Coches "catamaranes"


‚ÄúLa simplicidad es la cosa m√°s dif√≠cil del mundo; este es el l√≠mite extremo de experiencia y el √ļltimo esfuerzo de un genio ". Leonardo da Vinci
Ahora, a menudo observando la competencia de los veh√≠culos solares en Australia, se puede ver la identidad de algunos autom√≥viles, cuya forma se asemeja a un catamar√°n. ¬ŅCu√°l es la raz√≥n de esto? ¬ŅQu√© ventajas contiene este formulario no solo para m√°quinas solares?

Sobre esto, y mucho más será este artículo.

Primero, una peque√Īa teor√≠a.

La resistencia aerodinámica de un automóvil se puede reducir a tres parámetros.

  • Resistencia del √°rea frontal del autom√≥vil.
  • Resistencia a la forma (fricci√≥n de aire en las superficies laterales del autom√≥vil).
  • Una turbulencia de aire cerca de las ruedas y debajo del cuerpo.

En este caso, solo se considerará el primer parámetro. Dado que el límite en el segundo es una caída, ya se consideró parcialmente en artículos anteriores sobre "colas en un automóvil" y la futura anfibiosidad de los vehículos eléctricos , el tercero depende principalmente del ancho del neumático y la forma del disco, y no afecta significativamente el resultado final (en comparación con el primero dos)

Por frontal queremos decir el área F de la sección transversal vertical más grande del ATS, es decir contorno de su proyección frontal. En los cálculos aproximados, el contorno real se simplifica mediante segmentos de líneas rectas, lo que le permite representar el área como un conjunto de formas geométricas simples que no requieren cálculos complejos.

En el caso de un automóvil con suspensión dependiente, el área frontal es aproximadamente igual a la suma de 3 áreas elementales, m2:



Donde

- √°rea de la cabina por alas, m2;
- √°rea de la viga del eje delantero, m2;
- el √°rea abierta de las ruedas delanteras, m2.

Los veh√≠culos de suspensi√≥n independientes no tienen una viga sobresaliente debajo del autom√≥vil y, por lo tanto, el c√°lculo se vuelve m√°s f√°cil. La forma del cuerpo depende del tama√Īo del √°rea frontal, y cuanto m√°s peque√Īa sea esta √°rea, mejor podr√° "traer" la forma correcta del cuerpo en longitud para reducir Cx (resistencia de forma).



Debido al espacio "C", los veh√≠culos con un dise√Īo de catamar√°n pueden reducir el √°rea frontal total del autom√≥vil.

Persiguiendo el sol y la aerodin√°mica.


El principio de salvar el √°rea frontal debido al dise√Īo del catamar√°n en los √ļltimos a√Īos es claramente visible en el ejemplo de las WSC de un solo asiento .



Estos autos solares, como muchos otros que no se muestran en la imagen, utilizan el mismo principio de organización de la forma, que se asemeja a un catamarán. La necesidad de esta forma es el deseo de ahorrar energía a alta velocidad.

Sin embargo, los registros de velocidad debidos a la racionalización eran característicos de esta forma del cuerpo antes.




Entonces, en 1949, el corredor Piero Taruffy construyó dos autos catamarán a la vez: Tarf I, Tarf II. Exteriormente, prácticamente no eran diferentes.



En 1949, Taruffy recibió una patente por su auto récord de dos cascos en los Estados Unidos. Entre 1951-1952, el automóvil fue construido por Gilera utilizando su motor de motocicleta más potente. Dio 65 hp a 10400 rpm

El motor estaba ubicado en la góndola derecha, el piloto y el sistema de control en la izquierda. El 14 de octubre de 1954, Taruffy estableció un récord mundial para automóviles en la clase de hasta 500 cm3 - 201 km / h.

Pero solo era Tarf I. Al mismo tiempo, con solo un ligero retraso, Taruffy estaba construyendo un segundo autom√≥vil de dise√Īo similar: Tarf II. Sobre √©l se encontraba un potente motor Maserati de 1720 cc y 290 caballos de fuerza. Debido a la cabina muy peque√Īa, no hab√≠a espacio para el volante en el autom√≥vil, y el control se llev√≥ a cabo mediante dos palancas, a la derecha y a la izquierda, ubicadas en las manos del piloto. El autom√≥vil ten√≠a un dise√Īo opuesto al de la primera generaci√≥n: el conductor estaba sentado a la derecha, el motor a la izquierda.

