⇡#Автомобильные технологии

Сотрудники Массачусетского технологического института (MIT, Massachusetts Institute of Technology) нередко решают сложные задачи из автомобильной сферы. К примеру, недавно они попробовали найти способ улучшения аэродинамики машин. Все мы знаем, что современные легковушки обладают лучшей обтекаемостью, чем их угловатые предшественники. Однако основы аэродинамики были известны еще в начале XX века. К примеру, Tatra T77A, выпущенная в далеком 1935 году, обладала коэффициентом сопротивления Cd 0,212. Сегодня рекордсменом является Mercedes-Benz CLA, который даже в спецверсии BlueEfficiency Edition показывает результат 0,22. Иными словами, за 79 лет человечество не добилось прогресса в этой области. Но ведь есть новые способы влиять на взаимоотношения кузова машины с воздухом: одним из них является активная аэродинамика. В современных моделях ее используют обычно с целью улучшить управляемость автомобиля в поворотах или повысить эффективность торможения, то есть она только ухудшает обтекаемость. Тем временем в MIT стоят на пороге открытия совершенно иной активной аэродинамики.

Все знают, как выглядит мяч для гольфа: он покрыт крошечными кратерами. Они появились там не случайно: когда-то игроки заметили, что поцарапанные и помятые мячи летят существенно дальше, чем точно такие же новые, — по некоторым оценкам, примерно в два раза, кто-то даже высказывается о превосходстве в три-четыре раза. На первый взгляд данный факт кажется иррациональным, ведь мяч с ровным покрытием должен обладать лучшей обтекаемостью. Во всем виноват эффект задержки воздуха, который остается в маленьких углублениях. Это позволяет уменьшить завихрения за летящим мячом, которые снижают давление. Получается, что разница между давлением спереди и сзади падает. Это и приводит к уменьшению сопротивления воздуха и существенному увеличению дальности полета. Но какое отношение это имеет к автомобилям?

На тему применения неровных поверхностей в транспортных средствах и самолетах уже написаны профессиональные научные труды. Однако три ученых Массачусетского технологического института, Педро Рейс (Pedro Reis), Денис Тервагн (Denis Terwagne) и Миха Брожан (Miha Brojan), решили не просто покрыть кузов машины кратерами, а реализовать возможность изменения типа поверхности. Сотрудники MIT подсмотрели решение этой задачи у природы. Обычно мелкими морщинами покрывается то, что снаружи покрыто жесткой кожурой, но внутри мягкое — к примеру, чернослив. Авторы необычного опыта сделали свой фрукт, причем оба слоя изготовлены из каучукоподобных материалов. В обычном состоянии такой мяч обладает гладкой поверхностью, но если из него откачать воздух, то сверху проявятся мелкие кратеры.

Ученые считают, что поверхности с регулируемым рельефом могут пригодиться в разных областях. К примеру, многие радиолокационные антенны размещены в сферических куполах, которые порой страдают от штормового ветра. Если в плохую погоду активировать структуру мячика для гольфа, то обтекаемость таких сооружений существенно улучшится, что позволит им пережить без потерь даже сильную грозу. Однако нас в первую очередь интересует автомобильное применение необычной технологии. Сотрудники MIT упоминают об этой отрасли как об одном из самых перспективных направлений для их изобретения, однако пока они не предоставили ни каких-либо расчетов, ни прогнозов.

Ведущий рубрики Next Big Thing на американском сайте CNET Брайан Кули (Brian Cooley) попытался выяснить, как скоро связь стандарта 4G войдет в наши автомобили. На самом деле некоторые машины уже умеют бороздить просторы интернета на скорости свыше 100 Мбит/с. К примеру, подобную опцию предлагает Audi A3. Вкладывать деньги в развитие быстрой автомобильной связи готовы не только премиум-бренды: встроенный 4G-модем уже появился на недавно обновленном седане Chevrolet Cruze для США, совсем скоро General Motors планирует предложить аналогичные решения практически для всех моделей любых размеров и цен. Но какую выгоду от этого получит автомобилист?

