BAC представил облегченный Mono R

Сделать легкий суперкар еще легче – непросто, и задание становится еще сложнее, когда существующая версия весит всего 580 кг. Но нет ничего невозможного – вес 340-сильного моноблока BAC, представленного на Фестивале скорости в Гудвуде в июле, был снижен еще на 25 кг до 555. Снижение веса в Mono R было достигнуто в основном за счет добавления графена к смоле, используемой в конструкциях из пластика, армированного углеродным волокном (CFRP). Все панели кузова Mono R изготовлены из графена, содержащего углеродное волокно. Впервые в мире это использовалось для производства автомобиля.

Работа началась с проекта по проверке концепции, частично финансируемого Advanced Propulsion Centre UK через Niche Vehicle Network (NVN), совместно с опытными специалистами по композитам Haydale и Pentaxia. Разработка стартовала в 2016 году, затем в прошлом году NVN предоставил дополнительное финансирование для доведения проекта до готовности к производству. При введении в смолу точно нужного количества графена количество углеродного волокна может быть уменьшено, что, в свою очередь, снижает вес и стоимость, повышает ударную вязкость и улучшает тепловые свойства. BAC действовал как технологический испытательный стенд, благодаря которому родился Mono R.

Нил Бриггс, директор по разработке продуктов в BAC, объясняет: «Графен – это двумерная молекулярная структура, созданная путем разрушения графита до одного молекулярного слоя. Вы можете добавить несколько слоев вместе, так что представьте его как кольцевой переплет А4, заполненный листами бумаги, за исключением того, что вам нужен электронный микроскоп, чтобы это увидеть. Графен поставляется в виде порошка, который затем добавляется в смолу».

BAC использует карбон «pre-preg», которое состоит из ткани из углеродного волокна, пропитанного смолой и поставляемой в рулонах, во многом как ткань для одежды. Компоненты изготавливаются путем нарезки пре-прега на требуемые узоры, укладки его в форму и отверждения в автоклаве. «Почти невозможно сказать, что графен находится там с точки зрения того, как обрабатывается материал», - говорит Бриггс. - «Тактильная природа графена, содержащего пре-прег, облегчает манипулирование в пресс-форме из-за его дополнительной липкости».

Важно то, что этот материал дает ощутимую разницу в готовом изделии. «Графен улучшает структурные свойства углеродного волокна и смолы», - говорит Бриггс. - «Это увеличивает прочность детали, поэтому мы можем использовать меньше углеродного волокна при укладке данной панели, которая должна выдерживать, скажем, определенную аэродинамическую нагрузку или нагрузку на конструкцию кузова, например, людей, входящих и выходящих из автомобиля.

Традиционно в углеродном волокне три слоя углерода. Лицевой слой необходим потому что большая часть нашего углерода визуальна, затем идет объемный слой и еще один лицевой. Многие наши детали двусторонние, например, пол, который изгибается с двух сторон, так что вы получаете не просто стороны «A» и «B», у вас будет две стороны «A».»

Добавление графена позволяет BAC либо удалять слой композита (например, уменьшая толщину объемного слоя), либо изменять сорт материала, в то же время достигая структурной цели, но при этом сохраняя вес и стоимость.

«Изначально мы были нацелены на четыре разные части, потому что все они представляли разные проблемы», - говорит Бриггс. - «Сначала идет основная часть [окрашенная верхняя поверхность], она огромна, так что в этом отношении возникла проблема величины. Затем мы посмотрели на задний диффузор, который сочетается с арками задних колес. Это дало нам геометрическую задачу, потому что это сложная деталь для формования. Мы также выбрали боковую коробку, которая находится близко к выхлопной трубе, поэтому возникла тепловая проблема, а также панель с сердечником из-за суровых условий окружающей среды, сколов камня и так далее».

С самого начала стало ясно, что на каждом компоненте возможна экономия 10-20% веса. «Конечно, этот проект полезен для BAC, но более широким преимуществом является понимание графена и того, что он может сделать в большем объеме в автомобильной промышленности и в других секторах», - говорит Бриггс.

Графен также используется в пресс-формах из углеродного волокна, в которых формируются компоненты. Поскольку это делает углеродное волокно лучшим проводником тепла, инструмент можно нагревать и охлаждать быстрее для затвердевания, сокращая время цикла и экономя энергию. «Если мы сокращаем время цикла и используем меньше материала для изготовления пресс-формы и компонента, стоимость разработки снижается», - объясняет Бриггс. - «Это, вместе с сокращением времени работы автоклава, способствует экономии выбросов CO₂ – основной момент первоначального финансирования проекта.»

Более широкие последствия для всех видов применения композитов из углеродного волокна являются более значительными. В этом смысле Mono R – это подвижная лаборатория для разработки более легких и экономичных материалов.

Бриггс уверен, что теперь та же самая технология готова быть принятой более крупными автопроизводителями, если они того пожелают, но может ли она стимулировать более широкое использование в обычных автомобилях? «Я рассматриваю нишевый сектор транспортных средств как абсолютный катализатор для проверки новых технологий на уровне концепции и последующего перехода на готовность к производству, что является именно теми двумя шагами, которые мы прошли в этом случае», - говорит он. - «Мы многое узнали во время создания этого проекта, как и наши поставщики. У них уже есть крупные производители в качестве клиентов, так что уже сейчас набирается потенциальная клиентская база. Для нас, как первопроходцев в автомобильном пространстве, это помогает продемонстрировать тот факт, что мы являемся бизнесом, ориентированным на дизайн и инновации».

После того, как проданный ограниченный тираж из 30 BAC Mono R будет доставлен покупателям, компания Briggs Automotive планирует сделать то же самое. Технология в Mono R станет основой будущего всей серии. BAC пока не раскрывает никаких подробностей, но новости обещают «в недалеком будущем».

Совместный основатель (вместе с братом Яном) и подтвержденный руководитель группы бензиновых двигателей, Нил Бриггс имеет многолетний опыт работы в автомобильной инженерии, включая период, проведенный с Ричардом Парри-Джонсом на оригинальном Mondeo, где он отвечал за уникальную заднюю подвеску Ford Focus и работал над разработкой первого Focus RS. BAC был основан братьями, чтобы вводить новшества, и, если Mono R – одно из этих новшеств, то мне очень интересно узнать, что же будет дальше.