλευρά. Ενεργή τετραδιεύθυνση έχει υπάρξει σε μοντέλα από τις GM και Mazda που όμως δεν εξελίχθηκαν και σταμάτησαν. Η πρώτη υλοποίηση με κρεμαγιέρα πίσω που ενσωματώθηκε σε αυτοκίνητο ευρείας παραγωγής είναι η BMW 5 που παρουσιάστηκε το 2003. Δύο χρόνια νωρίτερα είχε παρουσιαστεί η Σειρά 7 στην πλατφόρμα της οποίας βασίστηκε η Σειρά 5. 

ABS

Την επόμενη φορά που θα φρενάρετε απότομα και θα αντιληφθείτε να επεμβαίνει το σύστημα αντιμπλοκαρίσματος των τροχών, το γνωστό ABS, θυμηθείτε ότι την ασφάλειά σας τη χρωστάτε στην αεροπλοΐα. Ήδη από τη δεκαετία του 1920 είχαν ξεκινήσει σχετικά πειράματα σε αεροσκάφη, ενώ κατά τη δεκαετία του 1950 είχαν εξελιχθεί συστήματα από την Dunlop για χρήση σε μαχητικά της εποχής. Οι Αμερικανοί κατασκευαστές αυτοκινήτων είδαν προοπτική χρήσης του ABS στα αυτοκίνητα από τις αρχές της δεκαετίας του 1970, με την Chrysler, τη Ford και τη General Motors να εξελίσσουν σχετικά συστήματα. Όμως ήταν η Bosch αυτή που το 1978 που παρουσίασε το πρώτο ηλεκτρονικά ελεγχόμενο πολυκάναλο σύστημα αντιμπλοκαρίσματος των τροχών και η Mercedes-Benz ήταν η πρώτη που το ενσωμάτωσε στα αυτοκίνητα παραγωγής.

Turbo

Η ιστορία του turbo είναι σχεδόν το ίδιο παλιά με εκείνην του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ήδη από το 1885 και το 1896, οι Gottlieb Daimler και Rudolf Diesel διερεύνησαν την αύξηση της ισχύος και τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου των κινητήρων τους συμπιέζοντας τον αέρα που έμπαινε στον θάλαμο καύσης. Το 1925, ο Ελβετός μηχανικός Alfred Büchi ήταν ο πρώτος που με turbo καυσαερίων πέτυχε αύξηση ισχύος μεγαλύτερη του 40%. Αυτή ήταν η αρχή της σταδιακής εισαγωγής τού turbo στην αυτοκινητοβιομηχανία σε δύο παραλλαγές, αυτές του μηχανικού υπερσυμπιεστή και αυτήν του υπερσυμπιεστή καυσαερίων. Ωστόσο, πέρασαν χρόνια μέχρι να επιστρέψει σε αυτοκίνητα, με τα Chevrolet Corvair Monza και Oldsmobile Jetfire το 1962 και το 1963, αν και με προβλήματα αξιοπιστίας. Η πραγματική πρόοδος στην υπερσυμπίεση των κινητήρων επιβατικών αυτοκινήτων επιτεύχθηκε το 1973 με την εισαγωγή του πρώτου επιβατικού αυτοκινήτου με υπερσυμπιεστή στην BMW 2002 Turbo, και με τη Mercedes-Benz 300 SD το 1978 και με το VW Golf Turbo Diesel το 1981. Αντίθετα, η αεροπλοΐα είχε από νωρίς ενσωματώσει την τεχνολογία στους κινητήρες αεροσκαφών. Ήδη από το 1910, ο πρώτος υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας ήταν δίχρονος. Χρησιμοποιώντας στροβιλοσυμπιεστή, το πρόβλημα της μείωσης των επιδόσεων των κινητήρων αεροσκαφών, λόγω της μείωσης της πυκνότητας του αέρα σε μεγάλα υψόμετρα, μπορούσε να αντισταθμιστεί.

