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Tecnica

pubblicato il 17 luglio 2015

L'auto più veloce al mondo è fatta di "ingegneria liquida"

Per fare il record di 1.600 km/h, sulla Bloodhound Super Sonic Car tutto dovrà andare liscio come l'olio...

L'auto più veloce al mondo è fatta di "ingegneria liquida"
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Avete presente l'acqua ossigenata? Sì, proprio quella che quando la mettete su una ferita per disinfettarla brucia. Beh, quando ho saputo che può far bruciare - generando fiamme due volte più intense di quelle della fornace di un vulcano - il combustibile dell'auto che tenta di battere il record di velocità su terra viaggiando a 1.600 km/h, sono tornato un po' bambino. Già, perché la Bloodhound SSC (Super Sonic Car) non è solo costruita per essere la macchina più veloce del mondo, ma un po' anche per racchiudere in sé quelle esagerazioni che i bambini immaginano per le loro automobiline giocattolo: la mia macchina fa 1.000 all'ora!, la mia ha 3.000 cavalli... E i numeri del mostro che vedete nelle foto vanno persino al di là di quell'immaginazione. Ecco quelli che mi hanno colpito di più dopo averla vista dal vivo e dopo aver parlato con il pilota che la guiderà - Andy Green - e con i tecnici della Castrol, che hanno definito ingegneria liquida lo sviluppo di tutti i fluidi che tengono in vita questo bestione.

Un 5.0 V8 come pompa d'iniezione

Cominciamo con 550, i cavalli del motore 5.0 ad 8 cilindri della Jaguar F-Type scelto dagli ingegneri per... alimentare un razzo definito (dal costruttore Nammo) "ibrido", cioè a combustibile liquido + solido. Proprio così, quello che per gli appassionati di auto è uno dei motori più esuberanti montati attualmente su una sportiva, sulla Bloodhound viene utilizzato "solo" per far girare (a 10.500 giri/min, attraverso una scatola d'ingranaggi che moltiplica i 6.500 giri/min del motore stesso) la pompa che inietta proprio l'acqua ossigenata di cui sopra, con una portata di 50 kg al secondo. Si tratta in realtà di perossido di idrogeno all'87%, una concentrazione molto più alta di quella che teniamo nella cassetta del pronto soccorso. Bene, questo liquido entra in contatto con una sostanza catalizzatrice che innesca la reazione chimica di separazione dell'acqua ossigenata (H2O2) in acqua (H2O) e ossigeno (O2), che a sua volta produce un calore infernale e una fiamma che si autosostiene proprio grazie all'ossigeno prodotto dalla reazione chimica. A "farne le spese" è una gomma sintetica (non molto diversa da quella usata per produrre pneumatici) che fa da combustibile e che bruciando spinge in avanti per reazione quest'auto supersonica oltre la velocità del suono, appunto, a caccia dei 1.600 all'ora del nuovo record.

Il reattore di un caccia come motorino d'avviamento

Per accelerare partendo da fermo, invece (e sfruttare fino all'ultimo metro la pista di 19 km che 300 persone stanno pulendo, appiattendo, preparando da 5 anni in Sudafrica), il pilota Andy Green avrà a disposizione un altro motore, il Rolls-Royce con post-bruciatore montato sui jet Eurofighter-Typhoon. Parliamo di un oggetto che assieme al razzo appena descritto e al V8 Jaguar dà alla Bloodhound SSC qualcosa come 135.000 (135 mila, avete letto bene) cavalli. Il motore a reazione dell'aereo da caccia da solo potrebbe far arrivare il veicolo a 1.000 all'ora, ma per avere l'accelerazione necessaria (con picchi vicini ai 2g) a battere il record entra in gioco anche la spinta del razzo ibrido, con l'attivazione del primo stadio intorno ai 300 km/h e del secondo stadio verso i 500 orari. Di lì in poi, la velocità aumenta di 60 km/h al secondo, finché il flusso d'aria raggiunge la velocità del suono (1.224 km/h) e l'accelerazione quindi cala per un attimo, per risalire di nuovo sopra 1g dopo il bang sonico, il muro del suono. A 1.450 km/h mancano circa 4 secondi per entrare nel miglio (un tratto lungo 1,6 km) in cui viene misurata la velocità che stabilisce il record... 1.600 all'ora! E via subito il piede dal gas: istantaneamente l'accelerazione cambia verso, passando ad una decelerazione di 3g, dovuta esclusivamente alla resistenza aerodinamica. Il che, a quelle velocità, significa che il sangue di Andy Green passa in una frazione di secondo dalla testa ai piedi e da una condizione di bassa pressione e battito cardiaco rallentato ad una in cui potrebbe farlo svenire. Ogni secondo che passa la macchina perde 100 all'ora di velocità - pensate di frenare con la vostra auto da 100 all'ora e di trovarvi fermi dopo un secondo, praticamente è come andare a sbattere contro un muro - e sotto i 1.000 km orari viene azionato il freno aerodinamico, il paracadute. Sono altre 9 tonnellate di spinta all'indietro che "si becca" il veicolo, con una decelerazione sul corpo del pilota ancora di 3g: 800 all'ora, 700, 600. Si scende gradualmente a 1g di decelerazione, rimangono ancora 3 km di pista davanti, la velocità è di 300 all'ora e il pilota inizia ad usare i freni, che sono solo sulle ruote anteriori e che fermano la Bloodhound dopo 19 km, a 2 minuti dalla partenza.

