以我们现在的能力去找这个“支点”,实在是有些天方夜谭,但作为搞汽车的《硬核技术研究所》,早就对一些汽车产品所标榜的一体式座舱、全铝车身的强度十分好奇,那今天拿它们来充当这个“支点”,虽然撬不了地球,但是可以撬点大家没撬过的东西。
说干就干,在一众全铝车身的车型中,我们找到了价格最亲民,用户群体也很广的奇瑞小蚂蚁,同时还找来了造车新势力阵营中的同级钢结构车型,把它们当做支点,看看能否撬动这台GMC CCKW 353军用卡车。
1.省力杠杆挑战
首先我们采用杠杆类型是省力杠杆,为了能让我们硬核技术研究所的研究员们在保证安全的前提下亲自体验阿基米德撬地球的快乐,所以我们将吊车用的阻力臂设计在了3米,将人拉的动力臂设计在了15米。
因为要保证结构强度,所以整条杠杆以及架在车顶的支点机构均采用高强度钢制作,加上链接车辆的导轮机构,整套杠杆系统的自重达到了0.8吨。也就是说支点除了承受杠杆两端的力之外,还要承受这0.8吨的重力。
我们的支点之一,奇瑞小蚂蚁此前成功挑战了2只3.8吨重集装箱共计7.6吨车顶静压测试,但同级钢结构车型目前并没有任何抗压数据支持。所以孰优孰劣,我们挑战中见分晓。
第一轮:挑战撬起特斯拉
作为这项挑战的开胃菜,我们找来了自重约2.1吨的特斯拉Model S 90D,是同级钢结构车型自重的1.8倍,更是奇瑞小蚂蚁自重的2.2倍。
理论层面,我们设特斯拉Model S的重力为F1,研究员们向下的拉力为F2,阻力臂为L1,动力臂为L2,那么根据杠杆原理公式F1·L1= F2·L2以及重力公式F=mg(m为质量,g为重力加速度,一般取9.8 m/s2),可以计算得出研究员们向下的拉力质量为0.42吨,但考虑到杠杆自身的重力,所以经过估算,研究员们向下的拉力质量在0.3吨以内。
此时,支点所需要承受的重力是特斯拉Model S、研究员们的拉力以及杠杆自身重量的总和,即3.2吨。而科学的算法要包含“角速度”等变量,因此作为支点的车顶需要承受的重力预计在4吨以内。这样看来,撬起特斯拉Model S,奇瑞小蚂蚁应该毫无压力。