Брайан Кули отметил пять основных преимуществ 4G. В век быстрого Интернета появится возможность использовать существенно более продвинутые навигационные сервисы. Предполагается, что водитель получит уже не простую компьютерную карту, а фотореалистичное изображение местности. Второй пункт касается развлечений: мы окончательно забудем про оптические диски, USB-носители и карты памяти, ведь доступ к нашим любимым песням и фильмам будет всегда и везде.

Не обойдется и без встроенной возможности совершать звонки. Тем временем пассажирам гораздо больше понравится беспроводная точка доступа: быстрый Wi-Fi будет доступен всем мобильным девайсам внутри машины. Наконец, выгоду от 4G смогут оценить и сами автомобили: они будут получать обновления от производителя. Это может касаться самых различных аспектов. К примеру, разработчики улучшат интерфейс мультимедийной системы или даже добавят новых функций. Гораздо более важная информация относится к техническому состоянию транспортного средства. Владельцы машин будут мгновенно узнавать о проводимых фирмой-изготовителем отзывных кампаниях. К тому же связь будет двусторонней: если системы самодиагностики обнаружат какую-то неисправность, они смогут отправить данные производителю, а тот уже примет решение о вызове владельца в ближайший сервисный центр для дальнейшей проверки или ремонта.

Любопытны оценки скорости распространения автомобилей с 4G. В 2015 году по дорогам нашей планеты будет колесить примерно 1,2 миллиона машин с быстрым Интернетом. В 2017 году их количество вырастет сразу до 16 миллионов. При этом к 2024 году примерно половина всех легковушек на дороге будет иметь связь нового поколения, а около 90 процентов продаж новых автомобилей будет приходиться на модели с 4G. Иными словами, только самые-самые бюджетные транспортные средства не получат высокоскоростного доступа в глобальную сеть. Однако сохранится ли сам стандарт 4G к 2024 году? За семь лет многое может измениться.

Компании Ford и Microsoft давно сотрудничают в области автомобильных мультимедиацентров. Во многих машинах сегодня установлены информационно-развлекательные системы Sync, которые собрали огромное количество критики. В будущем два гиганта хотят представить нечто существенно более интересное. Специалисты Ford и Microsoft уже работают над принципиально новыми способами коммуникации между человеком и машиной.

Новый совместный проект носит название Mobii — Mobile Interior Imaging. Сегодня считается, что интерьеры автомобилей будущего будут наполнены дисплеями. Однако американцы уверены, что не человек будет смотреть на машину, а машина на человека. Это означает, что транспортные средства научатся распознавать лицо водителя и подстраивать основные параметры под него: начиная с положения кресла и характеристик силового агрегата и заканчивая любимой радиостанцией. Такая возможность окажется ценной, если на одном автомобиле перемещаются несколько членов семьи. Еще одна функция коснется безопасности: владелец будет получать фотографию человека, как только тот за сел за руль машины. Это поможет лучше контролировать непослушных детей или даже защитит транспортное средство от угона.

Также разработчики затронули тему управления жестами. В этом деле пригодится опыт создания системы Kinect для Xbox 360 и Xbox One. К примеру, чтобы открыть люк в крыше, потребуется просто поднять руку вверх. Однако в таком случае довольно опасны ошибочные действия. Трудно представить, какие слова услышит Mobii, когда откроет люк в ливень, в то время как водитель просто хотел почесаться.

Пока ни Ford, ни Microsoft не уточнили, когда же ждать революции в области автомобильных мультимедийных систем. Тем временем Ford занимается и более важными разработками. Американский производитель представил сразу две инновации в области подушек безопасности. Первая из них касается общественного транспорта. Мы привыкли, что в современных легковушках установлено огромное количество надувающихся элементов, которые могут защитить пассажиров при столкновении. Однако в автобусах все гораздо хуже. Инженеры Ford решили исправить эту ситуацию и представили первую в мире подушку безопасности, рассчитанную сразу на пять рядов сидений.

