WMC250EV
Для большинства из нас электрические мотоциклы синонимичны "медленным", но новый проект британской исследовательской фирмы призван создать электрический мотоцикл, способный разгоняться до 400км/ч.
White Motorcycle Concepts WMC250EV
К смелым заявлениям электро-мото-стартапов мы уже привыкли, как и к виртуальным концептам, большинство из которых так и не воплощается в железе. Однако, White Motorcycle Concepts - исключение из правил: WMC250EV - уже не только идея, а и реальный, работающий образец, изготовленный из карбона и фрезерованного алюминия и оснащённый рядом инновационных решений, способных разогнать его до скоростей, значительно превышающих возможности привычных нам мотоциклов сравнимой мощности.
Компания White Motorcycle Concepts была основана Робертом Уайтом, инженером с 24 годами опыта в мото- и автоспорте, и стала платформой для воплощения его идей и нестандартного подхода к конструкции мотоциклов. WMC250EV стал первой моделью, демонстрирующей некоторые из этих идей. В нём реализовано несколько инноваций, но первое, что замечаешь - это уникальную конструкцию его аэродинамичного обвеса.
В двух словах, в переднем обтекателе имеется туннель, проходящий сквозь весь мотоцикл от носа до хвоста и достаточно большой, чтоб через него смог протиснуться ребёнок или изящный взрослый. Эта конструкция под названием V-Air уже запатентована в Великобритании, и на WMC250EV она снижает лобовое сопротивление на невероятные 70%.
По словам Роберта:
Suzuki Hayabusa, по нашим подсчётам, имеет коэффициент аэродинамического сопротивления (коэффициент лобового сопротивления, помноженный на фронтальную площадь) примерно 0,35-0,36, а мы по данным компьютерной газодинамики достигли коэффициента в 0,11. Это существенное снижение лобового сопротивления.
Более того, такая конструкция исключает потребность в крылышках или других аэродинамических приспособлениях для создания прижимной силы, поскольку воздуховод расположен ровно там, где на обычном спортбайке находится центр приложения давления, то есть на его носу. Уайт сообщает о пятикратном увеличении прижимной силы по сравнению с обычным мотоциклом.
Для эффективного управления спортивный мотоцикл должен иметь довольно высокий центр масс, - рассказывает он. -Но когда с высоким центром масс мощно ускоряешься, мотоцикл пытается провернуться вокруг задней оси - встать в вилли и так далее. С ростом скорости возрастает и подъёмная сила от носа мотоцикла, которая тоже пытается провернуть его вокруг заднего колеса - а мы разработали мотоцикл, у которого примерно на 70% ниже лобовое сопротивление, эквивалентная нагрузка на заднюю шину и примерно в пять раз выше нагрузка на переднюю шину.
Некоторые из этих преимуществ можно получить, просто расположив райдера в компактной посадке поближе к рулю и сделав мотоцикл ниже. Но идея WMC состоит в том, чтобы создать мотоцикл, пригодный к дорожной эксплуатации - помимо высокого расположения подножек в прототипе WMC250EV нет ничего необычного или экстремального. Высота по седлу у него примерно та же, что у Yamaha R6.
Мы хотим продемонстрировать, что этот концепт может быть использован в реальной жизни, - пояснил Уайт. -И в этом случае нужно, чтобы центр масс и райдер находились достаточно высоко, для хорошей управляемости.
Сквозная конструкция имеет и ещё одно преимущество: набегающий воздух не нужно куда-либо отводить, будь то вверх, вбок или вниз. Он просто проходит сквозь мотоцикл.
Изначально Уайт собирался использовать для демонстрации своей туннельной конструкции мотоцикла небольшой турбированный бензиновый мотор, но недавние улучшения в технологиях изготовления аккумуляторов позволили расположить их вокруг центрального туннеля и тем самым сподвигли конструкторов сделать прототип электрическим.
Детали
Аккумуляторные сборки и главные моторы установлены во фрезерованном алюминиевом шасси. Переднее колесо на поворотной ступице управляется тросами, проложенными вдоль воздуховода - для классической рулевой колонки там нет места.
Кроме самого очевидного отличия WMC250EV от привычных нам мотоциклов - аэродинамики - есть в нём и ещё пара необычных решений. Например, заднее колесо приводится от двух бесщёточных электромоторов от Hacker - германской фирмы, сделавшей себе имя на лёгких и мощных электродвигателях для больших самолётов на радиоуправлении. Но на переднем колесе WMC250EV стоят ЕЩЁ два электромотора Hacker. Да, вы правильно поняли - это полноприводный мотоцикл, к тому же оснащённый полноценной системой рекуперации, то есть торможения двигателями с возвращением части электроэнергии в аккумуляторы, что очень полезно на дороге. Для мотоцикла, который создан с целью поставить рекорд наземной скорости, эта система не так уж важна, но амбиции компании выходят далеко за пределы WMC250EV.
