Tesla Roadster 2 – jednorazowy pistolet pneumatyczny za milion złotych zaliczki [galeria]

Dariusz Hałas

Dodane: 4 godziny temu

Świat oszalał, wszyscy piszą o latającym samochodzie Elona Muska, a ja nie zamierzam dołączać do tego chóru zachwytów. Pytam o sens całego przedsięwzięcia – choć wbrew pozorom wcale nie po to, by z góry wyśmiać ten projekt.

Oderwanie się od ziemi prototypu nowej Tesli Roadster w teksańskim ośrodku SpaceX niewątpliwie robi wrażenie. Ma w sobie coś z cyrkowego spektaklu. Zdaniem Tesli być może miało zdefiniować przyszłość motoryzacji, lecz pod warstwą widowiska kryją się ograniczenia termodynamiki, brak danych o ładowaniu pneumatyki i ciche wycofanie się z obietnic złożonych niemal dekadę temu. Bo nie zapominajmy: Elon Musk obiecuje wiele…

Podczas pokazu w McGregor zaprezentowano możliwości prototypu wyposażonego w dysze na sprężony gaz, w tym deklarowane przez producenta przyspieszenie od 0 do 60 mph (96 km/h) w 0,81 sekundy oraz krótkotrwałe uniesienie pojazdu nad nawierzchnię. Zanim jednak uznamy ten spektakl za zapowiedź seryjnej rewolucji na drogach, oddzielmy fizykę układów ciśnieniowych od marketingowych deklaracji Elona Muska. Krótko mówiąc, poddaję analizie to, co na temat nowego pojazdu Muska udało mi się znaleźć.

Dwie sekundy ciągu i zagadka pokładowego kompresora

Wersja Rocket korzysta z technologii SpaceX, wykorzystując zbiorniki kompozytowe COPV (Composite Overwrapped Pressure Vessel, czyli zbiornik ciśnieniowy z oplotem kompozytowym) o łącznej pojemności 600 litrów, w których zgromadzono około 250 kg gazu pod ciśnieniem 690 barów (10 000 psi; ok. 681 atmosfer). Choć inżynierowie deklarują łączny ciąg czterech tylnych dysz przekraczający 80 kN, szacunki fizyczne wskazują, że przy prędkości wypływu medium rzędu kilkuset metrów na sekundę zapas gazu przy maksymalnym otwarciu zaworów wyczerpuje się w zaledwie około dwóch sekund. Wziąłem pod uwagę impuls właściwy dla systemów zimnego gazu (cold gas thrusters) zasilanych powietrzem na poziome maksymalnie 65–70 sekund. Oznacza to, że prędkość wylotowa gazu z dyszy de Lavala wynosi około 650–700 m/s.

Uwaga, to oszacowanie, bo nie znalazłem żadnych wiarygodnych danych dotyczących rzeczywistej prędkości wylotowej gazu pędnego w nowym Roadsterze. Niemniej zarówno dostępne materiały wideo, długość „lotu”, przyspieszenie, uwiarygadniają przypuszczenie o zapasie materiału pędnego na ok. dwie (może minimalnie więcej) sekundy.

W praktyce oznacza to bardzo ograniczony zapas, który pozwala na pojedynczy, widowiskowy manewr (nawet bardzo widowiskowy, w redakcji długo zastanawialiśmy się czy to nie AI; ot znak naszych czasów), po którym samochód natychmiast traci swoje nadzwyczajne właściwości dynamiczne, a staje się po prostu bardzo szybkim (moc rzędu 1 MW, czyli 1360 KM!) autem elektrycznym.

Jak to się tankuje?

Największym znakiem zapytania pozostaje proces odzyskiwania tej zdolności. Elon Musk zadeklarował podczas wystąpienia, że samochód będzie w stanie samodzielnie sprężać gaz za pomocą pokładowego układu, jednak producent nie ujawnił mocy sprężarki, jej masy, zapotrzebowania na energię z akumulatora ani czasu napełniania butli. Z tym tankowaniem oczywiście trochę was wkręcam, bo w butlach jest przechowywane sprężone powietrze. Zatem Roadster nie musi mieć żadnej stacji z gazem, może pobierać i sprężać powietrze stojąc gdziekolwiek. No… może nie tam, gdzie orbituje pierwszy Roadster, bo tam powietrza nie ma.

