Аэромобиль: Гибридный трицикл
Сам Стив говорит, что ему стало скучно. Просто скучно. И тогда он решил основать автокомпанию. «Когда вы говорите кому-нибудь, что хотите стать автопроизводителем, это выглядит так, будто вы заявили, что сегодня вечером отправляетесь на Луну», — смеется Фэмбро. Он вознамерился создать транспортное средство нового поколения. Легкое и стремительное, как самолет, и экономичное, как велосипед. Собственно говоря, эта идея и определила облик будущего автомобиля. Вернее, трицикла «со всеми удобствами». Почему именно трицикла? Тут все просто: сертификация четырехколесного транспортного средства в Америке крайне тяжела и может занять годы. Трициклы же формально попадают в категорию мототранспорта, требования к которому не столь жестки.
Вместе со своим другом и компаньоном, физиком Тео Коцероглу, Стив принялся за изучение основ автомобильного дизайна, аэродинамики и технологии композитов. Не имея никакой производственной и исследовательской базы, кроме собственного гаража и компьютера с программой гидродинамического моделирования (CFD, Computational Fluid Dynamics), Фэмбро и Коцероглу за год сумели создать виртуальную модель трицикла с потрясающе низким коэффициентом лобового сопротивления — всего 0,06! Рекордом среди серийных автомобилей на тот момент был коэффициент 0,19 — он принадлежал электромобилю General Motors EV-1, который так и не снискал популярности. Современные массовые автомобили имеют коэффициент Cx не менее 0,25−0,30.
В это же время друзья вели разработку методики изготовления деталей сложной формы из композитного сэндвича и в итоге запатентовали ее под названием PAC2 (Panelized Automated Composite Construction). По словам Фэмбро, эта полностью автоматизированная технология позволяет производить кузовные элементы очень быстро, точно и недорого. Изготовление деталей и их монтаж занимает считанные минуты, а сама конструкция получается предельно прочной и легкой. К тому же полученный кузов не требует окраски и совершенно не подвержен коррозии.
В качестве силовой установки было решено использовать гибридную трансмиссию с компактным дизельным двигателем и вспомогательным электромотором. Предварительные расчеты по теоретическому расходу топлива выглядели просто неправдоподобно — 0,72 л солярки на сотню при скорости 105 км/ч. Цифры напугали самого Фэмбро, но он решил, что при переговорах с потенциальными инвесторами будет оперировать именно этим бронебойным аргументом.
Когда в 2006 году теоретические выкладки были готовы, Фэмбро пришел с ними к Тони Киртону, много лет руководившему американскими продажами Volkswagen, Audi и BMW. По словам Киртона, на первый взгляд идея Фэмбро и Коцероглу выглядела бредом, но ее авторы совсем не походили на сумасшедших. «Я увидел, что эти ребята классные профи и твердо стоят на земле, — говорил впоследствии Киртон. — Я сказал, что никто и никогда не даст им ни цента, пока не увидит построенный прототип». Когда Киртон рассказал друзьям о примерной стоимости постройки рабочего прототипа по их чертежам, Фэмбро и Коцероглу не смогли подняться со стула. Не меньше миллиона долларов! Но первый шок быстро прошел — ведь совсем рядом от родного Сан-Диего находится Кремниевая долина с ее молодыми миллиардерами, предпочитающими носить рваные джинсы вместо смокингов, с тонким чутьем на прорывные идеи. Один из них, президент венчурного фонда Idealab Билл Гросс, просмотрев десяток листов с таблицами и графиками, подписал требуемый чек.
Политика обтекаемости
Получив деньги на постройку прототипа, Фэмбро перебрался из своего домашнего гаража в просторный авиационный ангар и заключил контракт со знаменитым дизайнером Джейсоном Хиллом, который до этого работал в студии компании Mercedes Benz и выполнял специальные заказы для Porsche. Хилл получил от Фэмбро карт-бланш на создание дизайна трицикла, который получил рабочее название Aptera Mk0. Вместе с ним к работе над доводкой механических и силовых элементов конструкции приступил инженер Нэйт Армстронг, за плечами которого к тому времени было уже более десятка серьезных проектов. Несколько лет он проработал в легендарной компании Metalcrafters, которая занимается постройкой концептуальных моделей для ведущих автопроизводителей мира.
В марте 2007 года, всего через год после начала работ, Aptera Mk0 был полностью готов к ходовым испытаниям. Коэффициент лобового сопротивления трицикла, напоминавшего звездолет, вырос почти вдвое в сравнении с исходным проектом, но все равно остался фантастически низким — всего 0,11. Из чистого любопытства Фэмбро подсчитал, что при уклоне дороги в два градуса на скорости 130 км/ч Mk0 будет поддерживать равномерное движение благодаря одной силе тяжести, не затрачивая ни одного джоуля энергии. На этой скорости сила сопротивления воздуха для Mk0 в шесть раз меньше, чем для гибридной Toyota Prius — 76,6 против 477,6 Н.