Sorprendentemente, el Tarf II, que comenzó a construirse más tarde que el Tarf I, terminó antes. El primer récord - velocidad promedio a una distancia de 50 millas, 231.744 km / h - Taruffy se estableció el 15 de enero de 1952.

De solo a 2-4 catamaranes terrestres locales.





El concesionario de autom√≥viles de 1967 fue rico en sorpresas, y uno de ellos fue el extra√Īo concepto OSI Silver Fox.

A primera vista, su dise√Īo era irracional, porque el cuerpo claramente necesitaba rigidez en la parte central, para que no se hundiera bajo la influencia de fuerzas externas. Adem√°s, el pasajero y el conductor se sentaron a una gran distancia el uno del otro.

Sin embargo, el circuito de dos pones Silver Fox ten√≠a una gran ventaja: permit√≠a pasar debajo de la m√°quina exactamente la cantidad de aire que se requer√≠a en una pista en particular para un movimiento constante. En pocas palabras, el cuerpo le permite ajustar el nivel de carga aerodin√°mica. Para regular el volumen de masas de aire que atraviesan, Silver Fox ten√≠a tres alas de puente: el "aler√≥n" trasero era estacionario, el central era adaptable, cambiaba el √°ngulo de ataque seg√ļn el momento de inercia, y el delantero era mec√°nicamente ajustable, como la mayor√≠a de las alas estacionarias modernas .

Como resultado, el concepto, equipado con un motor Alpine de 4 cilindros y 1 litro y con un peso de 500 kilogramos, ¡podría acelerar a 250 kilómetros por hora! Al mismo tiempo, el consumo de combustible no fue excesivo, lo que también fue importante para participar en maratones diarios para los que se estaba preparando el automóvil.

Otras características interesantes de OSI Silver Fox incluyen la disposición original del volante "Lehman" (en el lado derecho) y una especie de equilibrio entre los lados: el motor ubicado en el pontón izquierdo fue equilibrado por el conductor y la rueda de repuesto, que estaban a la derecha.

La forma del automóvil, que recuerda a la letra "P" en el perfil, no se ha olvidado en nuestro tiempo. El Laboratorio de Investigación PrISUm, formado por estudiantes de la Universidad Estatal de Iowa, ha construido un prototipo de vehículo eléctrico solar Penumbra P14 que se puede utilizar en carreteras normales.



Este automóvil todavía tiene el potencial de reducir la resistencia si los desarrolladores aplican la idea de "jorobas" del Dodge Viper en el techo.


Estructuralmente, el cuerpo es muy simple, el acristalamiento y las ruedas son los m√°s comunes, incluso hay una grabadora de radio como un autom√≥vil normal. La √ļnica diferencia obvia son los paneles solares en el techo y el cap√≥. Tal como lo concibieron los autores del proyecto, este autom√≥vil deber√≠a ser una cierta etapa de transici√≥n entre un autom√≥vil solar especializado y un autom√≥vil el√©ctrico ordinario para uso familiar. Entre los patrocinadores del proyecto se encuentran Siemens y Boeing, que pueden considerarse superfluos, ya que el costo de desarrollo y construcci√≥n se estima en no menos de $ 750,000. Penumbra tiene un alcance de 322 km. La carrocer√≠a de este autom√≥vil est√° hecha de materiales compuestos a base de fibras de carbono, como la mayor√≠a de los autom√≥viles el√©ctricos solares, lo que nos permite contar con una buena relaci√≥n de resistencia a peso.

Adem√°s de Penumbra, hay 2 modelos m√°s de solntsekars que tienen una forma similar.



Stella lux



Ardingly coche solar

Estos autos eléctricos están menos adaptados al uso normal del usuario, pero tienen mejores características.

A veces menos a menos da un plus ...


La empresa danesa RUF International est√° desarrollando activamente un proyecto que combina el transporte p√ļblico y privado. El sitio web del proyecto presenta varias opciones para el concepto de un nuevo monorriel.

Seg√ļn el proyecto, se pueden superar peque√Īas secciones de la pista en caminos comunes, pero b√°sicamente se planea un movimiento m√°s econ√≥mico en los rieles del dise√Īo original.



Se planea que dicho veh√≠culo h√≠brido sea completamente autom√°tico, pero si es necesario, el conductor a√ļn puede controlar la m√°quina de forma independiente. Es cierto que la velocidad de movimiento en los rieles tendr√° un l√≠mite de no m√°s de 120 km / h, que no se puede desactivar.

