نگاهی به آزمایشگاه ایمنی و تصادف خودروهای تسلا

از زمانی که تسلا مدل 3 موفق به دریافت بالاترین جایزه‌ی ایمنی از سازمان بیمه‌ی ایمنی بزرگراه در آمریکا (IIHS) شد، ویژگی‌های ایمنی خودروهای تسلا بیش از پیش مورد توجه همگان قرار گرفت.

سال گذشته تسلا مدل ۳ موفق به دریافت بالاترین جایزه‌ی ایمنی از IIHS و درجه‌ی بالاترین ایمنی از اداره‌ی ملی امنیت ترافیک و بزرگراه در آمریکا (NHTSA) شد. پیش از آن نیز این خودروی الکتریکی توانسته بود با کسب ۵ ستاره‌ی ایمنی از سازمان NCAP اروپا و استرالیا لقب ایمن‌ترین خودرو در کلاس خود را کسب نماید. خیلی زود این دستاوردها باعث شد نحوه‌ی دستیابی به چنین سطحی از ایمنی و طراحی‌های بی‌نقص تسلا مورد پرسش قرار گیرد. حالا پس از گمانه‌زنی‌های بسیار، تسلا درهای آزمایشگاه مدرن تست تصادفات خود را گشوده است تا به بخشی از سوالات علاقه‌مندان پاسخ دهد.

تا پیش از این تسلا هرگز به‌طور رسمی وجود چنین زیرساخت آزمایشگاهی را اعلام نکرده بود و بسیاری از افراد از وجود آن بی‌اطلاع بودند. این آزمایشگاه در ایالت کالیفرنیا و شهر فرمانت (Fremont) واقع شده است. اجازه‌ی افشای مکان دقیق این آزمایشگاه داده نشده اما ساختمان آن چندان دورتر از کارخانه‌ی تسلا نیست و برخلاف سایر ساختمان‌های این شرکت خبری از لوگوی تسلا روی ورودی و دیوارهای آن نیست؛ این اولین باری است که اجازه‌ی ورود یک خبرنگار به درون آن داده شده است.

این آزمایشگاه میان تعدادی از ساختمان‌های دیگر برندهای خودروسازی نظیر ولوو واقع شده است و از بیرون شبیه به یک انبار بزرگ به‌نظر می‌رسد. برخلاف سایر آزمایشگاه‌ها که برای کشیدن خودرو روی مسیر آزمایش به سمت مانع از موتورهای بزرگ و چندمنظوره استفاده می‌کنند، تسلا از دو پیشرانه‌ی الکتریکی تسلا مدل ۳ نسخه‌ی پرفورمنس استفاده می‌کند. این پیشرانه‌ها با کمک کابل‌های فولادی متصل به یک اسکیت، خودروی تحت آزمایش را به سمت مانع می‌کشند. این پیشرانه‌ها به یک مجموعه‌ی باتری ۱۰۰ کیلووات ساعتی متصل شده‌اند و می‌توانند گشتاوری معادل ۱۲۰۰ نیوتن‌متر تولید نمایند.

در نگاه اول شاید هدف تسلا از استفاده از این مکانیزم واضح نباشد، اما کافی است توجه داشته باشید که با استفاده از این مکانیزم مهندسان تسلا می‌توانند با دقت خارق‌العاده‌ای میزان گشتاور خودرو هنگام تصادف را شبیه‌سازی کنند. به‌علاوه شتاب‌گیری خودرو به نرمی حالت واقعی خواهد بود و سرعت در هنگام برخورد در مقایسه با سرعت تنظیمی با دقت باورنکردنی ۰/۰۳۷ کیلومتربرساعت در سرعت ۸۰ کیلومتربرساعت رعایت می‌شود.

روحیه‌ی خلاقیت در این آزمایشگاه به همین مورد محدود نمی‌شود، یک بازوی روباتیک FANUC R-2000iB به‌جای مونتاژ قطعات خودرو، وظیفه‌ی جابه‌جایی آدمک‌های تست تصادف را بر عهده دارد. همچنین، آرایه‌ای از پیستون‌های هیدرولیکی جهت یافتن نقطه‌ی شکست در مهم‌ترین قسمت خودرو، یعنی صندلی‌های منحصربه‌فرد تسلا را بر عهده دارند. این کار به دلیل اهمیت بالای صندلی و ساختار آن در ایمنی خودرو هنگام تصادفات انجام شده است. بر اساس ادعای تسلا، صندلی‌های ردیف میانی مدل ایکس می‌توانند نیرویی معادل ۹۶ کیلونیوتون را تاب بیاورند.

تسلا تاکنون صدها آزمایش تصادف روی سدان الکتریکی مدل 3 انجام داده است و هنوز نیز با هر تغییر در این خودرو آزمایشات دوباره انجام می‌شوند. این شرکت در خلال مراحل توسعه و طراحی جهت صرفه‌جویی در پول و وقت با ایجاد مدل‌های سه بعدی دقیق از تک‌تک اجزای خودرو تصادفات را شبیه‌سازی می‌کند. هر شبیه‌سازی کامل تصادف به لطف بهره‌گیری از یک کلاستر پردازشی قدرتمند مجهز به ۱۴۴ پردازنده و حل معادلات ریاضی شبیه‌سازی فیزیک تصادف بیش از یک روز به طول می‌انجامد. اگرچه استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای تسلا امری جدید محسوب نمی‌شود، اما این شرکت از زمان شروع آزمایش‌ها روی مدل ایکس و اس بیش از پیش به آن متکی بوده است. اولین شبیه‌سازی‌ها روی تسلا مدل 3 به سال ۲۰۱۵ میلادی و یک سال پیش از رونمایی از نمونه‌ی تولید انبوه انجام شده است.

