Центр исследований и инноваций Ford: автомобили из одуванчиков

Щелчок, затем короткий свист разгона и глухой удар! Стальной брусок впивается в балку лонжерона, деформируя и изгибая ее. За доли секунды все кончено, и перед нами предстают результаты аварии… К счастью, аварии рукотворной, проведенной в IKA (Institut für Kraftfahrzeuge — Институт автомобильной инженерии) в немецком городке Ахен по заказу компании Ford. Кстати, европейский центр исследований и инноваций Ford находится здесь же, в Ахене, буквально в пяти минутах езды от института IKA. Так что нет ничего удивительного в сотрудничестве этих двух организаций.

На первый взгляд лаборатория прочности выглядит как «песочница» для взрослых мальчишек – судя по обилию разорванного, разрезанного и покореженного металла вокруг, ломать тут умеют и любят. Но ощущение легкого беспорядка в ангаре, создаваемое обилием самых разнообразных обломков, обманчиво – сразу после испытания инженеры с немецкой дотошностью фиксируют результат, огромный ЖК-экран на стене уже отображает графики, измерения тут же заносятся в базу. Хотя многие характеристики деталей можно вычислить с помощью компьютерного моделирования, без практических испытаний финальное решение о применении тех или иных материалов в конструкции серийного автомобиля не принимается.

Особенно когда речь идет о внедрении новых материалов. Впрочем, слово «новый» в отношении алюминия в автомобильном производстве требует нескольких уточнений. Разумеется, отдельные алюминиевые детали использовались многими изготовителями в самых разных моделях, а наиболее дорогие автомобили с выраженными спортивными амбициями могут иметь даже полностью алюминиевый несущий кузов. Алюминиевые сплавы способны обеспечить сравнимые со сталью прочностные характеристики при значительно меньшей массе. Для потребителя сплошные преимущества – меньшая масса позволяет добиться лучшей управляемости и сэкономить на горючем, а, кроме того, алюминий устойчивее к коррозии. Но для производителя применение алюминия означает множество сложностей и хлопот – прежде всего потому, что соединение алюминиевых деталей между собой, а также с частями из других металлов требует совершенно новых технологий.

Тем с большей гордостью специалисты европейского центра исследований и инноваций Ford представили нам новый пикап F-150 – первый полностью алюминиевый автомобиль такого класса. Разумеется, чем больше машина, тем заметнее разница при переходе от использования стали к применению алюминия! Стоит отметить, что F-150 — это не только самый большой автомобиль с алюминиевым кузовом, но и самый распространенный: уже сейчас в год производится больше экземпляров F-150 (ожидаемый тираж этой модели – до полумиллиона штук), чем всех остальных алюминиевых авто в мире.

Разумеется, алюминий – не единственный материал, используемый при производстве автомобилей Ford. Еще новые модели компании делают из… кукурузы, бобов, томатов, риса и даже одуванчиков! И это вовсе не шутка. В некоторых деталях применяются органические волокна, получаемые из отходов переработки сельскохозяйственных культур, в частности кукурузы. Эти волокна чрезвычайно прочные (у автора была возможность попробовать разорвать такое волокно, толщиной всего в полмиллиметра, руками – задача оказалась не из простых) и легкие, технология их обработки напоминает работу с полимерами, так что из них формуются многие детали салона.

Немаловажно, что такие детали – полностью биоразлагаемы, всего за 90-120 дней они превращаются в обычный компост. А крышка двигателя новой Fiesta – это плод сотрудничества с компанией Heinz, известнейшим производителем кетчупа. И изготовлена она, как вы уже, соответственно, догадались, из томатов – точнее, томатных шкурок, отходов производства Heinz. Так же как и в случае с кукурузой химическая обработка позволяет превратить кожицу помидоров в достаточно прочный и при этом легко утилизируемый без вреда для окружающей среды материал.

Но конечно, в Ахен нас привел интерес не к биоперерабатываемым материалам, а к перспективным электронным системам Ford, многие из которых также разрабатываются здесь, в европейском центре исследований и инноваций. Часть из продемонстрированных нам технологий уже реализована в серийных машинах, другая — пока еще остается на стадии прототипов. А с некоторыми из этих технологий наши читатели уже знакомы благодаря новостям на 3DNews.

