好想好想要一辆《流浪地球》那种大卡车啊

现在的汽油车要做到在《流浪地球》中地表行驶,需要克服哪些技术难点?

图片:《流离地球》

此刻的汽油车要做到在《流离地球》中地表行驶,需要降服哪些手艺难点?

da8e974dc_is.jpg知乎用户,回本家儿机厂咯~

我认为这不是一个基于今朝手艺和经验理性阐发的问题,而是一个开脑洞的标题问题。

那么,我们需要像拍片子那样,先够建一个宿世界不雅。我感受,总体上这个宿世界不雅仍是比力矛盾的。

流离地球时代,行星策动机标记着人类已经把握并谙练应用把矿石进行核聚变操纵的手艺。可是从运载车仍然需要加注燃料看,微型核聚变装配手艺还未冲破。

当然,加注的可能并不是液态燃料,也可能是充电。

从救援队穿戴的外骨骼需要电力驱动,保温衣需要电力取暖。且那么小的电池可以供给那么久和那么强的动力来看,电池手艺已经有了庞大冲破,能量密度比此刻高几个数目级也是可能得。同时,可以在极低的温度下连结足够的能量输出能力。

这样一来,人类的能源几乎是免费且无限供给的。车辆而很可能是操纵高能量密度电池装配供给驱动力和近乎无限的电能。

电力供热连系保暖手艺,连结驾驶室适宜温度,以及其他电子设备运转温度。

地表气温只有 -85 摄氏度,并且跟着流离进度加深,温度会更低。

那么,那个时辰的人类很可能已经把握了高温超导手艺,操纵那时的低温,实现高效的电磁转化。

从杭州到苏拉威西,直线距离最短 3200km,他们用 30 来个小时跑完全程,意味着平均时速高达 100km/h 以上。而在那个布景下,道路前提那么差,几乎在冰面上跑,车辆的吊挂系统若是是现现在这种弹簧或者气压式的,我感觉底子不靠谱,所以仍是电磁式的机械布局比力靠谱。

别的,在低温状况下,可以或许支撑起 11km 高的行星策动机,那时的金属材料手艺也与此刻不成同日而语,金属的布局强度远远高于今朝的钢铁,保不齐是核聚变发生的新元素,布局强,密度低,不怕低温。

所以我说的什么意思呢?因为能量变得廉价和几乎无限供给,那时辰的大卡车很可能是全电模式,轴承等今朝需要润滑济的部位,完全可以酿成操纵电磁进行“润滑”,也就是零件现实上是操纵近似磁悬浮的手艺,处于彻底分手状况,没有摩擦力,底子无需润滑。

至于转标的目的球,片子里是有交接的,因为卡车体积庞大,可能可以拉几百吨的货色,加上道路前提恶劣,此刻的转标的目的手艺效率低,吃力。转标的目的球应该是一种电传动手艺,动弹必然角度,车辆轮胎天然跟着动。

正因如斯,近似今朝转标的目的助力可调,那时每个驾驶员活络度要求分歧,所以刘启用他爷爷的车卡开车,刚起头不顺应他爷爷的活络度,需要顺应一段时候。

转标的目的球手艺也合适我上面说的电磁手艺高度成长。

Moss 的存在标记着那时的电子计较机手艺比此刻不知道高了几多个品级,那么为什么不消这样的人工智能手艺替代人类驾驶员,其实我还没想大白。

b7a31d635e37d1a4f30824b0325a3c72_is.jpg何师长教师,汽车软件工程师

标题问题其实也可以这么回覆,汽车成长到那个年月,都有哪些手艺前进。

我就策动机部门说说:

其一,汽油提炼手艺的前进。汽油可以或许顺应的温度规模越来越宽。对于汽油柴油来说,都是温度越低,流动性越差。也许是得益于添加剂手艺的前进,那个年月的汽油已经可以或许顺应惊吓 80 多度的气温。

评论里有人提醒,气温整体都在零下 80 度以下,我们也许不在利用汽油,而是石油在提炼过程中别的的产品,这一点同润滑油。

其二,气温偏低,只要用石油就会有冷启动坚苦这个问题。所以,进步前辈的预热塞或者进气加热手艺用到了这个年月的汽车上,在焚烧进步气被刹时加热或者缸内被刹时加热,帮忙冷启动。所以片子中的汽车都一打就着。

其三,空气稀薄。地球一向在流离,接近木星时大气被吸走,空气中氧含量极低。这个年月的策动机稀薄燃烧已经运用的很是当作熟了,空燃比极低的环境下也不会影响动力。

涡轮增压手艺也大有长进,可以或许将更多的空气泵入气缸。

其四,策动机变得一切以动力输出为本家儿。地表都没人了,要啥排放,要啥油耗律例。汽油车不要三元催化器,柴油车不要尿素,都通通去失落,包管动力才是王道。

v2-c541f70aa49624faac00534e66846122_is.jpg流离的饭炒蛋,信与不信?关我屁事!