Drive-by-Wire

Τα τελευταία χρόνια, όλο και πιο συχνά γίνεται λόγος για το Drive-by-Wire, την τεχνολογία στην αυτοκινητοβιομηχανία με την οποία υπάρχουν όλο και περισσότερα ηλεκτρονικά κυκλώματα ελέγχου πολλών συστημάτων του αυτοκινήτου (γκάζι, φρένο, κιβώτιο ταχυτήτων, σύστημα διεύθυνσης) σε αντικατάσταση της ντίζας και των απλών καλωδιώσεων. Το πρώτο αυτοκίνητο στο οποίο ενσωματώθηκε μια τέτοια τεχνολογία ήταν το 1997 η BMW Σειράς 7, η οποία για πρώτη φορά είχε ηλεκτρονικά ελεγχόμενη πεταλούδα γκαζιού. Αντίθετα, στην αεροπλοΐα το 1958 το Avro Canada CF-105 Arrow ήταν το πρώτο μη πειραματικό αεροσκάφος που πετούσε με σύστημα Fly-by-Wire. Σήμερα, όλο και περισσότερα αυτοκίνητα έχουν αναπτύξει συστήματα για όλες, σχεδόν, τις λειτουργίες, ελεγχόμενα από μια κεντρική υπολογιστική μονάδα.

Παραμετροποιήσιμα ταμπλώ

Τα τελευταία χρόνια, ολοένα και περισσότερο τα ταμπλώ των αυτοκινήτων θυμίζουν… αεροπλάνο. Αυτή ακριβώς είναι και η κληρονομιά μοντέλων με συστήματα, όπως το Mercedes-Benz M BUX, ή ακόμα και η μεγάλη οθόνη 48 ιντσών της κινεζικής Byton. Οι πολυλειτουργικές οθόνες αποτελούν μέρος της ψηφιακής εποχής των σύγχρονων αεροσκαφών ή ελικοπτέρων εδώ και χρόνια. Οι πρώτες οθόνες εισήχθησαν στην πολεμική αεροπορία στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970, με μοντέλα όπως το General Dynamics F-111D. Το πλεονέκτημα είναι ότι η ψηφιακή απεικόνιση δεν καταναλώνει πολύ χώρο στον θάλαμο διακυβέρνησης, καθώς τα δεδομένα μπορούν να παρουσιαστούν σε πολλαπλές σελίδες, αντί να είναι πάντοτε παρόντα ταυτόχρονα. Tο 1986, το Buick Riviera έγινε το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής που διέθετε οθόνη αφής και σύστημα ψυχαγωγίας. Κάθε Riviera είχε μία οθόνη αφής 9 ιντσών, εξοπλισμένη με σύστημα ψυχαγωγίας με μονοχρωματική οθόνη.

Προσομοιωτές

Και μιας και η εποχή του κορωνοϊού έχει μετατρέψει το Motorsport σε εικονικό, ας δούμε και μία ακόμα τεχνολογία: αυτήν των προσομοιωτών. Υπάρχουν διάφορα είδη που αναπαριστούν σε ψηφιακό περιβάλλον διάφορα μοντέλα, όπως το περιβάλλον οδήγησης, ή τον ψηφιακός σχεδιασμό με χρήση ειδικών 3D εργαλείων, αλλά μπορούμε να μείνουμε στον προσομοιωτή οδήγησης. Στην αεροπλοΐα, αν και υπάρχουν αναφορές ήδη από το 1910 για σχετικές συσκευές, το 1934 έγινε η πρώτη απόπειρα δημιουργίας εικονικού περιβάλλοντος για την εκπαίδευση πιλότων στις ΗΠΑ, ενώ ο πρώτος προσομοιωτής οδήγησης αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1950 και εξελίχθηκε με τη βοήθεια της NASA. Είναι προφανές ότι σήμερα, με την έκρηξη της τεχνολογίας, οι προσομοιωτές οδήγησης είναι πλέον τόσο αληθοφανείς που μέχρι και εκπαιδευόμενοι οδηγοί της F1 μαθαίνουν τις πίστες χάρη στη χρήση αυτών.

