Как быстро может ехать машина?

Скорость – это одержимость из двух частей, наркотики из двух частей и вдохновение из трех частей для всего лучшего, что когда-либо было сделано. Быстрее лошадей, быстрее кораблей, орудий, самолетов, космических кораблей, коммуникаций, попкорна и автомобилей. Скорость – это сила, прогресс и свобода преодолевать все, что мир может вам помешать. Скорость – это высший афродизиак души, средство для достижения цели и самоцель. Быть быстрым – это больше, чем просто иметь силу, чтобы разбить свой путь к сверхъестественным скоростям … но большая сила наверняка поможет.

Сопротивление воздуха

В космическом вакууме только скорость света ограничивает скорость вашего движения. Но у землян нет удобства полного вакуума, потому что вещи, которыми они дышат, всегда мешают. Воздух состоит в основном из молекул азота, углекислого газа и азота, которые можно сжать, разжать, сжать и вытолкнуть с пути. Но эти молекулы всегда будут пытаться вернуться на свои первоначальные позиции. Это делает воздух “упругим” веществом, таким как прогрессивная пружина. Чем сильнее вы давите на него, тем сильнее он отталкивается. В конце концов, на некоторой скорости, даже самые мощные машины на Земле проиграют эту битву с сопротивлением воздуха; единственный вопрос в том, как быстро они могут идти, учитывая силу, которую они имеют.

Скорость в квадрате

Математически сопротивление воздуха увеличивается как квадрат. Как вещество, воздух эффективно “густеет” со скоростью. В 30 милях в час преодоление сопротивления воздуха походит на движение через взбитые сливки. На скорости 100 миль в час это похоже на движение по воде. На скорости 200 миль в час воздух такой же «густой», как и холодная патока, а разогнаться до 300 миль в час – все равно что пытаться протолкнуть машину «Спичечный коробок» через четырехлетний кекс. Основное правило скорости и сопротивления воздуха заключается в том, что для данного автомобиля требуется в четыре раза больше мощности, чтобы ехать в два раза быстрее. Таким образом, если ваша машина может развивать скорость 50 миль в час при 35 лошадиных силах, вам потребуется 140 лошадиных сил, чтобы разогнаться до 100 миль в час. Для 200 миль в час вам понадобится около 560 лошадиных сил. В 300 милях в час это было бы приблизительно 2240 лошадиных сил. Чтобы преодолеть звуковой барьер, вам потребуется около 10 000 лошадиных сил – примерно эквивалент двигателя Top Fuel.

Электронное ограничение

Эмпирическое правило квадратуры применяется только в том случае, если ваш автомобиль «ограничен по мощности» или ограничен по скорости только в зависимости от количества производимой им мощности. В реальном мире большинство транспортных средств со склада ограничены электроникой. В Соединенных Штатах, где правительство еще не установило максимальную регулируемую скорость, заводские ограничения скорости, как правило, больше связаны с максимальной скоростью стандартных шин, чем с чем-либо еще. Другие страны, такие как Япония – 112 миль/ч – устанавливают общий электронный предел скорости. Многие европейские автомобили ограничены до 155 миль в час, своего рода «джентльменское соглашение» между производителями, чтобы предотвратить полномасштабную войну на скорости на автобане Германии. Автобан долгое время был источником противоречий в Германии, и в то время считалось, что скоростная война и неизбежные аварии со скоростью 300 миль в час заставят общественность наложить на Автобан общее ограничение скорости.

Ограничение передачи

Автомобили, которые не ограничены ни в мощности, ни в электронном виде, как говорят, имеют «ограниченную передачу». Ограничения передачи означают, что автомобиль не может достичь теоретической максимальной скорости с ограничением мощности либо из-за слишком низкой передачи – что приводит к тому, что двигатель достигает красной черты перед максимальной скоростью – либо слишком высокой, что не позволяет двигателю достичь максимальной мощности оборотов в минуту. Для большинства двигателей мощность увеличивается до пика вблизи максимально безопасного числа оборотов двигателя, или «красной черты», а затем начинает падать после пика. Автомобиль с очень низкой скоростью вращения, например, автомобиль, рассчитанный на четверть мили, будет очень быстро разгоняться, но у него останется обороты двигателя, прежде чем он достигнет своей теоретической максимальной скорости. Такие автомобили в качестве альтернативы могут рассматриваться как «ограниченные обороты». У других автомобилей есть слишком высокая передача, в результате чего сопротивление воздуха на определенной скорости преодолевает мощность двигателя до того, как он достигает максимальной скорости вращения. Вот почему многие суперкары с ограниченным зацеплением увидят более высокую максимальную скорость на пятой передаче, чем на шестой.

Увеличение максимальной скорости

По состоянию на 2014 год самые быстрые серийные автомобили на Земле разгонялись от 250 до 270 миль в час – но нет никаких причин, по которым они или вы не могли бы двигаться быстрее. Предполагая, что ваш автомобиль не ограничен коробкой передач или электронным регулятором, у вас есть два варианта ускорения: большая мощность или меньшее аэродинамическое сопротивление. При прочих равных условиях снижение сопротивления обычно является самым дешевым и наиболее эффективным способом увеличения максимальной скорости. В идеале вы бы хотели, чтобы ваша машина была низкой, настолько короткой и маленькой, насколько это возможно, если смотреть спереди, и указывала бы на обоих концах клиновидным носом и «хвостом лодки» сзади. Любые пробелы в листовом металле, выступы, такие как зеркала, дверные ручки и крылья, а также открытые решетки в передней части автомобиля замедлят вас.Большинство высокоскоростных гонщиков используют низкую «воздушную дамбу» на переднем бампере, чтобы не допустить попадания воздуха под автомобиль, и гладкую металлическую «брюшную полость», чтобы помочь любому воздуху, который делает его ниже, выходить. Это не просто для уменьшения сопротивления – воздух под высоким давлением, образующийся под кузовом автомобиля, может заставить его подняться как крыло и полететь на большой скорости.


*