Аэродинамика автомобиля: Технология появилась в 1800-х годах

Технология, которая помогает сделать ваш автомобиль более аэродинамичным.

Уважаемые ситатели, предлагаем сегодня вам узнать, что такое аэродинамика автомобиля, зачем она нужна и в каком году впервые в мире появилась эта технология.

Без аэродинамики автомобили и самолеты, а также космические аппараты и в том числе бобслеисты являлись бы обычными объектами перемещающимися с помощью ветра. Если бы не было аэродинамики, то этот ветер перемещал бы все эти объекты просто не эффективно. Данная наука, изучающая эффективность отвода потоков воздуха и называется аэродинамикой. Чтобы создать автотранспортное средство, которое эффективно бы отводило от себя потоки встречного воздуха и заодно бы уменьшало сопротивление, необходима аэродинамическая труба, в которой инженеры проверяют эффективность аэродинамического сопротивления воздуха всех деталей автомобиля. 

Ошибочно считается, что аэродинамика появилась с момента изобретения аэродинамической трубы. Это друзья не так. На самом деле аэродинамика как явление появилась еще в 1800-х годах. А само зарождение ее как науки началось в 1871 году, с известным сегодня многим братьев Райт, которые являются проектировщиками и создателями первого в мире самолета. Благодаря именно им начала развиваться наука- аэронавтика. Цель была одна - попытаться построить самолет.

Первое время братья проводили испытания своих летающих прототипов в железнодорожном тоннели. Но возможности данного тоннеля для изучения конкретных потоков воздуха были сильно ограничены. Поэтому в первое время им не удалось создать реальный летательный аппарат, чтобы корпус самого самолета отвечал самым строгим требования аэродинамики. 

Поэтому в 1901 году братья построили собственную аэродинамическую трубу. В итоге, по некоторым непроверенным данным в этой трубе было испытано около 200 летательных аппаратов и еще отдельные корпуса таких прототипов различной формы. На то, чтобы построить первый в истории реальный самолет братьям потребовалось еще несколько лет. Так к примеру, в 1903 году Братья Райт провели удачное испытание своего первого самолета в мире, который тогда продержался в воздухе целых 12 секунд. 

Что же такое аэродинамическая труба? 

Это достаточно простое устройство, которое состоит из обычного закрытого тоннеля (т.е. огромной емкости) через который подаются потоки воздуха при помощи мощных вентиляторов. В такую аэродинамическую трубу помещают нужный объект, на который и начинают подавать потоки воздуха. Также, в современных аэродинамических трубах специалисты имеют сегодня возможность подавать на объект (и не только) уже направленные потоки воздуха, как и на определенные элементы кузова самого автомобиля и любого автотранспортного средства.

Такое тестирование в аэродинамических трубах приобрело массовую популярность во время Великой Отечественной войны (т.е. в 40-е годы). Во всем мире военные ведомства вели исследования аэродинамики военной техники и боеприпасов. После окончания войны эти военные аэродинамические исследования свернулись. Но свое внимание на аэродинамику как науку обратили сами авто-инженеры, которые проектировали спортивные гоночные автомобили. Затем эту моду подхватили и проектировщики  легковых автомобилей. 

Изобретение аэродинамической трубы позволило специалистам тестировать автотранспортные средства которые находятся в неподвижном состоянии, подавая на них потоки воздуха создается тем самым тот же самый эффект, что наблюдается при движении машины. Даже при испытаниях тех-же самолетов объект всегда остается  неподвижным. Регулируется только скорость самого ветра, чтобы сымитировать определенную скорость данного транспортного средства.

Благодаря аэродинамике, спортивные и простые автомобили стали приобретать вместо своих квадратных форм более плавные линии с закругленными элементами кузова.

Иногда для такого исследования бывает и не нужен целый автомобиль. Очень часто для  аэродинамического изучения кузова определенной модели автомобиля используется просто его обычный макет в натуральную величину. В итоге таким самым образом специалисты и определяют уровень данного сопротивления ветра.

По тому как движется ветер внутри трубы определяется и сам коэффициент такого лобового сопротивления ветра.

Современные аэродинамические трубы по своей сути представляют из себя очень гигантский фен, который используется (и использовался) для вашего автомобиля. Например, одна из известных аэродинамических труб расположена в Северной Каролине, штат США, где постоянно проводятся исследования всемирно известной ассоциацией гонок NASCAR. Благодаря этой трубе инженеры создают и моделируют современные автомобили способные передвигаться со скоростью 290 км/ч.

В это сооружение было когда-то вложено около 40 млн. долларов США. Труба начала свою работу в 2008 году. Главные ее инвесторы - ассоциация гонок NASCAR и владелец гонок Формула-1 Джин Хаас. 

Вот дорогие друзья видео традиционного испытания в этой самой трубе:

С момента появления первой в истории аэротрубы инженеры поняли для себя, на сколько важно это изобретение для всей автопромышленности. В конечном итоге на нее (на трубу) обратили внимание и автомобильные проектировщики, которые стали развивать сами технологии исследования потоков воздуха. Но как мы знаем, технологии не стоят на месте. В наши дни многие исследования и расчеты проходят и проводятся уже на компьютерах. Самое удивительное и то, что даже сами аэродинамические тесты стали проводиться на компьютерах в специальных его программах.

В качестве испытуемого объекта используется виртуальная 3D модель машины. Далее на самом компьютере воспроизводятся различные условия для тестирования той самой аэродинамики. Тот же подход начал развиваться и применяться для проведения и самих краш-тестов. Так к примеру, недавно было заявлено, что готовится новая технология по проведению виртуальных краш-тестов, которая не только поможет сэкономить деньги, но и позволит учитывать множественное число параметров авто при испытании.

Также как и реальные краш-тесты строительство такой аэродинамической трубы и испытания в ней, очень дорогое удовольствие. На самом же компьютере себестоимость таких испытаний может составить всего несколько долларов. 

Правда только бабушки, дедушки и приверженцы старых технологий по-прежнему будут говорить всему миру, что реальный мир все-же лучше, чем теже компьютеры. Но 21 век - это и есть 21 век. Поэтому это неизбежно, в ближайшем будущем многие реальные испытания будут уже полностью проводиться на компьютере. 

Хотя здесь надо отметить, мы и многие из нас не против таких компьютерных технологий хотя где-то в душе надеемся, что реальные тесты в самой аэротрубе и обычные краш-тесты все-же по-прежнему останутся в автопромышленности.