Как Lego построила управляемый Bugatti Chiron в натуральную величину только из кубиков Technic

Вскоре после того, как Lego объявила, что ее следующей моделью супер-люкс Lego Technic будет Bugatti, компания пригласила нас на испытательный полигон автопроизводителя в глубинах Германии. Не для того, чтобы увидеть маленькую модель, а что-то гораздо более умопомрачительное.

Lego построила из более чем миллиона отдельных деталей Technic Lego Bugatti Chiron в натуральную величину… который действительно ездит.

При весе около 1500 кг он собран исключительно из деталей Technic, за исключением стальной рамы (необходимой для того, чтобы выдержать весь этот вес), колес (необходимых для того, чтобы быть круглыми, чего нет у Lego), гидравлических тормозов, гидроусилителя руля. , каркас безопасности (на всякий случай) и несколько других механических деталей, которые на самом деле не могут быть сделаны из пластика.

Это первое творение Lego такого масштаба, которое было построено без использования клея для скрепления деталей, и это также означает, что впервые Lego пришлось создавать несущие секции исключительно из Technic.

И еще более впечатляющее, чем все это? Это было настолько сложно, что системы компьютерного моделирования, которые обычно использует команда, не могли справиться со всем дизайном, поэтому большая его часть была спланирована вручную. Части повторялись по мере их сборки, чтобы сделать их идеальными.

«Первые балки были просто построены на столе, и мы проверяли их свойства и то, что они могут выдержать», — объяснил Павел Вольны, инженер проекта. «А затем, когда мы увидели некоторый потенциал в наличии действительно сильного объекта, мы начали строить некоторые структуры».

Нам было любопытно, как команда отслеживала, как это будет выглядеть и сочетаться друг с другом на заключительных этапах без полностью запланированной модели, на которую можно было бы ссылаться. «Мы почти четверть года жили вместе», — сказал Павел. «Мы обсуждали вещи спонтанно, на месте. Мы должны были быть уверены, что каждый член команды получил нужную информацию в нужное время.

«Было действительно сложно держать все в порядке, помнить о том, что мы сделали или скорректировали. Но это было возможно», — добавил он.

Запуск структуры

Необходимость того, чтобы автомобиль выдерживал собственный вес только за счет соединений Lego, привела к некоторым сложностям в том, как он был построен, от центра к краям. Начнем с того, что тело никак не связано со стальной рамой: оно просто сидит на ней, удерживаясь на месте под действием силы тяжести. Но, учитывая, что мысль всегда была о том, что надо ехать, нужно еще и не соскальзывать в движении.

Это означает, что опоры задней части и кокпита на самом деле сконструированы таким образом, чтобы в некоторых местах обхватывать раму, фиксируя кузов на месте. Но эти зоны требуют большой нагрузки. «Когда мы строим модели с [the regular] Система Лего, она склеена. На этот раз это был Lego Technic, а не склеенный. И поэтому нам пришлось придумать тип кирпича, который был бы самым прочным с точки зрения конструкции», — сказал нам Павел. .

Этот подход означал, что как только они начали строить поверх этой основной структуры, они как бы застряли в ней. «Вначале нам пришлось принимать много решений с командой разработчиков и с производителями, потому что мы знали, что будет непросто — или даже невозможно — что-то изменить», — объяснил Павел. «Как парню, отвечающему за жесткость и безопасность конструкции, некоторые вещи очень нужны. [for my work]. Так что это было платой за услугу, что [the designers] дали мне что-то, а я дал им что-то еще.

«Если вы хотите поменять какую-то специальную деталь, которая находится внутри, я не уверен, что вы сможете до нее добраться, если честно. Но мы пошли на этот риск и решили, что нам обязательно нужно менять двигатель и делать его легко изменить».

Так много моторов

Двигатель сам по себе является инженерным достижением. Автомобиль оснащен совершенно монструозным силовым агрегатом из моторов Lego Technic Power Functions. Обычно они заставляют конвейерные ленты двигаться на моделях длиной в пару футов. Здесь делают полноразмерный автомобильный драйв.

Весь фокус в цифрах: более 2300 двигателей Technic объединены в один огромный блок цилиндров. Он разделен на 24 блока двигателей, каждый из которых состоит из 96 отдельных двигателей. Эта конфигурация позволяет им работать от более мощной батареи, чем они обычно предназначены, распределяя напряжение по параллельной конфигурации.