1.汽油用不了。

固然一般认为汽油熔点小于 -60 摄氏度,但凡是也在 -75 度就凝固了,那个时代气候随便就 -80 以下,汽油很轻易就凝固了。

柴油更轻易固结所以就不消说了…

即即是开辟出了什么低温汽油,也会因为空气氧含量低、气压低、温度低而造当作燃烧效率大幅下降的环境。

2.现代的轮胎用不了

橡胶有玻璃化温度,玻璃态标的目的高弹态或者由后者标的目的前者的改变温度 Tg,说人话就是,低于这个温度橡胶会变得很是脆而掉去弹性,而大部门橡胶 Tg 都不低于 -60 摄氏度,在 -80 摄氏度以下很轻易变为玻璃态然后在车辆的重压下崩裂。

其实大大都材料低温城市发生脆化、硬化,好比吊挂更硬、玻璃变的极其懦弱等,只不外橡胶转变更较着。

3.气密性必需改良

车表里有快要 100 度的温差,大气流掉还会造当作气压转变,想正常的在车里糊口,必需给车辆加压以包管有足够的压力正常呼吸,同时改善密封性以包管氧气不过漏,这么做还能提高车体保温机能。

4.加热器

我认为可以利用核电池,即即是现代手艺也有利用核电池为航天器供暖的先例(玉兔号),火星救援男本家儿也曾挖出核电池作为供和缓电力撑持。在那个把握重核手艺的年月,核动力小型化应该不当作问题。

5.材料热胀冷缩

车辆表里温差一百度,若是是利用高能量的策动机温差能达到数百度。

在这种环境下,材料是会发生热胀冷缩的,然而问题来了,分歧材料的膨胀率纷歧样…会造当作分歧材料间隙较小的零件彼此抱死、或者原本相毗连的部件分手等现象…

6.电子零件机能改变

低温环境下,表露在外的电子零件参数城市发生转变,诸如电阻、电容、变等机电零件城市跟着温度转变而改变机能参数。

7.润滑系统掉效

且不说润滑油 / 脂完全凝固,即使不凝固,粘度也会上升,流动性降低,使得润滑的感化大大降低。

这会直接导致各部件阻力增大,各部件间磨损加剧,即即是现代车辆,策动机大部门损耗都是在车辆冷启动时发生的。

8.强制性的越野机能

那个时辰根基没路了,别看片子中车辆如履平地,那是因为人家个头大,现代轿车没几个能在这种环境下跑,不外现代重卡家族可以一试。

除了地面地形,还会因为冰冻而造当作侧滑,制动结果差等等环境。

v2-4c03c718c7846588e39adb69a04a8197_is.jpg框框框子,想找份工作但不想坐班。

以上几位都从汽车角度说的很好了,我从其他方面(本家儿如果原作和一切小细节)方面来谈谈。

1、为什么转标的目的操作机构设计当作球形

2、为什么要多年驾驶经验才能开

这两个问题其实是一样的,原因很是简单,因为这个车太快了。

杭州经马尼拉到苏拉威西岛比力适合建造地球策动机的地域要足足 3700 公里,十几个小时能开曩昔意味着速度必然跨越 200 千米每小时,甚至很可能 300 千米摆布——这里可以确定赤道策动机必然是修剪在赤道以南的,因为他提到了长夜。

这车速度达到了 300 公里,也就是和 F1 一样的速度,最关头的问题不在于这里,这车是 50 吨级的重型自卸卡车,自身重量也跨越 40 吨,整体质量在 90 吨以上。

车队是由 50 吨的巨型自卸卡车构成,车上满载着从太行山上挖下的岩石。汽车很快升到了 5000 米以上,下面的大地已看不清细节,只能看到地球策动机反射的一片青光。

固然 F1 赛车也有 300 公里以上的速度,但 F1 整车重量不跨越 600 千克,而这辆车有 90 吨,跨越了绝大大都坦克!