همکاری مهندسان بخش‌های مختلف تسلا بسیار تنگاتنگ و وابسته به یکدیگر است. به همین منظور مهندسان بخش طراحی در ارتباط کامل با مهندسان ایمنی و شبیه‌سازی فعالیت می‌کنند و نتایج بی‌نظیر طراحی‌ها حاصل این همکاری‌ها و تبادل نظر مستقیم و بی‌وقفه است. همین همکاری در سایر بخش‌های تولید نیز به چشم می‌خورد. برای مثال تأمین‌کنندگان قطعات باید تست‌های مختلف و سخت‌گیرانه‌ای روی قطعات انجام دهند تا هر جزء دقیقا به همان شکلی که در طراحی‌ها پیش‌بینی شده است عمل کند. برای کاهش زمان تست‌ها و اعمال تغییرات کارخانه‌ی اصلی تسلا در فاصله‌ی نزدیکی از امکانات آزمایشگاهی واقع شده تا همه‌چیز به بهترین شکل و در سریع‌ترین زمان انجام شود. نتیجه‌ی شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و تمامی زحمات تغییرات طراحی این است که دقت شبیه‌سازی‌ها با آزمایش‌های واقعی تصادفات دقتی بی‌نظیر است. با مقایسه‌ی شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و نتایج واقعی خطاهای موجود در حد میلی‌متر گزارش شده که نشان از قابلیت اطمینان بی‌نظیر شبیه‌سازی‌های کامپیوتری می‌دهد.

در بیش‌تر آزمایشگاه‌های تست تصادف محل نظارت فاصله‌ی زیادی تا محل آزمایش دارد. این مسئله در مورد آزمایشگاه تسلا صادق نیست. اتاقک نظارت در این آزمایشگاه در فاصله‌ی ۱۵ متری از مسیر آزمایش و ۶۰ متری از محل برخورد واقع شده و به‌خوبی با دیوارهای بتنی و شیشه‌های لکسان محصور است. در این آزمایش یک تسلای مدل X به سمت یک دیوار بتنی ۹۰ تنی کشیده می‌شود. مهندسان تصادف می‌توانند روی این دیوار انواع مختلفی از موانع را برای شبیه‌سازی برخورد مستقیم و جانبی و زاویه‌دار نصب کنند. در این آزمایش خاص، تسلای مدل ایکس با سرعت ۴۰ کیلومتربرساعت به‌صورت مستقیم با دیوار بتنی برخورد می‌کند. فضای آزمایشگاه در ثانیه‌های قبل و بعد از برخورد در سکوتی مرگبار فرو می‌رود و تنها در لحظه‌ی برخورد است که صدای گوش‌خراش ناشی از خرد شدن قطعات به گوش می‌رسد. شاید سرعت خودرو کم به‌نظر برسد، اما باید توجه داشته باشید که خودرویی با وزن بیش از دو تن در کسری از ثانیه به حالت سکون می‌رسد که این امر نیروی زیادی آزاد خواهد کرد.

بلافاصله پس از برخورد دو مهندس برای آزمایش باتری‌ها به خودرو نزدیک می‌شوند. اولین نفر بزرگ‌ترین مولتی‌متر قابل تصور را در دست دارد و دیگری قلابی پلاستیکی به اندازه‌ی یک انسان را حمل می‌کند تا در صورت وقوع برق‌گرفتگی (علی‌رغم پوشیدن کفش‌های ایمنی) بتواند نفر اول را بلافاصله از صحنه دور کند. پس از اعلام امن بودن صحنه‌ی آزمایش مهندسان مختلفی برای بازیابی اطلاعات از حسگرهای نصب‌شده روی خودرو به محل آزمایش می‌روند. قسمت عقب خودرو هیچ نشانی از تصادف ندارد. با نزدیک‌تر شدن به خودرو قسمت‌های جانبی نیز اثری از برخورد ندارند و ستون‌های خودرو بدون تغییر شکل کاملا مستحکم به نظر می‌رسند. درهای خودرو بدون مشکل باز می‌شوند، اما قسمت جلوی خودرو آسیب زیادی دیده است.

360p / 720p

این تنها یک نمونه از خودروهای تست شده در این آزمایشگاه است و در اطراف آن می‌توان خودروهای آزمایش‌شده‌ی دیگری نظیر مدل 3 را مشاهده کرد. در میان این خودروها تسلای مدل 3 که موفق به دریافت ۵ ستاره‌ی ایمنی از موسسه‌ی NHTSA شده است به چشم می‌خورد. ضربه‌ی ناشی از تصادف در این خودرو باعث شده تا برای جلوگیری از انتقال نیرو به کابین پیشرانه به سمت پایین جابه‌جا شود. اگرچه این صحنه‌ها پایانی غم‌انگیز برای ایمن‌ترین خودروی سدان است، اما امید می‌رود با پیشرفت بیشتر تکنولوژی و تغییر در سیاست‌های NHTSA در آینده‌ای نه چندان دور شبیه‌سازی‌های کامپیوتری بتوانند جایگزین آزمایش‌های واقعی شوند.