O carro de 1.000 mph que pode ultrapassar uma bala
NotíciaÉ difícil imaginar a velocidade exata de 1.000 mph.
Mas tente isso; se você estivesse no estande no estádio de Wembley, e um objeto voasse para a arena a 1.000 km / h antes de sair do outro lado, se você piscasse no momento errado, nos 300 milésimos de segundo você levaria para fechar e reabrir os olhos , você perderia completamente.
O ar é realmente tão denso ao nível do solo que nenhum caça a jato supersônico no mundo é capaz de voar a uma velocidade de até 1.000 mph em baixa altitude. Se você fosse disparar uma pistola Magnum 357 depois que um objeto viajasse a essa velocidade - 232 mph mais rápido que a velocidade do som - o objeto realmente aceleraria para longe da bala em alta velocidade.
O objeto que estamos falando é o Bloodhound SSC, o novo carro super-sônico da equipe britânica que em 1997 quebrou duas vezes o recorde de velocidade terrestre com o Thrust SSC movido a jato..
À sombra da SS Great Britain, de Brunel, em Bristol, visitamos o Centro Técnico Bloodhound para descobrir mais sobre o carro, a tecnologia dentro dele e o incrível recorde de tentativa de vir.
O carro
Em outubro de 1997, o Thrust SSC se tornou o primeiro carro a quebrar a barreira do som e alcançou uma velocidade recorde de 763 mph. Aumentou o recorde mundial de velocidade terrestre em 130mph - um aumento de 20% - o maior avanço na história da velocidade terrestre.
Em 2013, a mesma equipe pretende estender o recorde que eles estabeleceram por mais 31 por cento até quase 1.000mph. Então, como isso será alcançado??
O carro de Bloodhound SSC em si tem que ser visto de perto para ser totalmente apreciado.
Tem 12,8 metros de comprimento, 2,8 metros de altura, pesa quase 6,5 toneladas quando totalmente abastecido e tem um círculo de viragem de 120 metros.
Crédito da imagem: Curventa e Siemens
As rodas de 900mm de diâmetro pesam 100Kg cada, e na velocidade máxima girarão 167 vezes por segundo, enquanto sofrem forças superiores a 50.000g - ou 50.000 vezes a força da gravidade.
Crédito da imagem: Curventa e Siemens
Então, como exatamente esse carro vai atingir velocidades acima de 1.000 mph? Um dos líderes de engenharia da Bloodhound SSC, James Painter, explica:
"Nós basicamente temos dois principais dispositivos de propulsão a bordo e três motores no total. Há um foguete que é um pedaço de kit personalizado que foi desenvolvido para essa finalidade específica, e nós temos um motor a jato EJ200 que basicamente vem parte de trás de um Eurofighter Typhoon e os dois juntos produzem algo da ordem de 180 motores de F1 no valor de energia - cerca de 133.000 cavalos de potência.
"Há também um motor Cosworth F1 na parte de trás do carro que usamos para abastecer o foguete com uma taxa de 50 kg por segundo. Então, basicamente, temos um motor de Fórmula 1 como uma bomba de combustível!"
COSWORTH: O motor F1 é usado apenas para bombear combustível de foguete
Juntos, o motor a jato eo foguete fornecem 45.000 lbs de empuxo, o suficiente para impulsionar o carro de uma partida em pé, até 1.000mph - possivelmente além - e de volta a zero novamente em apenas 100 segundos. Levará o carro apenas 40 segundos para atingir 1.000 mph, queimando 1,5 toneladas de combustível no processo.
Uma corrida de 10 milhas de Bloodhound usa a mesma quantidade de energia necessária para acender o evento noturno do Grande Prêmio de Cingapura por 20 minutos.
