· 5 分钟阅读

Tesla Roadster 与 SpaceX "A71" 推进器:工程原理解析

冷气推进器、风扇裙边下压力专利与电动机:据报道,下一代 Tesla Roadster 正在挑战抓地力极限,本文解析已确认信息与传闻细节。

Tesla RoadsterRoadster A71SpaceX 推进器冷气推进器
Tesla Roadster 与 SpaceX "A71" 推进器:工程原理解析

Tesla 已将其下一代 Roadster 的发布时间定于 2026 年 10 月 1 日。在此之前,外界的关注焦点主要集中在据报道由 SpaceX 开发的推进器套件上,其代号为 A71。本文旨在解析其背后的工程理念,并严格区分 Tesla 官方确认的信息与媒体报道的内容。如需获取最终规格参数,请务必参考 Tesla 官方的 Roadster 页面。

为什么旧数据不再重要

2017 年展示的原型车曾承诺 0–60 mph 加速约 1.9 秒,极速超过 250 mph,续航里程约 620 英里。自那以后,Model S Plaid 已将两秒以内的加速性能带入了量产轿车领域,电动超跑也已迎头赶上。Elon Musk 曾表示这些目标已被“大幅上调”,并称 0–60 mph 加速进入一秒以内是“最无趣的部分”。只有当真正的亮点在于其他方面时,这种说法才讲得通。

真正的瓶颈在于轮胎

在大约一秒内加速到 60 mph,意味着平均加速度约为 2.7 g。仅靠更大的功率无法实现这一点。轮胎对地面的推力受限于摩擦力,而摩擦力取决于轮胎压在地面上的力度。超过这个极限,更大的扭矩只会导致车轮打滑。

普通的尾翼和扩散器在起步时帮不上忙:它们依赖气流,而停在起跑线上的车辆几乎没有气流。因此,真正有趣的问题变成了:当车辆几乎静止时,如何将其牢牢压在地面上。

创意一:将车“吸”在路面上

2025 年 8 月,美国专利商标局授予 Tesla 专利 US 12,377,920 B1,名为“用于产生下压力的自适应车辆空气动力学”。该专利描述了:

  • 从车底抽出空气的风扇
  • 可展开的侧裙,用于在地面形成低压密封区
  • 全密封模式,在光滑路面上低速行驶时提供最大下压力
  • 半密封模式,在较高速度下应对不平整路面,牺牲部分下压力以换取适应性
  • 根据路况自动选择模式的软件
概念图:风扇从车底抽取空气,侧裙密封低压区域。非 Tesla 官方图纸。
概念图:风扇从车底抽取空气,侧裙密封低压区域。非 Tesla 官方图纸。

这一原理早已得到验证。Chaparral 2J(1970 年)和 Brabham BT46B(1978 年)都曾采用这种风扇设计,McMurtry Spéirling 至今仍在沿用。只要将车底的空气抽出,大气压力就会将车辆向下压,即使静止不动也是如此。Tesla 这一版本的亮点在于其软件控制的多模式行为。

专利表明这是一个值得保护的想法,但并不意味着它已确认为量产功能。

方案二:直接推动车身

据 The Information、Electrek 和 Teslarati 报道,A71 套件(致敬 SR-71 黑鸟侦察机)采用冷气推进器:

  • 将氮气或压缩空气以极高压力储存在复合材料罐中,这种罐体与 SpaceX 在 Falcon 9 上使用的类型相同
  • 阀门通过喷嘴释放气体
  • 喷出的气体将车身向相反方向推动,全程无需燃烧任何燃料
冷气推进器概念图:复合材料高压罐连接喷嘴。非 Tesla 零件。
冷气推进器概念图:复合材料高压罐连接喷嘴。非 Tesla 零件。

数十年来,航天器一直使用冷气推进器进行精确姿态控制。它们响应极快,但气体消耗迅速,因此更适合短时爆发而非持续推力。

关键在于,推进器不依赖轮胎抓地力。其他所有升级,无论是更大功率的电机还是更粘的轮胎,最终都受限于轮胎抓地力。而推进器直接推动车身,因此即便轮胎已达到极限,它仍能继续增加加速度。报道还提到,推进器版本噪音极大,演示时远程操控且车上无人,且很可能无法合法上路。

三层结构,一辆车

层级工作原理状态
电动机通过轮胎传递扭矩已验证的 Tesla 技术
风扇下压力提升轮胎抓地力上限已获专利;量产应用尚未确认
冷气推进器直接推动车身Tesla 已暗示,媒体亦有报道

电动机通过轮胎驱动,风扇提升轮胎的抓地极限,而推进器则完全绕过轮胎。

它能飞吗?

我们自己的粗略估算:一辆约 1,800 kg 重的汽车,仅为了悬停就需要约 17.7 kN 的推力。冷气以每秒数百米的速度喷出,这意味着每秒大约消耗 25–30 kg 的气体。即使配备大型储罐,这也只能维持几秒钟的悬停,而不是几分钟。这里的“飞行”指的是为了展示而进行的短暂升空,并非真正的飞行汽车。

这对 Tesla 车主和设计师意味着什么

  • 关注下压力技术,而非悬浮演示。 主动式下压力才是可能改变性能车格局的关键。
  • 预期会有类似飞机的造型。 据报道,其设计灵感源自 SR-71,拥有低矮的车身姿态和功能性通风口,这与 Model 3 或 Model Y 的涂装画布截然不同。
  • 发布与量产是两回事。 Musk 曾表示,量产可能在发布后 12–18 个月开始。

目前还没有针对新款 Roadster 的官方 Paint Shop 模板。在模板推出之前,你可以在 涂装库 中探索 Tesla 目前支持的车型涂装,或在 Studio 中自行创作。

资料来源

基于 Tesla 官方 Roadster 页面及公告、美国专利商标局授权专利 US 12,377,920 B1,以及 The Information、Electrek、Teslarati 和 Forbes 的报道。代号及未公开细节均引自媒体报道,悬停时间估算为本站自行推算。wraps.cc 与 Tesla, Inc. 或 SpaceX 无任何关联。

热门 Tesla 涂装

查看全部 →

寻找你的下一款涂装

10,000+ 款免费 Tesla 涂装,或让 AI 为你的爱车设计专属方案。

更多文章