Как NASA «тормозит» мир автопрома: новая технология повышает эффективность и безопасность тормозов
Представьте себе, что привычные нам автомобильные тормоза могут стать объектом инноваций, способных изменить представление о производительности и экологичности. Именно это и произошло, благодаря сотрудничеству космического агентства НАСА и компании Orbis Brakes. Казалось бы, где космос и где автомобили? Но, как выясняется, принципы, по которым работают инженеры, проектирующие космические аппараты, могут с успехом применяться и в повседневной жизни.
Секрет легкости: космический подход к автомобильному тормозу
Одной из ключевых задач для НАСА при создании космических аппаратов является минимизация их веса, ведь каждая лишняя грамма требует дополнительных усилий для вывода на орбиту. Аналогичная проблема стоит и перед автопроизводителями, стремящимися к улучшению динамических характеристик и топливной экономичности своих машин. И вот тут-то на сцену выходит изобретение Джонатана Ли, инженера по конструкционным материалам из НАСА, который сумел перенести свои знания о космических технологиях в мир автомобильных тормозов.
Традиционные дисковые тормоза представляют собой довольно массивную конструкцию: две металлические пластины, между которыми циркулирует воздух для охлаждения. Но, как показала практика, этот способ охлаждения не самый эффективный: нагревается внешняя поверхность, а охлаждается внутренняя, что ведет к большим потерям энергии и увеличенному весу всей системы. Ли решил эту проблему, разработав совершенно новую концепцию охлаждения, которая позволила не только уменьшить вес, но и повысить эффективность тормозной системы.
Периодическая волна: как турбулентность спасает от перегрева
В основе новой конструкции лежит ротор, состоящий из одного диска с небольшими ребрами вокруг центральной ступицы. Вращаясь, они затягивают воздух и прогоняют его по поверхности, охлаждая диск, тормозные колодки и суппорт. Но это еще не все. Главное отличие от традиционных тормозов заключается в наличии специальных углублений на поверхности ротора, которые образуют так называемую «периодическую волну».
Эти углубления, подобно небольшим каналам, направляют воздушный поток, создавая турбулентность. Именно эта турбулентность, усиленная центробежной силой, эффективно отводит тепло, подобно тому, как речной поток смывает мусор. Более того, канавки увеличивают площадь поверхности охлаждения на 30% и повышают трение между колодкой и диском, что делает торможение более надежным и предсказуемым.
Экология и безопасность: двойная победа
Новая конструкция тормозов не только эффективна, но и более экологична. Как известно, при высоких температурах тормозные колодки выделяют вредные наночастицы, которые могут нанести вред здоровью человека. В новой системе, благодаря эффективному охлаждению, риск перегрева колодок и образования токсичных веществ сводится к минимуму.
Кроме того, конструкция ротора позволяет удалять воду и дорожный мусор из зоны торможения, что также повышает безопасность и надежность системы. Нельзя не отметить и эстетическую составляющую: необычный дизайн ротора, с его волнообразными линиями, делает его не только функциональным, но и привлекательным элементом автомобиля.
От космоса к автотрассе: будущее тормозных технологий
Технология, разработанная НАСА, уже нашла свое применение в автомобильной промышленности. Компания Orbis Brakes предлагает роторы NextWave для высокопроизводительных автомобилей, а в будущем планирует выпустить еще две линейки: LightWave с облегченными суппортами и CarbonWave, специально разработанную для электромобилей.
Интересно, что новые тормоза не только превосходят традиционные по своим характеристикам, но и оказывают положительное влияние на экологию, снижая выбросы вредных веществ и уменьшая углеродный след. Таким образом, сотрудничество космического агентства и автомобильной промышленности привело к созданию не просто нового тормоза, а целой революционной системы, способной изменить наше представление о том, какими могут быть тормозные технологии.