Seg√ļn el proyecto RUF International, la red de carreteras para dichos autom√≥viles consistir√° en secciones de ferrocarril de 25 kil√≥metros con "cruces" especiales cada cinco kil√≥metros para que algunos conductores puedan unirse al movimiento, mientras que otros se apagan o se salen de los rieles. La velocidad m√°xima entre "cruces" (150 km / h) al acercarse a los intercambios se reducir√° autom√°ticamente a 30 km / h.

Está previsto que los coches eléctricos en forma de U reciban energía cuando se conduzca en un monorriel de forma inalámbrica, y esto debería ser suficiente para un movimiento corto en las carreteras comunes. Debido a esta hibridación, será posible reducir el peso y las dimensiones de las baterías de los vehículos eléctricos, lo que afectará positivamente las otras características de este transporte personal automatizado.

Se consideran dos opciones para el uso de tales vehículos eléctricos.

  1. Coche eléctrico personal con piloto automático nivel 5.
  2. "Car sharing" basado en la tarjeta personal del usuario.

El sistema RAF est√° dise√Īado con un alto nivel de versatilidad y, por lo tanto, est√° previsto que pueda utilizar m√°quinas de diferentes clases. En este caso, los camiones, autobuses y autom√≥viles simplemente deben adaptarse para moverse sobre rieles debido al canal en forma de V que pasa a lo largo de la parte inferior del autom√≥vil.

La "ranura" se ejecuta en el medio y el interior divide el interior en dos partes. Los desarrolladores sugieren usar la "colina" como reposabrazos o "lugar para el ni√Īo".
El sistema de monorriel est√° dise√Īado para grandes ciudades, pero los autores del proyecto no se olvidaron de los residentes del √°rea suburbana: se proporciona un transporte h√≠brido con motores el√©ctricos y de combustible.

La principal ventaja de la introducción del sistema de transporte híbrido RUF será su componente ambiental, que se expresará en la reducción de los costos de energía para el transporte y el mantenimiento de las carreteras.


Por ejemplo, el transporte p√ļblico de cercan√≠as llamado Maxi-RUF es un autob√ļs que puede transportar a diez pasajeros, sin contar al conductor.

La compa√Ī√≠a ha estado trabajando en su concepto desde 1988. RUF International tiene 16 patrocinadores, incluida la filial danesa de Siemens y los ministerios daneses de energ√≠a y medio ambiente.

A primera vista, el concepto de los daneses está en duda, aunque este proyecto tiene raíces muy antiguas. Entonces, en el siglo XIX, el ingeniero francés Charles Larting desarrolló un riel similar en apariencia para el movimiento de locomotoras.

Este transporte ferroviario recibió el nombre: monorraíl del sistema Lartig.




Este es uno de los primeros monorraíles en general, y al mismo tiempo uno de los primeros monorraíles, que tuvo una aplicación práctica. Una de las carreteras más famosas en las que se usaba se llamaba Listowel y Ballybunion Railway.

En sección transversal, el camino era similar a la letra "A" de aproximadamente un metro de altura. Arriba estaba el riel principal (rodamiento), desde la parte inferior a los lados había dos rieles guía. Este camino se estableció en la superficie de la tierra en durmientes. Se instalaron secciones con la forma de la letra "A" a una distancia de aproximadamente un metro entre sí. Dado que la longitud de las "patas" de las secciones puede ser arbitraria, durante la construcción no hay necesidad de nivelar el suelo debajo de las vías.

Además de las ruedas principales que descansan sobre el riel superior, las locomotoras y los vagones tenían ruedas de apoyo que descansaban sobre los rieles guía y protegían al tren de que se volcara. El sistema Laring es altamente adaptable, fácil de desmontar y transportar de un lugar a otro.

El factor m√°s importante en la operaci√≥n de tal carretera es asegurar el equilibrio del tren. Antes de la salida, el conductor se asegur√≥ de que el n√ļmero de pasajeros en la mitad del autom√≥vil en un lado del riel correspondiera al n√ļmero de pasajeros en la mitad del autom√≥vil en el otro lado del riel. El proyecto RUF en este caso no pasar√° por alto este "obst√°culo" durante la implementaci√≥n, pero los autom√≥viles y autobuses por peso ciertamente no se pueden comparar con los trenes.

"Catamaranes" anfibios


¬ŅEs un catamar√°n originalmente un veh√≠culo acu√°tico? Entonces, ¬Ņrealmente no hab√≠a h√≠bridos anfibios de este dise√Īo?

Fueron! Y especialmente los productos caseros originales se pueden encontrar en el período de la URSS.