Ale jest inny problem. Sprężenie 600 litrów gazu do niemal 700 barów w warunkach pojazdu o deklarowanej masie prawie 1700 kg (wiceprezes ds. inżynierii Lars Moravy podczas oficjalnej prezentacji pojazdu w Teksasie mówił o ok. 3700 funtach, czyli 1680 kg) stanowi spore wyzwanie inżynieryjne i termiczne. Niestety, nie znalazłem danych dotyczących mocy pokładowej sprężarki, a bez tego nie sposób ocenić, czy ponowne naładowanie układu potrwa kilkadziesiąt minut, czy wymagać będzie wielogodzinnego postoju. Niemniej istnieją przesłanki, że będzie trwało to raczej dłużej niż krócej. Skąd to wziąłem?

Z fizycznych reguł przemiany adiabatycznej gazu. Sprężanie gazu o ciśnieniu atmosferycznym do 10 000 psi zwiększa temperaturę, przy czym rośnie ona tym bardziej, im szybciej ten proces zachodzi. Wszystko sprowadza się do energii, która nie ma czasu ujść do otoczenia. Kompresor wykonuje ogromną pracę mechaniczną nad cząsteczkami powietrza, zmuszając je do gigantycznego ścisku. Ta energia natychmiast zamienia się w ciepło.

Gwałtowne wtłoczenie 250 kg gazu pod ciśnieniem ok. 690 barów wygenerowałoby temperaturę rzędu kilkuset stopni Celsjusza. W inżynierii pojazdowej to bariera nie do przejścia: dla zbiorników kompozytowych normatywny limit termiczny wynosi zaledwie 85°C – powyżej tej granicy żywice epoksydowe w oplotach z włókna węglowego tracą integralność strukturalną. Bez potężnej stacji zewnętrznej ze skomplikowanym układem chłodzenia gazu, mała pokładowa sprężarka musiałaby dawkować ciśnienie bardzo powoli, by nie przegrzać butli COPV. W praktyce oznacza to, że ponowne naładowanie układu na torze będzie raczej wielogodzinnym procesem niż szybką przerwą między przejazdami.

Ryzyko ciśnienia 690 barów i brak homologacji drogowej

Zastosowanie tak wysokich ciśnień w pojeździe cywilnym rodzi pytania o bezpieczeństwo i crash testy. Zgromadzenie 600 litrów gazu pod ciśnieniem 690 barów wymaga odpowiednich zabezpieczeń przed skutkami pęknięcia kompozytu, gwałtownej dekompresji oraz fragmentacji w razie zderzenia drogowego.

Dodatkowym zagrożeniem w warunkach codziennej eksploatacji jest działanie samych dysz: strumień gazu wyrzucany pod potężnym ciśnieniem w stronę asfaltu zamienia luźne kamienie i zanieczyszczenia nawierzchni w niebezpieczne odłamki, co stawia pod znakiem zapytania możliwość legalnego użycia takiego napędu poza zamkniętym torem. Owszem, wersja Rocket jest tylko torowa, ale ta średnia – Thrust – wyposażona w dysze z tyłu, ma być również drogowa.

Znamienny pozostaje fakt, że podczas teksańskiej demonstracji prototyp wykonywał manewry autonomicznie, bez człowieka w kabinie (dla większego show wewnątrz siedział robot Optimus). Choć producent tłumaczył to względami bezpieczeństwa, manewrowanie maszyną generującą przeciążenia wzdłużne sięgające 3,4 g przy braku marginesu na błąd w sterowaniu dyszami oznacza wysokie ryzyko niekontrolowanego kontaktu z nawierzchnią.

Podział w zaprezentowanej gamie wyraźnie pokazuje, gdzie leży granica cywilnego użytku. Bazowa odmiana Performance w ogóle nie ma dysz, a wersja Thrust – mimo czterech dysz z tyłu i 200-litrowego zbiornika w bagażniku – jest projektowana jako samochód drogowy, zachowujący dwa fotele i przeznaczony do normalnego ruchu (choć na obecnym etapie prototypu Tesla asekuruje się w amerykańskim regulaminie standardową formułą o braku ostatecznej homologacji). Prawdziwym poligonem technologicznym pozostaje ekstremalny wariant Rocket: wyposażony w dziesięć dysz, 600-litrowy układ ciśnieniowy i pozbawiony fotela pasażera. To wyłącznie ta jednomiejscowa konstrukcja, zdolna do krótkiego skoku w powietrzu, powstaje całkowicie poza reżimem homologacji drogowej i ma być oferowana wyłącznie na zaproszenie.