而绝大大都 F1 赛车手,从第一次接触车起头到开上 F1,大大都要颠末 10 年以上时候,10 岁摆布就接触车辆,然后 14、15 岁起头从初级方程式赛车起头练习、参赛,今朝全球最年青的 F1 赛车手是马克斯·维斯塔潘,他爹就是 F1 赛车手,可是他第一次角逐,也是 17 岁半的工作了。

对他来说,应该至少接触了汽车 8 年以上(从 8、9 岁起头算),估量他爹从小练习。

用 5 年来练习一位卡车驾驶员,现实上已经是手艺前进的优势了。

从这一点可以看出,刘启真的是天才……

正常 50 吨级自卸卡车的功率仅仅不到 400 马力,速度也只有 60 摆布,达到接近 300 千米的时速至少要晋升 4 倍的速度,也就是翻两番,但车速提高一倍,功率就要提高六到八倍,何况卡车还不像超等跑车一样做了减阻设计,理论上需要更多的功率。

400×8×8=25600 马力,考虑到这车的造型,我感觉应该有 3 万马力以上。

让 90 吨级的车达到 300 千米以上的速度需要的马力在三万以上!

三万马力列位很可能不知道什么概念,我举个例子。

中国的 054A 护卫舰,4000 吨级,他的功率仅仅只有不到 3 万马力,只有 4 台 5000 千瓦级的策动机。

仅仅只有 2.7 万马力。

也就是说,若是让一艘 054A 和这辆卡车拔河,若是绳索足够健壮,那么 054A 拔不动……

拔不动……

动……

这策动机手艺高到什么境界了呢?卡车是需要扭力的,若是卡车都能装一台 3 万马力的策动机达到 300 公里以上的速度,这时辰的通俗车大要早就超音速了

现实上也确实如斯,原作里写过这一点。

我们的飞翔汽车以四倍音速飞翔了两个小时,终于可以或许看到太阳了,它方才升出承平洋,这时看上去只有棒球大小,给冰封的洋面投下一片微弱的、冷冷的光线。

人类此刻能拿出来的最强策动机,这种卡车可以用的无非就是坦克上的策动机,然而最多也就达到 2000 马力摆布的水准,在体积几乎不变(卡车也就那么大处所)的环境下,功率晋升了 15 倍。

也就是说,这时辰能开车的,回到 2022 年,吊打风见隼人仍是大要率很轻松的。

你一个 700 公里直线,600 公里过弯的赛车有啥好骄傲的?

3、对于此刻的汽车来说,那时的汽车有什么立异

4、在极低温度下,如何降服对电子和机械部门的影响,如何连结策动机工作温度。

除了还挂了个“汽车”的名字以外,其他应该都是立异……

动力上面已经谈过了,能源问题其实原作里提到了。

车子不是核动力的,可是用的是核电池,加能源应该是直接加浓缩铀的,因为手艺已经进步前辈到这一步了

衣服就是核电池

父亲是空军的一名近地轨道宇航员,在家的时候很少。记得在变轨加快的第五年,在地球处于远日点时,我们全家到海边去过一次。运行到远日点顶端那一天,是一个如同新年或圣诞节一样的节日,因为这时地球距太阳最远,人们都有一种虚幻的平安感。像以前到地面上去一样,我们须穿上带有核电池的全密封加热服。外面,地球策动机林立的刺目光柱是本家儿要能看见的工具,地面宿世界的其它部门都覆没于光柱的强光中,也看不出转变。

核电池这一点后面还提到了。

真感激死刑的执行者们,他们为这些罪犯找了一种好的死法:他们收走了被判死刑的每小我密封服上加热用的核能电池,然后把他们丢在大海的冰面上,让零下百度的严寒慢慢夺去他们的生命。

从车子没有排气口(烧开水)来看,车子应该是核电转化策动机,直接用核电池里的能源驱动电念头,这个却是解决了另一个问题,既低温下动力怎么工作。

电子产物之流倒不怎么担忧,此刻良多电子产物在外界之所以冬季失落电,本家儿如果因为电池的问题,大大都电子产物在设计的时辰其实是考虑了超低温利用的,至少测试的时辰零下 40 度这一关必需曩昔,究竟结果你想卖到全求就必需考虑到这一点,室外失落电太猛是人类电池手艺太渣。

核电池应该是不存在问题的。

究竟结果电念头这工具只要不冻出弊端,理论上越低温反而应该越好一些,因为超导效应……

按 2075 年的手艺,外界温度零下 83 度的环境下,超导并不坚苦

相对在低温下连结工作,如何高温下包管工作反而才是一个大问题,行星策动机内部跨越 100 度以上的高温要维持正常工作的难度其实比零下 80 度维持工作要坚苦得多。

以人类此刻的手艺都可以做到零下 70、80 度还能工作,好比南极考查就必需考虑这一点,在南极内部高原地域平均温度常年低于零下 50 度,但在 100 度以上的高温傍边工作反而很坚苦。

  • 发表于 2019-02-16 19:48
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