EJ200: O motor a jato vem de um Eurofighter Typhoon
"Isso soa como se estivéssemos queimando uma enorme quantidade de combustível", ironiza Painter, "mas não estamos fazendo muitas corridas no total, e como um projeto completo, os cálculos são que somos o equivalente a três e meia em lactação. vacas, em termos da quantidade de gases de efeito estufa que estaremos liberando ".
Sim, são três vacas leiteiras e meia. Neste ponto, não está claro se os gerentes de projeto da Bloodhound estão considerando a possibilidade de sacrificar três vacas e meia de vacas leiteiras para compensar a pegada de carbono do projeto, mas achamos que pode valer a pena.
O lado técnico
Em termos de capacidade bruta de computação, o processo mais intensivo do processador durante o estágio de projeto é criar uma forma aerodinâmica estável para a carroceria do carro. A equipe está usando dinâmica de fluidos computacional - ou CFD - para tentar modelar a melhor forma aerodinâmica para ser estável tanto em velocidades baixas quanto supersônicas.
Enquanto a maioria das equipes de F1 usa túneis de vento reduzidos para correlacionar seus modelos de computação de CFD, a equipe de Bloodhound não tem tal luxo e não saberá exatamente quão efetivo é seu carro até que eles comecem a testar em algum momento no próximo ano..
"Estamos no design detalhado no momento", diz Painter. "Agora que temos essa forma estável, podemos começar a trabalhar mais na embalagem interna e no design detalhado de todos os sistemas do carro. Então você pega um carro de F1 que talvez faça 210Mph em Monza na reta, isso é praticamente tão rápido quanto um carro de Fórmula Um funciona durante uma temporada.Temos uma faixa de velocidade que é quase cinco vezes maior do que tentar obter uma forma que não fosse apenas estável em velocidades mais baixas, mas também quando você passa da mach 1, é bastante complicado.
"Nós não queremos gerar muita força descendente ou você acaba empurrando o carro para o deserto. Muito pouco e o carro decolaria, então é tudo sobre o uso de CFD para obter uma forma aerodinâmica estável."
Parece mais fácil do que é. Os principais problemas enfrentados pela equipe nessa área são calcular a física envolvida em viajar em velocidades tão altas.
A pressão dinâmica de ar a 1.000 km / h está na faixa de 12 toneladas por metro quadrado, então o carro tem que ser forte o suficiente para suportar essa carga, sendo leve o suficiente para alcançar essas velocidades em primeiro lugar..
Uma das principais razões pelas quais leva tanto tempo projetar o Bloodhound é que a equipe está voando razoavelmente perto do vento quando se trata do que é e do que não é possível alcançar com a tecnologia atual e o espaço disponível. Tudo no carro é o estado da arte, incluindo os sistemas de propulsão, projetos de roda, carroceria de fibra de carbono e os locais disponíveis.
Na verdade, a pesquisa da equipe sugere que, embora a barreira do som esteja agora relativamente direta, a barreira tecnológica agora é seu principal inimigo..
"Existem vários fatores limitantes", diz Painter. "O foguete que estamos usando está lá em cima com o melhor do mundo, então em termos da quantidade de empuxo disponível, estamos praticamente no máximo. Além disso, conforme a velocidade e a aceleração aumentam, as cargas aerodinâmicas também aumentam, o que significa o carro tem que ser mais forte e mais pesado, fazendo velocidades ainda mais difíceis de alcançar. "
A equipe é severamente limitada em termos da quantidade de espaço que eles têm para jogar. A tentativa ocorrerá em uma pista de até 10 quilômetros de extensão - simplesmente não há mais espaço para se ter, fazendo com que velocidades mais altas sejam muito difíceis de alcançar.
O motorista
Dirigindo Bloodhound SSC será Wing Commander Andy Green, piloto da Royal Air Force e o homem que levou Thrust SSC até 763Mph em 1997.