Catamar√°n universal de la URSS sobre agua - hielo - tierra. Una nota sobre √©l estaba en la revista Tech-Youth 1962, n√ļmero 4, y en su totalidad se ve as√≠.

‚Äú¬ŅQu√© hacer para los amantes de los deportes acu√°ticos y el turismo de larga distancia, que viven lejos de r√≠os y estanques? ¬ŅD√≥nde almacenar botes a motor y botes, c√≥mo llevarlos al agua, d√≥nde colocar los juegos de ruedas y otros veh√≠culos necesarios para el transporte e innecesarios cuando el viaje comienza en el agua?

Al reflexionar sobre estos temas, estaba convencido de que la mejor solución es un vehículo todo terreno anfibio que puede moverse sobre ruedas en el suelo, nadar en el agua y, en invierno, deslizarse sobre esquís en la nieve. En un vehículo todo terreno de este tipo, no cuesta nada conducir varias decenas de kilómetros a lo largo de la carretera. Al llegar al embalse, es suficiente quitar las ruedas y continuar el viaje a través del agua.

Para darle a los anfibios la mayor estabilidad posible, decidí hacerlo en forma de catamarán. Para hacer esto, era necesario hacer dos proyectiles aerodinámicos idénticos. Instalé 12 marcos de madera contrachapada de 10 mm en una rampa, incruste 12 largueros externos de un listón de pino de 8x18 mm y 6 internos en ellos. Después de esto, el marco de cada caparazón se pegó con una capa de chapa de abedul.

Luego, se prepara una composici√≥n para pegar los marcos con calico grueso y fibra de vidrio a partir de resinas epox√≠dicas: (EDF-1 - 60 partes, EDF-3 - 40 partes; ftalato de dibutilo - 13 - 15 partes, polietilen poliol - 16-18 partes). Para evitar que el compuesto entre en contacto con las manos, la cara, guantes de goma y un mono tonto con cordones en los pu√Īos, las resinas epoxi se vierten en un ba√Īo de hojalata y se calientan a 80‚Äď90 ¬į .
Despu√©s de eso, el ba√Īo se instala en la b√°scula y se le agrega un plastificante (dibutilftalato). La mezcla se mezcla a fondo y se enfr√≠a simult√°neamente a 24¬ļC. Ahora, en la mezcla enfriada, debe agregar un endurecedor (polietilen-poliol), mezcl√°ndolo fuertemente para evitar aglomeraciones. Todo esto se aplica uniformemente en la superficie de la envoltura, y la temperatura debe ser de aproximadamente 24-30 ¬į C, porque de lo contrario la mezcla se espesa r√°pidamente y penetra poco en el tejido de la tela. El calic√≥ grueso o fibra de vidrio se estira sobre la capa de recubrimiento y se enrolla cuidadosamente con esp√°tulas. En una chapa de abedul, una pegatina est√° hecha de una capa de fibra de vidrio y una capa de calic√≥. Solo en los lugares de futuras aberturas para marcos de conexi√≥n hay correas transversales adicionales de 4 capas de fibra de vidrio pegadas, cada una de 20 cm de ancho.

Después de suavizar y suavizar las irregularidades, cada capa se pega por completo con una capa de fibra de vidrio y se pega una tira adicional en la parte inferior.

Luego, dos cubiertas aerodinámicas están interconectadas por cuatro marcos desmontables soldados de tuberías de alimentación de cromo de paredes delgadas. Las horquillas extraíbles se cuelgan en los extremos sobresalientes de los dos marcos delanteros, a los que se unen las ruedas del scooter Tula-200, o los hidroalas o los esquís.

Dos ruedas delanteras están conectadas ball-nirno y son giratorias. La tercera rueda, montada entre los dos bastidores traseros en el truss trapezoidal, es la rueda motriz. Está previsto instalar un motor con una hélice para movimiento en el agua o la nieve.

En la actualidad, los soportes de las ruedas delanteras y el truss de la rueda trasera se retiran para el movimiento del agua. Se monta un soporte con un carro m√≥vil para instalar el motor de direcci√≥n de Mosc√ļ en lugar de la granja.

En el verano de 1961, comenzaron las pruebas de prueba del catamar√°n en el agua. Con el motor "Mosc√ļ" en 10 litros. s y con 4 pasajeros, el catamar√°n camin√≥ libremente alrededor de botes durales del tipo Mir con el mismo motor y 2-3 pasajeros. A toda velocidad, el catamar√°n entr√≥ en el modo de planeo, dos gotas de bigotes aparecieron en el frente, y entre las "colas" de las conchas, dos peque√Īas columnas de agua divergentes en forma de abanico. No se observaron remolinos caracter√≠sticos de lanchas de popa planas.

