Jaguar Land Rover придумал, как сделать автомобили прочнее, легче и экономичнее

В Великобритании ищут рентабельный способ замены металлических сплавов, используемых для создания силовой структуры автомобилей, на композитные материалы. Проблемой озаботился концерн Jaguar Land Rover (JLR): автогигант планирует уменьшить долю высокопрочных сталей и алюминия в конструкции автомобилей, заменив их стеклопластиками и углепластиками.

Технических препятствий нет: композиты могут быть легче и прочнее металлов, но из-за высокой цены полимерные волокна используются в основном на мелкосерийных машинах, суперкарах и автомобилях премиум-сегмента. Однако Jaguar Land Rover хочет сделать технологию по-настоящему массовой: сэкономленные килограммы позволят повысить топливную эффективность, а в случае электромобилей — уменьшить расход энергии.

В поиске альтернативы металлам заинтересованы партнёры JLR из Соединённого Королевства: Уорикский университет WMG, эксперты по организации производственных процессов Broetje-Automation UK, Центр моделирования и симуляции CFMS, разработчики композитов из фирмы CCP Gransden и поставщик систем промышленной автоматизации Expert Tooling & Automation. Совместный исследовательский проект под названием Tucana рассчитан на четыре года, а одним из его инвесторов де-факто является правительство Великобритании.

Конечная цель программы — разработка силовой структуры электромобиля достаточной прочности без использования алюминия и стали. Однако в краткосрочной перспективе заявлен куда более реальный ориентир — снижение массы силового каркаса на 35 килограммов при повышении жёсткости кузова на 30%. Как видно из иллюстраций JLR, из композитных материалов хотят сделать заднюю часть кузова, в том числе арки, стойки и крылья.

В британском автоконцерне считают, что технологии 3D-моделирования и цифровая инженерия позволят оперативно спроектировать экспериментальные кузова с карбоновыми «вкраплениями»: уже к 2022 году на дороги выведут несколько прототипов Jaguar и Land Rover в рамках проекта Tucana. Параллельно в JLR изучают эксплуатационные характеристики низкоуглеродных композитов и инновационных сплавов, в том числе реакцию новых деталей на низкие температуры и их коррозионную стойкость. В рамках ресурсного теста прототипы Jaguar и Land Rover проедут свыше 400 тысяч километров по дорогам Северной Америки.

Стремление облегчить автомобили — следствие запуска программы по сокращению выбросов углекислого газа, и ответ на планы некоторых европейских стран запретить продажи новых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания с 2030 года.

По прогнозам JLR, замена стальных компонентов на композиты позволит сократить выбросы CO2 на 4,5 миллиона тонн в период с 2023-го по 2032 год. Также в JLR считают, что по мере развития электрификации лёгкость кузова станет одним из конкурентных преимуществ автомобиля.