# 新Roadster解剖：冷气推进如何助推

剖开新Roadster，看冷气推进如何把高压储存的气体向后喷出，借反作用力补充推力，并与用于压向路面的风扇系统分工协作。

By Xiaochuang DU

Topic: Engineering

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## Transcript

### 1. 新车，两套空气系统

新发布的Roadster，把两套空气系统装进车里：风扇让轮胎抓得更牢，冷气推进器直接推动车身。剖开它，看看力从哪里来。

发布方案·原理示意｜紫＝抽气风道 青蓝＝压缩气体

### 2. 能量先存在气体里

冷气推进先把气体储存在高压容器里。典型复合缠绕压力瓶，用衬里限制气体渗透，再用高强纤维承担主要压力载荷。

典型COPV示意｜储存的是压缩气体，不是液体燃料

### 3. 开阀，喷嘴加速气流

需要助推时，供气系统打开阀门，让气体经喷嘴膨胀、加速后排出。这是冷气推进，不需要点火燃烧。

原理示意｜绿＝控制信号 青蓝＝气流

### 4. 向后喷气，向前受力

气体向后喷，车身就获得向前的反作用力。推力大小还取决于喷出多少气体、喷得多快，以及喷口与环境的压力差。

青蓝箭头＝喷气方向｜橙箭头＝车身受力

### 5. 绕开一部分抓地瓶颈

电机再强，轮胎也要抓住地面才能把力传出去。冷气推进把额外推力直接传给车身，因而能补充轮胎牵引力，帮助起步加速。

先亮：轮胎牵引｜再亮：喷气推力直达车身

### 6. 风扇，负责压向路面

另一套系统由风扇抽走车底空气，维持较低气压。上下压差把车压向路面，增加轮胎载荷。它和喷气助推，承担不同任务。

紫＝车底低压区与抽气风道（不是真空）｜橙＝压向路面的净载荷

### 7. Rocket，改变推力方向

官方把后置助推的Thrust，与周边布置推进器的Rocket区分开。向下喷气可产生向上推力；要向上加速，竖直合力就得向上。

Rocket原理示意｜灰＝重力 橙＝向上推力

### 8. 离开质心，就能转动

推力如果偏离质心，还会产生让车转动的力矩。不同喷嘴配合，可以改变姿态；随后还要反向修正，才能稳住。

控制原理示意｜先转动，再反向脉冲制动

### 9. 喷气有限，能力有边界

储气不是无限的。每次喷射都消耗气体，持续时间受储气量和工况限制。记住三件事：储气供能，喷气推车，抽气增抓地。

厂家发布方案与通用原理示意