El catamar√°n demostr√≥ ser muy estable debido a una especie de "autorregulaci√≥n" debido a la presi√≥n de una corriente divergente de agua en las partes de la cola de las conchas. El calado con una carga de 800 kg era de solo 120 mm. El peso del catamar√°n con el motor de Mosc√ļ es de aproximadamente 120 kg. El control de la rotaci√≥n del motor "Mosc√ļ" se realiza en la cabina trasera izquierda. El gas se regula girando la manguera flexible.

Durante las pruebas, se revelaron la rigidez y la resistencia mecánica suficiente de los depósitos. Se puede suponer que, en términos de estabilidad y velocidad, el catamarán no cederá ante los tipos existentes de embarcaciones a motor. Si es necesario, la carcasa del catamarán se puede desconectar para su transporte por carretera o ferrocarril.

En el futuro, las pruebas se llevar√°n a cabo con hidroalas, esqu√≠s, un motor M-61 de 30 caballos de fuerza y ‚Äč‚Äčtracci√≥n trasera hidr√°ulica.

Al construir el catamar√°n, utilic√© las resinas epoxi con experiencia de la planta de pl√°stico Nizhne-Tagilsky. A pesar de la imperfecci√≥n de la fabricaci√≥n manual de conchas, est√°n bien justificadas en t√©rminos de resistencia mec√°nica y resistencia al agua. Aunque estas resinas son de color oscuro, se pueden pintar seg√ļn sea necesario. Durante la construcci√≥n del catamar√°n, el Instituto Forestal de los Urales me brind√≥ asistencia y los miembros del Sverdlovsk Marine Club DOSAAF ayudaron en las pruebas.

B. QUERIDO, ingeniero.

Es una pena que el autor no haya pensado en la versión aerotransportada del uso de su "catamarán todoterreno", pero ya hemos pensado en un catamarán aéreo en nuestro tiempo.

Catamaranes Voladores





Carplane GmbH ha creado un coche volador específico.

Este autom√≥vil volador no tiene uno, sino dos fuselajes completos, y tiene la capacidad de transformarse de un autom√≥vil a otro. ¬ŅC√≥mo va esto? Cuando el avi√≥n se mueve en el suelo, las alas y la h√©lice se pliegan en el medio del autom√≥vil, justo entre dos fuselajes de un solo asiento. Si una m√°quina voladora necesita despegar, entonces estas alas se expanden r√°pidamente utilizando accionamientos el√©ctricos, y la parte trasera de un autom√≥vil volador con dos quillas tambi√©n se extiende m√°s de dos metros.

El avión tiene un motor de 150 caballos de fuerza, en la carretera puede acelerar a un máximo de 176 km por hora, y en el aire su velocidad máxima es de 222 km por hora. La velocidad de crucero de un automóvil volador Carplane es de 200 km por hora, y si vuela con esta velocidad, un tanque de gasolina por cada 100 litros es suficiente para exactamente 830 kilómetros.

Carplane no es el √ļnico catamar√°n de aviones de este tipo y hay un dispositivo a√ļn m√°s avanzado en t√©rminos de aerodin√°mica.




BiPod es un vag√≥n de avi√≥n que puede viajar en carreteras regulares. El cuerpo de la m√°quina se divide en dos vol√ļmenes. En cada uno de los "flotadores" hay un lugar para el conductor y la unidad h√≠brida, y las alas pueden plegarse en la abertura entre los edificios.

El dispositivo tiene un circuito de accionamiento híbrido en serie. Entonces, en cada fuselaje hay un generador rotativo ICE de 450 cc. Las baterías de litio se encuentran en la nariz, y los motores eléctricos de tracción trasera de 15 kilovatios se encuentran en la parte trasera. Ruedas de dirección en el frente.

PD: La historia a menudo se mueve en c√≠rculo, y tal vez la transici√≥n a una forma bifurcada de autos podr√° resolver no solo los problemas de ahorro de energ√≠a, sino tambi√©n la seguridad de los peatones, la estabilidad en las esquinas e incluso la supervivencia durante un impacto lateral. Todo esto sigue siendo solo conceptos de ideas a nivel de teor√≠a, y algunas analog√≠as con tecnolog√≠as ya probadas, pero al igual que con la idea RUF, aqu√≠ b√°sicamente no hay nada complicado: la √ļnica pregunta es la necesidad de tales mejoras.

Source: https://habr.com/ru/post/443926/


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