Уникальная новинка в ближайшее время станет доступна для модели Ford Transit. Длина такой подушки безопасности составляет 4,5 метра, высота — около метра. При этом на раскрытие огромной подушки уходят считаные доли секунды. Она сделана из специальной ткани на основе полиэстера, что позволяет задержать воздух внутри на несколько секунд.

Подушка безопасности впечатляющих размеров должна защитить головы и шеи пассажиров во время бокового удара или переворота. Остальные системы безопасности Ford Transit 2015-го модельного года включают систему электронной стабилизации, трехточечные ремни для всех пассажиров и систему вызова экстренных служб после дорожно-транспортного происшествия. К тому же у водителя и переднего пассажира есть по отдельной фронтальной подушке безопасности.

Любопытный факт: объем боковой подушки безопасности Ford Transit составил 120 литров. Инженерам пришлось постараться, чтобы заставить ее надуваться за доли секунды. Недавно американцы представили еще одну интересную технологию: у нового Ford Mustang тоже будет необычная подушка безопасности — коленная, для переднего пассажира. Обычно она доступна только водителю.

Основная загвоздка заключалась в том, что подушку безопасности требовалось встроить в крышку «бардачка». По словам представителей Ford, это первая реализация подобной технологии. Чтобы установить подушку в перчаточный ящик, американцы зарегистрировали 15 патентов. Уникальность конкретной реализации заключается в том, что в случае удара колени пассажира будут контактировать с внешней стенкой «бардачка», а не с самой подушкой.

Новая технология позволяет встраивать подушки безопасности более незаметно. Американцы уверены, что это откроет новые возможности дизайнерам интерьеров.

Вероятно, когда все автомобили будут контролироваться компьютерами, необходимость в подушках безопасности отпадет: столкновений просто не будет. Немного приблизить счастливое автономное будущее стремятся не только крупные автокомпании и Google, но и скромный стартап из Сан-Франциско. Компания Cruise Automation уже начала предлагать собственный вариант автопилота. Пока такая система сможет управлять автомобилем только на загородных трассах. К тому же количество моделей сильно ограничено: походят только Audi A4 и S4 не старше 2012 года.

По большому счету компания Cruise Automation не совершила революции. К примеру, Mercedes-Benz S-Класса с соответствующим оборудованием уже сегодня может выполнять аналогичные операции: соблюдать полосы движения на трассе, ускоряться и замедляться вплоть до полной остановки.

Американцы уже начали принимать заказы на систему Cruise RP­1. В нее входит устанавливаемая на крышу стойка, содержащая камеры, радары и прочие сенсоры, компьютер и приводы, которые крутят руль и нажимают на педали. Весь комплекс вместе с установкой стоит 10 000 долларов. Поставки стартуют в начале 2015 года.

Пока Cruise Automation является скромным стартапом: в компании трудится всего восемь человек. К тому же фирма была основана совсем недавно — в конце 2013 года, да и опыта на розничном рынке у организаторов нет. Однако директор Cruise Automation Кайл Вогт (Kyle Vogt) уверен, что у его команды все получится. Будучи еще студентом MIT, Кайл участвовал в соревновании DARPA Grand Challenge 2007, где требовалось создать автономное транспортное средство.

В перспективе появятся новые модели автопилотов для других автомобилей, причем в большинстве случаев адаптация не займет много времени. Однако на пути Cruise Automation могут встать юридические преграды: законодательные органы США пока не спешат давать согласие на беспилотную езду даже по трассам. В половине штатов такая возможность была отклонена или соответствующие поправки к правилам дорожного движения только рассматриваются.

Следующая страница →

Источник: 3DNews