R. J. 克罗默在俄亥俄州立大学读一年级时，走去上数学课的路上，看到一张学生团队设计燃料电池汽车的海报。他从未建造过比乐高机器人套件更复杂的东西，但他还是给该小组发了一封电子邮件，请求加入。令他惊讶的是，团队成员立即回复了。“我以为会有各种各样的要求，”克罗默回忆说，“但他们说，‘不，来就行了。’”
于是克罗默前往该团队在学校汽车研究中心 (CAR) 的工作空间。他很快了解到，巴克艾子弹汽车背后这群独特的、大多是娃娃脸的工程师，这是一系列打破世界纪录的替代燃料汽车，计划首先测试他的奉献精神。克罗默从工程领域的“收发室”开始。最初的几个月，他主要是在车间扫地，或整理和组织各种工具和备件。不过，在保管任务之余，资深团队成员开始教他关于布线、控制系统等方面的知识。很快，他在车间学到的东西比在课堂上学到的还多。第二年，两位资深成员毕业，克罗默负责电气工程。“事实证明，如果你愿意不睡觉，你可以很快掌握很多东西，”他说。
巴克艾子弹团队充满了类似的故事。团队负责人大卫·库克作为一名新生偶然加入。高级工程师埃文·马利作为一名喜欢快车的充满好奇的高中生加入。库克说，在评估新的志愿者时，团队看的不是智商分数，而是工作意愿。克罗默自愿失眠是该团队的标志。子弹工程师经常看到黎明从他们车间尽头 30 英尺高的车库门下溜进来。他们睡在会议室的地板上，偶尔也睡在测试跑道上。他们摒弃普通学生的醉酒周末，转而切割金属、测试电池和设计定制悬挂系统。
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这些不是卡丁车上的悬挂系统。这个团队已经制造了几辆历史上最快的替代燃料汽车。克罗默感兴趣的氢燃料电池汽车在 2008 年的平均最高时速为 286 英里/小时。两年后，该团队将其改造成电池驱动的赛车，时速超过 300 英里/小时。在今年 9 月，在犹他州温多弗郊外的博纳维尔盐滩上，该团队声称其重新设计的汽车将成为第一辆突破 400 英里/小时的电动赛车。
只有九辆汽油动力、车轮驱动的汽车达到过如此快的速度。“从 300 英里/小时到 400 英里/小时的飞跃是巨大的，”库克说。当汽车接近 400 英里/小时时，空气动力阻力呈几何级数增长。电机需要更大的电流，这意味着需要更多的电池和增加重量，但这辆车需要尽可能轻。最后，轮胎会旋转得非常快，以至于离心力有可能将它们撕裂。这些挑战非常艰巨，足以让一支经验丰富的工程师团队望而却步，更不用说一群研究生和大学生了。
快速设计
1993 年，现任 CAR 主任乔治·里佐尼组建了第一个学生团队，参加一个短暂的大学电池动力汽车赛车系列赛。该团队的汽车“冒烟的巴克艾”赢得了大部分比赛，但在几年内，该系列赛被取消，里佐尼认为这将是该计划的终结。相反，他的两名学生告诉他，他们与一家当地公司达成了赞助协议。他们想制造历史上最快的电动汽车。“我看着学生们说，‘你们真是疯了，’”里佐尼回忆道。
在接下来的十年里，该团队制造了三辆打破世界纪录的汽车。现在，里佐尼很少质疑团队成员的崇高目标或工程或交易技能。当库克和团队决定他们想突破 400 英里/小时的障碍时，他们知道他们需要偏离标准的融资渠道。因此，他们向文丘里汽车公司（一家位于摩纳哥的电动汽车制造商）时年 45 岁的车主吉尔多·帕兰卡·帕斯托求助。帕斯托曾是一名业余赛车手，摩纳哥房地产帝国的负责人和餐馆老板，多年来一直关注着该团队。2010 年，他签署了一项赞助协议，以支持 400 英里/小时的追求。
两年后，在去年 8 月一个潮湿的星期三，在 CAR 总部，一栋朴素的两层建筑，正面是砖砌外墙，后面是几个巨大的机库，26 岁的库克留着胡须，解释说汽车的整体设计几乎已敲定。文丘里巴克艾子弹 3 (VBB3) 将长 38 英尺，采用四轮驱动。由于将汽车加速到 400 英里/小时所需的功率对于一台电机来说太大了，因此该团队计划将任务分配给四台电机。每台电机将产生 400 马力，总共 1600 马力。
