地球减速要700年,汽车刹车也不容易啊……

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| 加速500年,减速700年!
年初,我们在电影院实打实地感受到了“带着地球去流浪”是多么浪漫与悲壮。但电影中,地球还没有飞出太阳系,仅仅处于“先流浪时代”。当地球通过木星的引力加速,逃离太阳系后,才开启“后流浪时代”——全功率开启行星发动机,经过500年加速,到达光速的千分之一,历经1300年恒定速度滑行,最后再用700年减速。

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虽然光速很快,但它的千分之一只有大约300千米/秒,具有重聚变技术和行星发动机的未来人类,加速减速为啥需要那么久?这跟“惯性”有关。物理学上的惯性指的是物体保持自身状态的能力,物体质量越大,惯性也就越大,加速或减速也就越难。所以,即使发动机的推力很大,但面对地球这么大质量的东西,也只能缓缓加速,让这场流浪长达2500年之久。

在星际航行中,减速和加速一样,都需要慎重地考虑燃料消耗的问题。因为宇宙中没有空气阻力,航天器只要加速,就能够永远以一个速度航行下去。但为了进入目标星球的轨道,航天器就需要通过反向喷口进行减速来被星球的引力俘获,成为星球的一颗卫星,这个过程消耗的燃料并不比加速少。所以,如何权衡因为加减速导致的时间成本燃料消耗的矛盾,需要进行复杂、精确的计算和取舍。

回归现实,不是每个人都有机会成为拯救地球的英雄,或者开着飞船探索宇宙。更多的时候我们是开着车东奔西跑。虽然不及航天器那样需要精密的计算,但汽车的加速减速也直接关系到乘坐的舒适性和安全性。就拿“刹车”来说,就历经了100多年的演变。

| 为了刹车人们都开过哪些脑洞?

汽车的质量远比航天器小得多,但好歹也是以吨为单位的大家伙,刹起车来也并不容易。从刹车这个概念诞生到现如今,汽车都是通过在车轮上主动施加一个摩擦力,把动能转化成热量来减速。虽然原理层面没有变化,但科技发展导致老司机们的车速越来越快。为了实现更加舒适、安全的刹车,一些脑洞比较大的人发明了各种结构精巧的刹车装置。

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一开始,汽车采用蒸汽动力,速度奇慢无比,根本不需要刹车。使用了内燃机后,汽车的速度得到了一定的提升,但因为还在可接受范围内,并没有对刹车有特殊的要求,随便找块木头怼在轮子上就可以了。

随着车速的提高,相继诞生了鼓式制动器盘式制动器。前者的制动块位于制动轮的内侧,踩刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮来减速刹车,虽然有易磨损和制动性能不稳定的问题,但成本相对低廉。

金属具有良好的导热性能,非常适合用在高速状态下的制动,受限于当时的金属加工技术,盘式制动器的成本非常高,基本只有赛车才会装配。不过随着工艺和结构的改进,盘式制动器已经相当普及。

随着电子技术的发展和加工精度的再一次飞跃,ABS防抱死系统应运而生,它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。通过系统内部的角度、速度传感器,控制器可以计算出更加合适的压力输出,让刹车更加舒适。

从木头、鼓式制动器、盘式制动器,到ABS的机电一体化控制,刹车装置的安全性和耐用性有非常大的提升。但在传统车辆驾驶中,控制刹车时机的还是驾驶员自己。当道路前方出现紧急状况或者驾驶员注意力不集中的时候,还是会因为刹车不及时而造成危险。

| 安全方面,汽车可以更主动吗?

“道路千万条,安全第一条”,城市交通越来越拥挤,路况越来越复杂。要想实现更加安全的驾驶体验,汽车面对多变的路况必须更加“主动”——作为一辆科技加持的汽车,即使不依靠驾驶员,它也能自己判断什么时候应该刹车。

但要实现这个目标,光靠刹车装置单打独斗是不够的。看完下面的视频,了解下WEY四侠——这几位“超级英雄”是如何通力合作,让主动安全成为可能的吧!

其实,WEY四侠中的超感侠和超视侠分别是车载雷达和摄像头这些高精度的传感器。它们可以时刻监控汽车周围的动向。雷达可以检测目标的速度和与自身的距离,前后左右四台摄像头可以记录360°视野内的图像。超力侠就是一套强悍的刹车装置,保证刹车的效率和稳定性。

除了敏锐的哨兵和强有力的团队输出,WEY团队还需要一位运筹帷幄的军师。WEY VV6搭载的Collie(牧羊犬)智慧安全系统就是这样的角色。它可以对雷达和摄像头的信息进行融合、计算和分析,为车辆提供即时路况预警。而小于安全距离,碰撞无法避免,同时驾驶员未采取任何制动措施时,系统可以直接向制动系统——超力侠发号施令,在合适的时机采用合适的力度进行刹车。完全避免或缓和碰撞程度,保护乘员安全。

Collie还高度集成了20项智能驾驶辅助技术,29项常规安全配置,高强度安全车身以及智能四驱,时刻守护乘员安全。比如0~150千米/小时的ACC全速范围自适应巡航,可以识别车辆、行人、甚至自行车的AEB主动式紧急制动系统。这些系统除了可以最大限度的保护乘员安全,也能带来更加舒适的驾驶体验,减缓驾驶疲劳。

无论是探索星海的航天器、还是脚踏实地的汽车,安全问题都是至关重要的。航天器通过精确的计算来实现加减速和燃料消耗的平衡,而汽车也可以通过更加智能的安全系统,构筑一座看不见的长城,为人们抵御潜在的交通风险。

在精神饱满的时候,我们愿意体验驾驶操控的乐趣;而在疲倦袭来时,安全系统能够为我们做出合适的预警和决策。何乐而不为呢?

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