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Tesla Roadster 與 SpaceX「A71」推進器:工程原理詳解

冷氣推進器、風扇與裙邊下壓力專利以及電動馬達:下一代 Tesla Roadster 據報如何挑戰抓地力極限,以及哪些是確認事實、哪些僅為傳聞。

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Tesla Roadster 與 SpaceX「A71」推進器:工程原理詳解

Tesla 已將下一代 Roadster 的發表會排定於 2026 年 10 月 1 日。在此之前,外界焦點大多集中在傳聞中由 SpaceX 開發、代號為 A71 的推進器套件。本文將解析其背後的工程理念,並謹慎區分 Tesla 已確認的事實與媒體報導的內容。關於最終規格,請務必參考 Tesla 官方 Roadster 頁面。

為什麼舊數據已不再重要

2017 年展示的原型車承諾 0–60 mph 加速約 1.9 秒、極速超過 250 mph,續航里程約 620 英里。自那以後,Model S Plaid 已將低於兩秒的加速性能帶入量產轎車領域,而電動超跑也緊追在後。Elon Musk 曾表示這些目標已被「大幅調高」,並稱低於一秒的 0–60 加速時間是「最無聊的部分」。只有當真正的重點在於其他方面時,這番話才說得通。

真正的極限在於輪胎

要在約一秒內從靜止加速到 60 mph,平均加速度約為 2.7 g。單靠更大的動力無法做到這一點。輪胎對地面的推力受限於摩擦力,而摩擦力取決於輪胎被壓向地面的力度。超過這個臨界點,再大的扭力只會導致輪胎打滑。

一般的尾翼和擴散器在起步時幫不上忙:它們依賴氣流,而停在起跑線上的車幾乎沒有氣流。因此,有趣的問題變成了:當車輛幾乎靜止時,如何將車身緊壓在地面上?

構想一:將車吸附在路面上

2025 年 8 月,美國專利商标局核准了 Tesla 專利 US 12,377,920 B1,名稱為「Adaptive vehicle aerodynamics for downforce」。其內容描述:

  • 從車底抽出空氣的風扇
  • 可展開的側裙,用以在地面形成低壓密封區
  • 完全密封模式,可在低速行駛於平整路面時產生最大下壓力
  • 部分密封模式,在較高速度行駛於不平路面時,以犧牲部分下壓力為代價
  • 根據路況自動選擇模式的軟體
概念插圖:風扇從車底抽氣,側裙密封低壓區。非 Tesla 官方圖。
概念插圖:風扇從車底抽氣,側裙密封低壓區。非 Tesla 官方圖。

其原理古老且經過驗證。Chaparral 2J(1970 年)和 Brabham BT46B(1978 年)都曾以此方式使用風扇,McMurtry Spéirling 至今也仍採用此技術。將車底空氣抽出後,大氣壓力會將車身往下壓,即使靜止不動也是如此。Tesla 版本最引人注目的地方,在於由軟體控制的多模式行為。

專利代表一個值得保護的構想,但並非已確定會量產的功能。

構想二:直接推動車身

根據 The Information、Electrek 與 Teslarati 的報導,A71 套件(向 SR-71 黑鳥偵察機致敬)採用冷氣推進器:

  • 將氮氣或高壓壓縮空氣儲存在複合材料儲罐中,這種儲罐與 SpaceX 在 Falcon 9 上使用的類型相同
  • 閥門透過噴嘴釋放氣體
  • 噴出的氣體將車輛朝相反方向推動,過程中不涉及任何燃燒
冷氣推進器概念插圖:複合材料高壓儲罐供氣至噴嘴。非 Tesla 零件。
冷氣推進器概念插圖:複合材料高壓儲罐供氣至噴嘴。非 Tesla 零件。

太空船使用冷氣推進器進行精確導航已有數十年歷史。它們反應迅速,但氣體消耗極快,因此適合短時間爆發,而非持續推力。

關鍵在於推進器並非透過輪胎施力。其他所有升級,從更大馬達的動力系統到抓地力更強的輪胎,仍然依賴輪胎抓地力。推進器直接推動車身本身,因此即使輪胎已達極限,仍能持續增加加速度。報導也指出,推進器版本噪音極大,是在無人駕駛的情況下進行遠端演示,且很可能無法合法上路。

三層動力,一台車

層級運作方式狀態
電動馬達透過輪胎輸出扭力Tesla 已驗證技術
風扇下壓力提升輪胎抓地力上限已獲專利;量產使用尚未確認
冷氣推進器直接推動車身Tesla 曾預告,媒體亦有報導

馬達透過輪胎推動車輛,風扇提升輪胎的抓地極限,而推進器則完全繞過輪胎直接作用於車身。

它能飛嗎?

我們自己的粗略估算:一輛約 1,800 公斤的車,光是懸停就需要約 17.7 kN 的推力。冷氣體以每秒數百公尺的速度噴出,這意味著每秒要消耗約 25–30 公斤的氣體。即使配備大型儲氣罐,也只能懸停幾秒鐘,而不是幾分鐘。這裡說的「飛行」指的是短暫的展示性升空,而不是真正的飛行汽車。

這代表什麼?給 Tesla 車主與設計師的啟示

  • 關注下壓力技術,而非懸浮影片。 主動式下壓力才是可能徹底改變性能車款的關鍵。
  • 預期將出現類似飛機的造型。 報導指出其設計靈感來自 SR-71,擁有低矮的車身姿態與功能性散熱孔,這與 Model 3 或 Model Y 的塗裝畫布截然不同。
  • 發表與量產是分開的。 Musk 曾表示,量產預計會在發表後 12 至 18 個月開始。

目前官方尚未推出新款 Roadster 的 Paint Shop 模板。在模板推出前,你可以先在 塗裝庫 中探索 Tesla 目前支援車款的塗裝,或是到 Studio 自行創作。

資料來源

依據 Tesla 官方 Roadster 頁面與公告、美國專利局授權專利 US 12,377,920 B1,以及 The Information、Electrek、Teslarati 和 Forbes 的報導。代號與未發布細節均引自媒體報導,懸浮時間估算為我們自行推估。wraps.cc 與 Tesla, Inc. 或 SpaceX 無任何關聯。

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