На первой версии WMC250EV задние электромоторы имеют мощность по 30кВт каждый, а передние - по 20кВт, давая суммарную мощность в 100кВт. Это 134лс электротяги, помноженные на великолепную аэродинамику мотоцикла, которые должны дать намного более серьёзный разгон, чем на привычном бензиновом дорожнике. В дальнейшем ожидается использование более мощных моторов.
Для рекорда наземной скорости ведущее переднее колесо - это большой плюс. На соляной равнине скорость - это вопрос не столько мощности, сколько зацепа и лобового сопротивления. Здесь играет роль не абсолютная мощность на колесе, а возможность без срыва передавать её на грунт под колёсами, и наличие привода на обоих колёсах, особенно учитывая ещё и высокую прижимную силу, позволяет распределить тягу на два пятна контакта и в меньшей степени сталкиваться со срывом зацепа.
Как пояснил Роберт Уайт:
В случае с заездом на скорость, три важнейших фактора - это аэродинамическое сопротивление, зацеп между шиной и солью, а также мощность, третья по счёту. Мы добились чрезвычайно низкого лобового сопротивления, приемлемого зацепа на заднем колесе, но при этом у нас нагрузка на переднее впятеро выше, чем на обычном мотоцикле (аэродинамическая, на высокой скорости). Так что полный привод при наличии мощных моторов и аккумуляторов позволит нам ехать невероятно быстро.
Ещё одна инновация расположена сзади, где цепь конечной передачи находится внутри фрезерованного маятника. Это позволяет закрыть её от грязи, а капельная система подачи масла обеспечивает постоянную смазку цепи.
На электрических мотоциклах назад ставится огромная звезда для достижения правильного передаточного числа, - объясняет Уайт. -Большие звёзды на высоких оборотах - не лучшее решение из-за потерь на трении, так что мы сделали паразитную передачу с мотора, а ведущая и ведомая звёзды стоят более привычных размеров. Цепь закрыта и работает в системе с полной потерей масла, оптимизирующей смазку и температурные параметры цепи и звёзд.
WMC250EV
Наш заезд будет состоять из 64 секунд разгона и 24 секунд, или двух миль, на максимальной скорости. Затем торможение и остановка. Весь заезд продлится чуть больше 100 секунд, и у нас в маятнике стоит масляный поддон, из которого электрические соленоиды подают масло на звёзды и цепь. Лишнее масло будет разлетаться по стенкам маятника и собираться в поддоне сзади. Между заездами мы будем опустошать приёмный поддон и заправлять рабочий. Так что формально это система с полной потерей масла, только мы разбрызгиваем его не наружу, а внутри маятника. Цепь при этом работает в воздухе, а не в масляной ванне, и это позволяет снизить сопротивление и трение.
Задний маятник прикреплён к моноамортизатору с внешней пружиной Multimatic через два толкателя, одновременно сжимающих его при ходе подвески. Передняя подвеска устроена примерно так же, но в ней используется трубчатый, а не фрезерованный маятник. Тормозные суппорта HEL на дисках EBC призваны остановить мотоцикл с его 400км/ч.
Колёса - заказные от Dymag, обутые в слики обычного размера, 120/70-ZR17 спереди и 180/55-ZR17 сзади, но как и положено мотоциклу, созданному для максимальной скорости по прямой, WMC250EV обладает намного более длинной колёсной базой, чем любая серийная модель - 1800мм. WMC250EV будет выступать в том же полуобтекаемом классе, что и Voxan Wattman под управлением Макса Бьяджи, взявший в прошлом году текущий рекорд в 367км/ч. Уайт планирует сам пилотировать мотоцикл и сначала установить британский рекорд, а затем уже штурмовать мировой рекорд в 2022 году.
Сосредоточив основные усилия на WMC250EV, White Motorcycle Concepts тем не менее работает и над вторым проектом, призванным показать, что аэродинамическая концепция V-Air эффективна и на городских скоростях. WMC300FR - это скутер на базе Yamaha Tricity 300, получивший воздуховод под сиденьем, ведущий от воздухозаборника между передними колёсами. Используя в качестве отправной точки серийный скутер, компания получит возможность прямого сравнения своей конструкции с оригинальной Yamaha.
Мы намерены продемонстрировать, что наша идея способна обеспечить повышение эффективности Tricity 300 на 15-20%, а дрэг-байка - на 70%, и что эта технология будет работать и в промежутке между этими крайностями, - пояснил Уайт. -Очевидно, преимущества её снижаются на меньших скоростях, но в целом, на 100км/ч на мотоцикле 80% сопротивления обусловлены аэродинамикой, поэтому если есть возможность на такой скорости снизить лобовое сопротивление на 30-40%, это стоит того.