Η ημέρα που τα αυτοκίνητα θα γίνουν αεροπλάνα

Κι αφού είδαμε πόσες τεχνολογίες προέρχονται από την αεροπλοΐα, το επόμενο βήμα ήταν μάλλον προφανές: η ημέρα που τα αυτοκίνητα θα μπορούν να πετούν έχει έρθει, καθώς υπάρχουν ήδη μοντέλα όπως το Aero Mobil 4.0 STOL ένα… σλοβάκικο «αυτοκινητο-πλάνο». Είναι διθέσιο, το αμάξωμά του έχει σχήμα σταγόνας, ο κινητήρας των 300 PS είναι δίλιτρος turbo, ενώ διαθέτει και ηλεκτροκινητήρα 110 PS για τους εμπρός τροχούς, Τα φτερά αεροπλάνου, όταν το όχημα κινείται σε κανονικό δρόμο, διπλώνουν, μέσα σε τρία μόνο λεπτά. Η αντίστροφη διαδικασία μετατρέπει το εντυπωσιακό αυτό όχημα σε… αεροπλάνο. Το Aero Mobil Flying Car μπορεί να αναπτύξει ανώτερη ταχύτητα 160 km/h, ενώ η αυτονομία στον αέρα τα 750 χιλιόμετρα. Επίσης, πολλές εταιρείες, όπως η Hyundai και η Toyota, εξελίσσουν το μέλλον τους που θα βρίσκεται στους αιθέρες.

Αυτοκίνητα και αεροπλάνα: Βίοι παράλληλοι

Η περίπτωση της SAAB 

Η σουηδική εταιρεία ξεκίνησε να παράγει αεροσκάφη και μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο πόλεμο πήρε την απόφαση να κατασκευάσει και αυτοκίνητα. Αξιοσημείωτο είναι ότι κανείς από τους πρώτους μηχανικούς της φίρμας δεν είχε δίπλωμα οδήγησης. Συν τω χρόνω, η SAAB ενσωμάτωσε αρκετές από τις τεχνολογίες αεροσκαφών, όπως το turbo, το night panel (συσκότιση του πίνακα οργάνων τη νύχτα) και το κλειδί στη βάση της κονσόλας και όχι της κολόνας του τιμονιού.

BiginJapan: Honda-Mitsubishi-Subaru

Οι τρεις εταιρείες είναι γνωστές για τα αυτοκίνητά τους, όμως έχουν μεγάλη εμπειρία και στην κατασκευή αεροσκαφών. Η Honda Jet γεννήθηκε ως ιδέα στα μέσα της δεκαετίας του 1980 και έπρεπε να περάσουν 25 χρόνια μέχρι το πρώτο αεροσκάφος της φίρμας να πάρει έγκριση από την αμερικανική FAA το 2010, ενώ το 2014 το πρώτο jet έτοιμο για πτήση (και πώληση) έκανε το παρθενικό του ταξίδι. Πλέον, η εταιρεία κατασκευάζει τη δεύτερη γενιά αεροσκαφών, το Honda jet Elite. Η Mitsubishi είναι γνωστή από την εποχή του Δευτέρου Παγκοσμίου πολέμου κυρίως για τα μαχητικά αεροσκάφη Zero. Μεταπολεμικά, η εταιρεία με βάση τους όρους συνθηκολόγησης μπορούσε να εξελίξει ν εκπαιδευτικά ή αμυντικά μαχητικά αεροσκάφη και το έπραξε. Στις ημέρες μας, η Mitsubishi έχει έτοιμο ήδη επιβατικό αεροσκάφος. Η δε Subaru με την επωνυμία Fuji έχει συνεργαστεί στη συμπαραγωγή ελικοπτέρων και αεροσκαφών.