库克和其他几个人一直在与文丘里工程师合作进行定制电机设计。子弹工程师概述了理想的尺寸、性能规格和其他细节，并且他们已经与文丘里团队迭代设计了一年。帕斯托已经开始在文丘里的美国车型中对子弹电机的缩小版进行道路测试，这是一款最高时速为 124 英里/小时的电动跑车。四台子弹电机将稍长且更强大，但它们将在几周后完成。
不过，就目前而言，电机并不是主要关注点。在 CAR，VBB3 团队的研究生和本科生，包括库克、马利和一位 23 岁名叫凌王的冷幽默工程师坐在同一间小办公室里。当马利和库克走进办公室时，王正在他的屏幕上翻转汽车垂直尾翼的 3D 模型。王是空气动力学专家，而空气动力学可以说是从 300 英里/小时跃升到 400 英里/小时的最大挑战。克服空气动力阻力所需的功率与所需速度的立方成正比。因此，如果您想将速度提高一倍，则需要大约八倍的功率。
卡里·博克是前团队成员，他刚离开去波音公司工作，他花了两年时间微调 VBB3 的空气动力学外壳，改变形状并添加了减阻功能，例如覆盖车轮的扰流板。子弹将采用钢制框架和碳纤维外壳，其坚固而轻巧的内核部分由 Nomex（一种阻燃纤维）制成。然而，仍有一些大问题悬而未决。今天，王专注于尾翼。
任何突出汽车的东西都会增加阻力，但团队必须安装尾翼以保护试车手的安全，试车手是一位 62 岁的赛车手罗杰·施罗尔。作用在车辆上的所有空气动力都可以在一个点上取平均值，称为压力中心。当这个点位于后方，而车辆的质心更靠近前方时，两者相互平衡，即使在侧风的情况下也能保持车辆直线行驶。VBB3 将配备多个降落伞，并作为后备，配备一套飞机刹车，但这两种装置都无法在发生旋转时帮助施罗尔。“归根结底，”库克说，“罗杰的生命是最重要的。”
问题是如何在空气动力学和安全性之间取得平衡。王快速点击鼠标，拆开尾翼并在虚拟 3D 空间中旋转它。他从顶部呈尖角的扁平设计切换到类似于海豚尾巴末端的设计——一个水平方向的鳍安装在另一个垂直方向的鳍的顶部。马利解释说，该团队正在尝试找出一种方法来添加 GPS 装置和两个摄像头——一个朝前，另一个朝后——以在运行期间捕获数据。王添加了水平鳍以容纳所有三个装置，然后将他的修订版发送给波音公司的博克。
王告诉他们，新添加的部分刚刚被“博克否决”了。这是团队的简称，指博克以会增加过多阻力为由拒绝更改。“他告诉我们，‘你们正在让汽车变慢，所以别这么做，’”库克解释道。
王略带恼火地澄清说：“我知道这会使汽车变慢，”他说。“但会慢多少？”
当王回到模型时，库克转向另一个挑战，电池。当天早些时候，他展示了 CAR 的几个电池测试室。在里面，定制程序反复耗尽和充电电池单元，同时调节环境条件。这使 CAR 的工程师能够更好地了解电池的真实性能，而这并不总是与广告宣传的规格相符。在过去的一年中，库克和该小组一直在严格测试现已倒闭的制造商 A123 Systems 的原型磷酸纳米铁锂离子电池。在比赛当天，子弹必须完成至少两次运行才能获得官方世界纪录，库克指出，在每次 60 秒的冲刺结束时，电池需要完全耗尽。“我们希望在一次运行中将电池中的所有能量都释放出来，”他说。“如果我们留下任何额外的能量，那就意味着我们携带了额外的电池重量。”
A123 电池部分由曾在该公司工作的两名前子弹团队成员设计，不仅比市场上任何其他电池存储更多的电量，而且还以更紧凑的封装形式实现。库克解释说，标准的圆柱形电池（例如他们上次赛车上使用的电池）占用了太多空间。当您将它们包装在一起时，圆形横截面会留下间隙。增加的空间转化为更大的总体积和更大的汽车，这意味着更厚的空气动力学轮廓，最终导致速度降低。