В принципе создать обтекаемый кузов не сложно. Знаменитый Sunracer корпорации General Motors и многие другие специально построенные единичные модели демонстрировали коэффициент лобового сопротивления, близкий к 0,05. Но каждый из них стоил несколько миллионов долларов. А вот сделать аэродинамически эффективный кузов для массового автомобиля — сложнейшая технологическая задача. Многочисленные требования по безопасности и индустриальные стандарты буквально подрезают крылья фантазии дизайнеров. Фэмбро, Хилл и Армстронг решили не идти на компромиссы и выиграли. В Aptera все детали и линии тщательно просчитаны с точки зрения аэродинамики. Даже такие, казалось бы, второстепенные элементы, как колесные кожухи, играют важную роль в общем результате. Билл Кавнер, один из инженеров компании, говорит, что с «голыми» колесами расход топлива трицикла возрастает в три-четыре раза!
«Aptera обладает совершенно необычными качествами, — говорит Стивен Фэмбро. — Как правило, автокомпании уделяют большее внимание визуальной эстетике, чем аэродинамике. Сначала они рисуют эффектный кузов, а потом ломают голову, как снизить его лобовое сопротивление. Мы исходили из эстетики безопасности и экономичности, поэтому дизайн Aptera продиктован законами математики и физики. И это как раз тот случай, когда математика и физика выглядят великолепно».
Первые ласточки
Благодаря композитному кузову, состоящему из двух силовых элементов, склеенных между собой, снаряженная масса двухместного Mk0 составила 386 кг. В состав слоев композитного сэндвича вошло множество различных компонентов, включая углеродное волокно, стекловолокно и кевлар. Справедливости ради надо сказать, что корпус Mk0 был лишь внешней оболочкой, лишенной множества необходимых в серийной машине компонентов. Команда Фэмбро просто не хотела терять время. Основой для крепления корпуса, двигателей и подвески служила легкая стальная рама.
Премьера революционного трицикла произошла в марте 2007 года во время ежегодной конференции TED в Монтеррее. TED (Technology, Entertainment, Design) — это неформальная встреча выдающихся личностей из трех сфер — технологий, дизайна и современного искусства. В случае удачного дебюта создатели могли рассчитывать на мощную поддержку общественного мнения. Расчет оказался верным. Во время первого официального теста Aptera Mk0 продемонстрировала феноменальную топливную экономичность — 1,023 л на 100 км при скорости 90 км/ч. После этого о компании Accelerated Composites и ее совладельцах Стивене Фэмбро и Крисе Энтони заговорили в прессе, на телевидении и радио. Это был настоящий успех.
После того как Aptera Mk0 была представлена городу и миру, компания Фэмбро и Энтони сменила «технологическое» название Accelerated Composites на «автомобильное» Aptera Motors. Начался новый, самый важный этап работы: удачный прототип требовалось превратить в серийный трицикл. Отличные отзывы в прессе помогли компании привлечь серьезные инвестиции от частных лиц и венчурных фондов. Летом 2007 года Aptera переехала в новое просторное здание, где Фэмбро начал монтаж оборудования для производства композитных корпусов и сборки трицикла. Джейсон Хилл и Нэйт Армстронг принялись за доработку кузова, дизайна салона и силовой установки прототипа. В начале сентября предсерийный образец Aptera Mk-1 был показан публике. Одновременно Фэмбро и Энтони начали прием оплаченных заявок от клиентов на две модификации трицикла — электрическую Aptera Type-1e и гибридную Type-1h. Желающих заплатить за невероятную машину с поставкой через полтора года нашлось немало: к ноябрю этого года количество оплаченных взносов составило почти три с половиной тысячи.
В ноябре 2007 года компания приступила к постройке еще пяти полностью укомплектованных предсерийных прототипов Aptera Mk-1 для тестирования и демонстрационных целей. Во время дорожных испытаний на полигоне Arizona Proving Grounds гибридная версия Aptera продемонстрировала неправдоподобно низкий расход топлива — всего 0,692 л на 100 км. И хотя этот результат был достигнут в идеальных условиях при равномерном движении, он все равно поражает воображение. Надо заметить, что серийная машина почти вдвое тяжелее первого прототипа, показавшего экономичность на уровне 1,023 л на сотню.
Трехколесное детство
Стивен Фэмбро еще в конце 2007 года подал заявку на участие в состязании по экономичности, которое будет проводиться организацией X-Prize Foundation следующей осенью. На кону стоит солидная сумма в $10 млн, и в своем классе у Aptera пока что самые высокие шансы на победу. Но, по словам самого Фэмбро, трехколесная Aptera — всего лишь первый этап развития компании. В кооперации с Джейсоном Хиллом инженеры компании уже принялись за создание пятиместного четырехколесного электромобиля Project-X Palomar, который будет выглядеть более традиционно. Но, уверяет Фэмбро, не утратит при этом фирменных черт — изящества, легкости и великолепной аэродинамики.