Например, мы рассказывали о системе активного шумоподавления, предназначенной для создания тишины в салоне автомобиля. В Ахене нам удалось познакомиться с этой системой поближе – она была установлена в Ford модели Edge — и выяснить некоторые подробности. Прежде всего, Active Noise Control разработана инженерами компании Panasonic и ориентирована в данный момент только на дизельные автомобили. Дело в том, что в действительности эта система не обеспечивает полной тишины – это и невозможно было бы сделать более чем для одной-двух точек в салоне. Ее цель совсем другая – минимизировать раздражающий низкочастотный гул, создаваемый дизельным двигателем при работе на средних и повышенных оборотах. Active Noise Control работает как и любая другая система активного шумоподавления – с помощью нескольких микрофонов фиксирует шум и силами штатной акустической системы создает ответную волну с той же амплитудой, но в противоположной фазе. Признаться честно, при первом знакомстве с системой я был изрядно разочарован: вместо полной тишины – едва заметный эффект, который удалось расслышать лишь после нескольких включений-выключений системы. Но слух довольно быстро адаптируется к новой акустической картине, и без помощи этой системы низкочастотный шум в звуке двигателя воспринимается уже как очень раздражающий.

Довольно интересными показались системы (уже серийные, их можно заказать в качестве дополнительной опции на автомобилях 2015-2016-го модельного года), которые должны обеспечить безопасность при маневрировании на парковках и в дворовых проездах. Так, например, широкоугольная камера с углом зрения около 180 градусов поможет безопасно выехать на дорогу, даже если обзор закрывают припаркованные автомобили – изображение с нее передается на экран мультимедийной системы и позволяет буквально заглянуть за угол. А система на основе радара предупредит о приближении другой машины при выезде с парковочного места задом – для демонстрации работы этой системы представители компании использовали в качестве движущейся помехи электромобиль: он не издает шума при езде, и заметить его заранее без помощи радара совершенно невозможно. Подобные технологии могли бы заметно сократить количество мелких аварий – неопасных, но отнимающих у попавших в ДТП массу времени и денег. Жаль, что пока эти системы поставляются лишь как дополнительное оборудование.

Но наибольшее впечатление произвела на меня система полностью автоматической парковки. Мы уже рассказывали о парковочном помощнике Ford, реализованном в серийных автомобилях, – он облегчает параллельную и перпендикулярную парковку, самостоятельно рассчитывая маневр и поворачивая колеса автомобиля. Но совсем без вмешательства водителя в текущем поколении парковочного ассистента не обойтись – человек управляет скоростью движения и, главное, останавливает машину, когда она запаркована.

Показанная же нам в Ахене система обходилась без человека на водительском сиденье совершенно запросто – автомобиль управлялся снаружи с помощью специального пульта. Такая возможность может понадобиться для того, чтобы поставить машину в тесный гараж или, например, на узкое парковочное место, где автомобиль поместится, а вот открыть дверь уже невозможно. Причем в серийной реализации этой системы, которая, судя по готовности прототипа, уже не за горами, пульт не понадобится вовсе – автомобилем можно будет управлять с помощью специального приложения для смартфона.

В данный момент система умеет оценивать размеры парковочного места, корректировать траекторию (то есть автомобиль не обязательно выставлять точно по курсу парковки, с помощью радаров он сам определит верное направление), останавливаться перед внезапно возникшими препятствиями как спереди, так и сзади при выезде с парковки. Конечно, остается открытым вопрос как быть тем водителям, чьи машины не оснащены подобной системой, но к которым слишком близко окажется припаркован такой автомобиль. Видимо, тут надежда лишь на вежливость и правила хорошего тона — автоматизировать их, к сожалению, гораздо сложнее.

В завершение рассказа об увиденном в европейском центре исследований и инноваций Ford стоит упомянуть и систему автопилотирования – да-да, нам продемонстрировали и ее. Однако по сути показанное нам решение представляет собой современный адаптивный круиз-контроль, совмещенный с системой контроля полосы. Демонстрационный автомобиль проехал по участку скоростной дороги, самостоятельно замедляясь и разгоняясь, выдерживая дистанцию до впередиидущего ТС и подруливая для того, чтобы не выйти за границы полосы движения. Подобные технологии не диковинка как для других компаний – уже есть серийные модели, наделенные подобными возможностями, так и для самой Ford. Мы не раз рассказывали в наших новостях об испытаниях полностью автопилотируемой машины Ford Fusion Hybrid, проводимых в США. Там для этого построен целый искусственный город — Mcity.

Видимо, руководство компании считает, что европейские дороги меньше подходят для робомобилей. Доля истины в этом, безусловно, есть — дорожная сеть США в хорошем смысле искусственна, по заданию правительства страны она была спроектирована и фактически построена с нуля в первой половине XX века. Этим – однородностью и унификацией – дорожная структура Соединенных Штатов значительно отличается от эволюционно развивавшихся дорог и магистралей Европы, подчинявшихся к тому же правилам и законом самых разных стран.

Впрочем, тем интереснее было ознакомиться с новинками, разрабатываемыми именно в европейском центре инноваций компании, — они гораздо лучше подходят для наших дорог, ведь история развития российской транспортной сети ближе к европейской.