LÍDERES: O comandante do projeto Richard Noble e o piloto do Bloodhound SSC Wing Commander Andy Green posam no lançamento do carro
Durante a aceleração, ele experimentará forças na região de 2.5G e, como seu cockpit está reclinado, isso resultará em muito sangue subindo em sua cabeça. Quando ele desdobra as quebras de ar depois que a milha medida é completada, o inverso será verdadeiro - o sangue irá drenar para suas pernas.
Apenas pilotos de caça são treinados para lidar com essas forças; qualquer pessoa normal simplesmente apagaria, o que seria catastrófico se acontecesse em alta velocidade.
Espera-se que os freios a ar sejam suficientes para desacelerar o carro depois das corridas, mas o Bloodhound é equipado com pára-quedas duplos - um principal e um backup - que podem ser implantados se os freios a ar falharem..
A localização
Quase tão importante quanto o design do carro é a escolha do local para a tentativa de gravação em si. Ele precisa ter uma superfície plana e muito dura, enquanto ainda oferece muita aderência. Ela precisa ser grande o suficiente para traçar uma trilha de 10 milhas, e ela precisa ter o menor vento possível para não atrapalhar a aerodinâmica do carro..
O Bloodhound SSC fará sua oferta para chegar a 1.000 km / h no Hakskeen Pan, na região do Cabo Setentrional da África do Sul. Sua superfície é tão plana, o único desvio em elevação é baixo para a curvatura da própria Terra.
A equipe garantiu acesso exclusivo ao local, com o governo local fornecendo muita assistência para preparar a pista, incluindo a remoção de detritos perigosos da área..
A competição
A equipe do Bloodhound SSC não é a única equipe que pretende quebrar o recorde mundial de velocidade em terra nos próximos anos. Há duas equipes dos EUA e uma da Austrália atualmente construindo carros para fazer exatamente isso.
E você pode pensar que uma equipe com o objetivo de construir um carro dessa velocidade e tamanho teria um orçamento enorme, mas na verdade o orçamento para todo o projeto Bloodhound é quase o mesmo que uma equipe de F1 gastaria em um único fim de semana de corrida.
Por causa disso, a equipe depende muito de seus principais patrocinadores, a Intel e a Siemens..
Em vez de fornecer assistência financeira, a Intel é a Parceira Oficial de TI da Bloodhound e fornece aos engenheiros da Bloodhound equipamentos de computação, incluindo servidores e laptops..
A Intel também forneceu à equipe acesso a seus clusters de supercomputação no momento em que eles estavam com dificuldades para fazer todos os cálculos de CFD. Como resultado do envolvimento da Intel nesses aspectos, os cálculos foram reduzidos de uma semana de trabalho para apenas um único dia..
O próprio SSH Bloodhound usa um total de oito processadores Intel Atom para controlar o motor e os sistemas de controle no carro, e um SSD para captura de dados onboard..
A tentativa de registro
A fim de provar que o vento não tem nada a ver com a velocidade do carro, o Bloodhound SSC deve reabastecer e repetir sua corrida de 1000 mph na direção oposta dentro de um curto espaço de tempo. A velocidade será medida ao cronometrar o carro através de dois portões de uma milha de distância. Se tudo correr conforme planejado, o Bloodhound cobrirá essa milha medida em apenas 3,4 segundos.
A equipe ainda não sabe exatamente quando essa tentativa será feita, mas se o teste for planejado, isso ocorrerá nos próximos 18 meses. A fase de testes começa no final deste ano.
Não é tudo apenas sobre o prestígio de bater 1.000mph embora. A equipe está trabalhando muito na educação de crianças em idade escolar no Reino Unido, para que eles se interessem por engenharia.
"Estamos com o objetivo de atingir 1.000 mph", concluiu Painter. "Mas, para ser honesto, se atingirmos 950 ficamos felizes, desde que atinemos todos os nossos objetivos educacionais também. Esse lado das coisas é tão importante para nós quanto quebrar o recorde, porque queremos a próxima geração de crianças para se inspirar em Bloodhound SSC, ao invés de se intimidar com isso ".