Zwijanie parametrów z 2017 roku i ponad milion złotych depozytu

Tegoroczny pokaz musiał być imponujący, bo jednym z jego zadań było przesłonięcie faktu, że Elon nie dowiózł obietnic z 2017 roku. Przypomnę zatem, że w listopadzie 2017 roku Tesla obiecywała czteroosobowe gran turismo z akumulatorem 200 kWh, zasięgiem 1000 km i startem produkcji w 2020 roku. W wersji z jesieni 2026 roku akumulator ma niewiele ponad 100 kWh, deklarowany zasięg spadł do około 483 km, a w odmianie Rocket konieczność wygospodarowania miejsca na butle z gazem wymusiła rezygnację z fotela pasażera. Zapowiedź uruchomienia produkcji przesunięto na 2028 rok – czyli 11 lat po pierwszej prezentacji „nowego” Roadstera.

Równie chłodno należy spojrzeć na warunki finansowe rezerwacji. W polskim cenniku wpłata na torową wersję Thrust wynosi dokładnie 1 022 000 zł (wobec 212 000 zł za bazową wersję Performance). Zgodnie z regulaminem kwota ta nie trafia na rachunek powierniczy, nie jest oprocentowana, a Tesla nie gwarantuje ani terminu dostawy, ani faktu przekazania pojazdu, oferując jedynie zwrot środków w przypadku rezygnacji przed konfiguracją. W praktyce oznacza to nieoprocentowane finansowanie producenta przez klientów zamrażających ponad milion złotych na nieokreślony czas. Cyrk na kółkach. W przenośni i dosłownie.

Symbioza ze SpaceX a geopolityczne granice integracji

W wymiarze technologicznym Roadster stał się demonstracją przenikania się projektów Muska: dysze i zawory wywodzą się ze SpaceX, siłowniki aktywnego spoilera zapożyczono z robota Optimus, a systemy sterowania orientacją w przestrzeni czerpią z oprogramowania rakietowego. Pokaz ten na nowo ożywił spekulacje o możliwym połączeniu motoryzacyjnego koncernu z sektorem kosmicznym w ramach jednego holdingu. Sam widziałem w dniu szałowego debiutu Roadstera wiele tego typu opinii, jakoby wkrótce SpaceX miał połączyć się z Teslą, tak jak wcześniej połączył się z xAI. Jednak raczej do tego nie dojdzie. I to nie dlatego, że ja tak piszę. Małe szanse na taki krok wynikają po prostu z istniejących barier po stronie amerykańskiego nadzoru i przepisów o kontroli handlu bronią (ITAR).

SpaceX realizuje strategiczne kontrakty obronne i wywiadowcze dla rządu USA (np. Starshield), podczas gdy Tesla pozostaje głęboko zakorzeniona na rynku chińskim poprzez fabrykę Giga Shanghai oraz lokalny łańcuch dostaw surowców. Przypomnijmy: Tesla jako pierwszy zagraniczny producent wybudowała w Chinach fabrykę będącą w 100% jej własnością, bez tradycyjnego chińskiego partnera joint venture, a skala jej uzależnienia od Szanghaju pod względem wolumenu i łańcucha dostaw jest bezprecedensowa. I choć Chiny w 2022 roku zniosły wymóg tworzenia spółek Joint Venture (wcześniej Volkswagen, Mercedes, czy BMW musiały działać na rynku chińskim w spółce, w której to chiński podmiot miał pakiet kontrolny), co pozwoliło zachodnim firmom przejąć kontrolę (np. BMW czy Volkswagen zwiększyły swoje udziały do ok. 75%), to Tesla w dalszym ciągu jest ewenementem zachodnim w Chinach. I to właśnie blokuje integrację.

Reuters: SpaceX Elona Muska buduje sieć szpiegowskich satelitów dla Stanów Zjednoczonych

Amerykańskie wymogi ochrony technologii krytycznych bardzo komplikują formalne połączenie obu podmiotów (SpaceX i Tesli) bez radykalnego wydzielenia operacji w Azji. Paradoks prezentacji w McGregor polega więc na tym, że inżynierom Muska stosunkowo łatwo przyszło połączenie komponentów rakiety z podwoziem samochodu w jednym prototypie, ale połączenie samych przedsiębiorstw wciąż rozbija się o geopolitykę i wymogi amerykańskiej administracji.

A samochód? Ma sens, ale nie jako samochód. Roadster to kolejny projekt Elona obliczony na zwyżkę akcji Tesli, zasłonę dymną na wcześniejsze obietnice. I jeszcze do tego ta rezerwacja, będąca de facto nieoprocentowaną pożyczką dla najbogatszego człowieka na Ziemi…