Più veloce del... rumore

In questo pandemonio, tutto passa attraverso la cosa che rende più simile ad un'auto la SSC: le quattro, sottili (ma grandi), ruote da 36"di diametro, che alla massima velocità girano 10.200 volte al minuto e devono resistere ad accelerazioni centrifughe pazzesche: 50.000 g. Sono in alluminio forgiato e ci sono voluti 6 anni di studio e di test per assicurarsi che non vadano in frantumi. In movimento affonderanno nel terreno desertico del Hakskeen Pan sudafricano dai 2 ai 10 mm (nonostante il peso totale di 7 tonnellate del veicolo), dando al pilota la sensazione di guidare sul ghiaccio, per poi sprofondare di 13 cm a velocità supersonica, quando invece lo sterzo diventerà super preciso e fare correzioni per mantenere la traiettoria rettilinea sarà molto difficile. E il rumore nell'abitacolo? Sarà devastante, per i due mostri "sputafuoco" che Green avrà dietro la schiena e per il flusso d'aria che gli scorrerà tutt'attorno, sulla carena, con il paradosso che dopo i 1.224 km/h viaggerà più veloce del suono - e quindi del rumore -, con la presa di aspirazione (quella sopra l'abitacolo) ad ugello divergente studiata per continuare invece a far respirare aria subsonica al motore a getto, pena la formazione di onde d'urto devastanti. Il tutto sperando che il resto dell'aerodinamica riesca ad annullare la tendenza della Bloodhound a puntare verso la direzione del vento - rendendo impossibile al pilota mantenere la macchina sul tracciato prestabilito - e che il muso non s'inclini verso il basso o verso l'alto. Nemmeno di 1º, che si tradurrebbe rispettivamente in 10 tonnellate di deportanza o portanza sull'anteriore, con le immaginabili conseguenze dovute al sollevamento del retrotreno o dell'avantreno.

L’olio più veloce del mondo

E mentre all’esterno della Bloodhound si scatenerà la suddetta furia degli elementi, all’interno tutte le sue parti meccaniche vitali non se la passeranno di certo meglio. Basti pensare che i picchi di accelerazione dei componenti in movimento più stressati saranno di 20.000 g. Ecco perché i tecnici della Castrol - ingegneri, fisici, chimici - hanno sviluppato ad hoc tutti i fluidi della Bloodhound SSC, non solo lubrificanti. Anche il liquido che aziona i meccanismi dei freni aerodinamici, ad esempio, è stato ingegnerizzato dagli inglesi della Castrol, così come il liquido all’interno del circuito frenante o quello che lubrifica i cuscinetti, che dovrà garantire che il film liquido non faccia mai venire a contatto i metalli che ruoteranno fino ad una velocità di 174 giri al secondo. Un minimo attrito, e quei metalli diventerebbero liquidi per il calore che si svilupperebbe istantaneamente. Una sfida tecnica complicata, in cui Castrol - che partecipa ai tentativi di record di velocità su terra dal 1922 - crede fortemente, come campo di applicazione insostituibile per stimolare al massimo i suoi ricercatori e spostare più in alto l’asticella tecnologica dei limiti di resistenza e performance dei suoi lubrificanti e fluidi operativi. Proprio come nei vari campionati di formula 1, rally, endurance e motociclismo in cui ha partecipato e vinto, ora con un obiettivo in più: essere di nuovo l’olio più veloce del mondo.

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