Каждый моторный блок содержит 4032 отдельных шестерни Lego для передачи мощности (всего 96 768). Все собрано вместе с Lego, всего несколькими важными деталями, не относящимися к Lego: тефлоновыми шайбами, зубчатым колесом из углеродного волокна, напечатанным на 3D-принтере, и стальной цепью для передачи усилия от двигателей к приводному валу.

Конечный результат — колоссальные 5,3 лошадиных силы, развивающие крутящий момент около 96 Нм, которые должны разогнать автомобиль до 30 км/ч. Это, по общему признанию, не совсем соответствует 1479 лошадиным силам и 400 км/ч (248 миль в час — и это ограничено электроникой) настоящего Bugatti.

Неудивительно, что управление даже таким количеством игрушечных моторов было одной из самых больших проблем во всем этом. Чтобы понять, с чего начать, они посмотрели на ожидаемую физику. «Мы рассчитывали скорость, сопротивление колес на асфальте и некоторые другие вещи», — сказал Павел.

«Поэтому мы придумали некоторые цифры, а затем сравнили их с реальными физическими свойствами одного большого двигателя Power Functions, умножили на коэффициент безопасности. [basically, an engineer’s margin for error] чтобы заставить его работать. И тогда мы получили некоторое число. Это простая версия. Скажем так».

На самом деле двигатель был самой сложной частью с точки зрения механики, и не только потому, что он состоит из более чем 10 000 деталей, замысловато соединенных между собой. Первая версия работала слишком жарко: 70°C. Двигатели нельзя было заменить на что-то другое, и нельзя было сделать его намного больше, поэтому команда экспериментировала с уменьшением трения. В итоге они использовали тефлоновые шайбы и силиконовую смазку вокруг вращающихся частей, что помогло снизить температуру до более безопасных 32°C.

Преодолев испытания конструкции и двигателя, осталась одна огромная проблема: как имитировать гладкий изогнутый вид Chiron, используя отчетливо квадратные углы Lego.

Цвет был легким (относительно) — детали Technic должны были быть специально созданы в правильных оттенках, чтобы копировать внешний вид настоящего Chiron. Но они были все той же твердой формы.

В результате получается наиболее впечатляющий визуально аспект всего автомобиля, и это то, что до сих пор поражает меня своей изобретательностью каждый раз, когда я думаю об этом: они создали ткань Lego.

Пятнистый эффект, который вы видите на этих фотографиях, связан с тем, что у Lego Chiron есть внешняя «кожа», состоящая из треугольников Lego Technic двух разных размеров, сложенных вместе. Протянутые плоско, они гнутся, как тканый материал.

Таким образом, у самой машины есть основание из Lego, из которого на разной высоте торчит ряд стоек. «Кожа» надевается на эти столбы, и то, как она сидит на них, создает необходимый изгиб.

Каждая из опор на самом деле представляет собой линейный привод, а это означает, что их высота может регулироваться индивидуально, путем проникновения через отверстия в обшивке и завинчивания. Это означает, что форму кожи можно точно настроить, даже когда она находится в автомобиле, чтобы обеспечить идеальный органический вид. (Первоначально это делалось вручную, что ломало запястья команды, но дрель была слишком мощной, чтобы сделать это точно… поэтому специально для этой цели они построили специальную маломощную дрель из — как вы уже догадались — Lego. )

Воссоздание внешнего вида еще более тщательно в других областях. Чтобы повторить области переплетения углеродного волокна на оригинальном автомобиле, для этих частей было создано специальное переплетение Lego. Для создания драматических задних фонарей пришлось изготовить первые в истории прозрачные кубики Lego Technic.

Это была не единственная дополнительная миля, которую команда Lego приложила для освещения. Они работают на электрической системе, которая заставляет их светиться по образцу, который точно копирует оригинальный Chiron, который загорается при включении.

Последней важной деталью, которую нужно было исправить, было заднее крыло. Автомобиль Lego мощностью 5 л.с. может означать, что ему не нужен драматический воздушный тормоз, но это не Chiron без него. Автомобиль Lego имеет пневматический привод, воздух хранится в восьми пневматических баллонах Lego Technic. Им требуется несколько секунд для подготовки (управляется через приложение, которое общается с электрическим блоком управления, который в основном представляет собой адаптированный контроллер умного дома), но затем вы можете поднять крыло в положение торможения.

К сожалению, наш визит на тестовую трассу пришелся на единственный дождливый день за все лето, а это означает, что мы не смогли проверить управляемость (и комфорт этого интерьера, полностью выполненного из Lego, тщательно имитирующего оригинал). В этом опасность дырявого пластикового электромобиля.

Вот галерея с фотографиями автомобиля, находящегося в разработке, и финальной версии, выставленной на асфальт.