库克从他桌子旁边的架子上取下一个类似于汽车电池的黑色盒子，以及一个薄而扁平的银色方形包装，看起来像冰袋。这些袋式电池以更小的体积产生更大的电流。每个黑色模块将容纳 25 个袋式电池单元，一个挨着一个紧密排列，与圆柱形电池相比，节省的空间将是巨大的，因为总共有 80 个这样的模块。“你可以减少三分之一的重量和体积，”库克说。“这远远超出了目前最好的水平。”
这种封装挑战不仅限于电池。车辆设计过程在很大程度上是将尽可能多的东西塞入尽可能狭窄的空间。例如，在库克工作站的对面，马利的显示器上显示了悬挂系统的虚拟渲染图。破纪录的赛车经常放弃悬挂以减轻重量。然而，由于驾驶员只有一英里的距离来加速车辆，因此马利和团队决定他们将需要在那一英里的每一寸土地上都保持牵引力。盐滩上的颠簸会导致车轮打滑，即使只是瞬间，也可能导致宝贵的动力损失。马利稍后解释说，悬挂系统的减震器最初计划安装在电机和变速器下方。他现在正在修改该设计。在考虑整体封装后，他看到减震器会将车辆的重心向上移动。“当您考虑到变速器和电机的重量时，您谈论的是几百磅，”他说。“您希望尽可能降低重量以保持稳定性。”
接下来，库克前往车间，这是一个长而开放的仓库，也容纳了其他各种学生运营的 CAR 项目。在子弹工作站，库克抓起一个橡胶只有十六分之一英寸厚的轮胎。他解释说，当车辆超过 300 英里/小时时，轮胎会旋转得非常快，以至于离心力会导致它们膨胀。橡胶越多，质量越大，试图撕裂该质量的力也越大。较薄的轮胎意味着较小的质量和轮胎在高速下解体的可能性更小。问题是车辆将在相当崎岖的盐滩上行驶。“轮胎能撑住吗？”库克大声问道。“这是让我夜不能寐的事情之一。”
发射倒计时
三个月后，在 11 月初，该团队距离开始建造仅剩两个月的时间。马利重新设计了悬挂系统以降低电机和汽车的重心，但尾翼仍然是一个争论的焦点。作为一项安全预防措施，该团队现在正在考虑包括三个甚至四个制动降落伞。这些额外的降落伞可能会使车辆后部过大，从而增加阻力。“降落伞的数量目前尚不确定，”王承认。
在一个月前，电池供应商 A123 已经破产，但幸运的是，该公司的子弹校友将该项目的电池送出了门。“我们拥有他们所有的东西，还有一些备件，”库克说。
电机也已完成，尽管形式略有改变。在进一步的模拟测试之后，文丘里工程师表示，电机可能无法提供足够的功率。然而，库克并没有因此而气馁。“我们了解到你不能只是接受‘不’，”他说。“你需要问为什么。为什么我们不能获得更多的电力？是因为你无法在铜绕组中物理地运行更多的电流吗？”进一步的挖掘表明，问题实际上与温度有关。根据模拟，电机将过热。因此，库克、马利和本科生卢克·凯尔姆与文丘里合作重新设计了电机的冷却系统。他们改变了油基冷却剂的流动，使其在更多点与电机接触，从而使其能够带走更多的热量并保持温度下降。
这就是子弹项目的遗产：与其说是一系列技术创新（尽管它们可能令人印象深刻），不如说是一种致力于理解现有技术的局限性以克服它们的承诺。“这是一项绝妙的练习，”文丘里的帕斯托说。“当您必须将组件推向极限时，您可以发现新事物并以不同的方式推进您的想法。”
最终，这些挑战提供了无与伦比的教育，培养了一批经验丰富的毕业生。子弹项目多年来培养了 50 名工程师，他们中的大多数人都进入了汽车制造、航空航天和电池技术领域的知名企业工作。“他们之所以成为更好的工程师，是因为他们处理过这些复杂的问题，”帕斯托指出。
克罗默是一位前新生，他一时兴起加入了该团队，他说他获得的教育远远超出了他在课堂上学到的知识。这个对汽车一窍不通的孩子在过去的两年里一直在设计汽车的电子大脑，这是一个监控每个组件的性能并将其与驾驶员的控制同步的系统。尽管如此，克罗默和其他人不仅仅是为了学习而这样做。他们的核心仍然是大学生，并且在 9 月份打破 400 英里/小时障碍的前景依然很大。“我们可以打破国际速度纪录，”他说。“有多少刚毕业的大学生能说出这样的话？”