小马宝莉:小马国火星救援

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第219章 太阳日418

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原因在于摩擦力。摩擦力会持之以恒地窃取任意类型动力引擎的运转效率——相互刮蹭的轴承,还有与外壳之间的滑动等等,各种方式积少成多。减少负载的同时确实会减少拖动所需的电能,这点是没错……可是摩擦力的消耗是永恒不变的,这样以摩擦形式损耗掉的电力在总能耗中的占比就会上升。

再回到我刚才所说,每个漫游车轮里的电机都不是省油的灯。NASA当时的需求是要设计高能效的漫游车,然而他们同时也更加希望最终的成品车辆能攀越崎岖的恶劣地形,载着团队安全返回,毕竟这才是重中之重。而之前搞出安全玻璃头盔面罩还有一次性二氧化碳滤芯这些败笔的那一群脑瘫这回的想法却是,“做过头是什么意思?不存在的。”于是最后的成果就是这么些几乎能把英伦岛群直接跨过海峡一路拖到与法国接壤的可怕电机。

这里我是夸张了一点,不过我想表达的关键在于漫游车驱动电机的牵引能力绝对是强到过了头。一开始要带着二十六吨重的负载起步的时候如此强劲的动力自然是好事,可一旦车辆开动起来,维持前进的能量消耗其实是很少的。这时视在负荷直接断崖式下跌,而摩擦力——由于移动房车过度超载而进一步恶化——很快就把运行效率囫囵吞没了。而即使我们让电脑发指令给那些电机断电也是于事无补,因为这样的结果是断电的电机会立刻成为发电机,由此产生的大量阻力只会拖累其他运转中的电机,就算能生产一点电能,也远远不够弥补带来的巨大效率损失。

不过话还是要说清楚,断然拿掉八个驱动轮中的两个并不会给我们直接换来百分之二十五的效率提升。首先要考虑到我们还没有加速到巡航速度时,一切扭矩都是对我们有利的。即便这些电机都是力拔山兮气盖世,六台电机要拖着二十六吨载荷从完全静止启动也还是略微超过总额定负载的,因此在达到预定速度之前效率都会受到影响。而且还有一点;每次我们刹车时,运转的电机都会回收一部分失去的电能,但是脱开离合的那几个车轮可没有这种作用。显然脱开离合的车轮是不能靠再生制动发电的。因此如果采用六轮驱动的配置,无论是启动还是停车我们都会损失掉一定的效率。

然后还有上坡的问题。六轮驱动的配置是完全受不了任何坡比大于一比四的上坡的。光是今天我就已经出了四次舱,暂时重新连上那两个后轮的电机离合之后我们才能脱离要穿越的沟壑地带,因为我们实在是找不到坡度低于三十度的缓坡。等我们以后真正上了路,遇到类似的情况就代表我们损失了宝贵的时间,也就意味着补充的电能会减少,最后就会导致每天有效行程缩短。同时这也意味着我们还要在反复启停的过程中浪费掉不少能量。

NASA也在JSC街头开展了行驶测试(绝对是游客们难得一见的景象,不过在他们大饱眼福的同时我还是想对那些被迫要将自己的车辆移出街头停车位的工程师们说一声抱歉)。取得的测试结果是在地球的引力环境下完全平坦没有障碍物的街道上,只有极少量制动或加速的行车过程中提升的效率为百分之十二。

那我们这里又是什么情况?这么说吧,昨天我们是以瓦时的电能行驶了57.11千米。而今天我们测得的是……当当当当……60.53。可以换算出效率提升了5.5%,将每千米850瓦时的里程耗电压到了805左右。之后我们又充了几个小时的电,开了短短一段路回到之前我们测试中多次路过的居住区。前情提要到此为止。

百分之五点五当然是有作用,可也不是那么显着,更不用说想想就知道我们途中必定会遭遇许多没了这两个驱动轮根本就无法翻越的崎岖地形。而且以批判性的眼光来看,我们在第二次测试中基本上是沿着我们自己踏出的路原路返回居住区的,因此至少有一部分的效率改善要归因于熟悉的行车路线,不需要放慢速度寻找绕开障碍物的通路。(而且相比阿西达里亚这里的路况,等我们以后真正上了路,遇到的障碍物可比现在要多得多。)

简言之,只有在我们确定接下来有很长一段地形大多平直的道路可以让我们快速通过的前提下,我们才能解除两台电机的驱动,否则是没必要费这么多麻烦的。

不过还是要说明一下,问题的根源其实并不在于电能的消耗,而应该归于电能的生产。无论遇到怎样的问题,只要手头有花不完的燃料资源,就算效率再差也都无所谓。而在这一方面,我们也算是有一点优势的;目前火星轨道正在快速逼近太阳,并且这一趋势也会在我们的旅途中持续。还有个更好的消息:斯基亚帕雷利差不多正好位于火星赤道上——在南纬三度的位置。这就代表无论接下来的情况再怎么变化,随着我们一路前行,太阳能电池板的电力输出也会略有增加。

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