به گزارش مدیاتی:طراحی خودروها در طول یک قرن گذشته بارها دستخوش تغییر شده است، اما کمتر عاملی به اندازه بحرانهای انرژی و رقابتهای نفسگیر موتوراسپرت توانسته مسیر این تحول را تغییر دهد. از دهههای پرالتهاب افزایش قیمت نفت گرفته تا نبرد خودروسازان برای کسب هر صدم ثانیه در پیستهای مسابقه، آیرودینامیک به یکی از مهمترین عناصر طراحی خودرو تبدیل شد. در این مطلب بررسی میکنیم که چگونه نیاز به کاهش مصرف سوخت و دستیابی به سرعت بیشتر، ظاهر خودروها را برای همیشه دگرگون کرد و نسل جدیدی از «بادشکنهای جاده» را به وجود آورد.
باد شکنهای تاریخ؛ چگونه بحران نفت و پیستهای مسابقه، ظاهر خودروها را برای همیشه تغییر دادند؟
خودروسازان و طراحان بزرگ دنیا، سالها پیش از شروع دهه ۱۹۷۰ میلادی با علم پیچیده آیرودینامیک (مقاومت در برابر جریان هوا) دستوپنجه نرم میکردند. در سالهای دور و در دهه ۱۹۳۰، خودروهایی مثل «تاترا» (Tatra) و مدل ساختارشکن «کرایسلر ایرفلو» (Chrysler Airflow) تلاش کردند بدنه خود را با باد هماهنگ کنند. در دهه ۱۹۶۰ نیز استفاده از بالهها، اسپلیترها و اسپویلرها حسابی داغ شد؛ تا جایی که خودروی مسابقهای چِپارال 2E با آن باله عقبِ بسیار بلند و برافراشتهاش به یک اسطوره تبدیل شد. در همان سالها، شورولت کورویر مدل ۱۹۶۶ نیز با یک حرکت ظریف، از یک اسپویلر نوآورانه زیر سپر جلو استفاده کرد تا چسبندگی ماشین را بهتر کند.
اما با تمام این تلاشها، علم آیرودینامیک تا پیش از دهه ۱۹۷۰ و دهههای پس از آن، هنوز نتوانسته بود جایگاه واقعی و اصلی خود را در جادهها پیدا کند. در این دوران طلایی بود که هم مسابقات فرمول یک متحول شد و هم خودروهای معمولی بازار به قطعات صاف بدنه، شیشههای همسطح و طراحیهای بادشکن مجهز شدند.
شاید بپرسید محرک اصلی این جهش بزرگ چه بود؟ پاسخ ساده است: پول! در دهه ۱۹۷۰، هزینههای نگهداری خودرو سر به فلک کشید، بیمهها گران شدند و از همه مهمتر، بحران جهانی نفت رخ داد. این بحران رانندگان را از خودروهای عضلانی و پرمصرف مجهز به موتورهای بزرگ V8 دلسرد کرد. ناگهان مصرف بهینه سوخت، از قدرت خالص موتور مهمتر شد و طراحان فهمیدند که برای کم کردن مصرف بنزین، باید حتماً یقه باد را بچسبند!
جادوی «اثر زمینی»؛ وقتی زیر ماشین هم کار هوایی میکند!
بیشتر نوآوریهای جذاب دنیای خودرو از پیستهای مسابقه شروع میشوند. در دهه ۱۹۷۰، فرمول یک با مفهوم جدیدی به نام «اثر زمینی» (Ground Effect) دگرگون شد. به زبان ساده، در این روش مهندسان از بخش زیرین خودرو به عنوان یک ابزار آیرودینامیکی استفاده میکنند تا ماشین مثل آهنربا به کف پیست بچسبد.
خودروهای لوتوس ۷۸ و ۷۹ پیشگامان این فناوری بودند. آنها با طراحی کانالهای مخصوصی در زیر ماشین، یک منطقه کمفشار (مکش) ایجاد میکردند که خودرو را به زمین میچسباند. این کار باعث میشد ماشینها بدون نیاز به بالههای بزرگ و سنگین (که در مسیرهای مستقیم سرعت را کم میکردند)، با سرعتی باورنکردنی از پیچها عبور کنند.
کار به جایی رسید که تیم برابام در مدل BT46B یک پنکه غولپیکر در پشت ماشین گذاشت تا هوای زیر خودرو را با زور بیرون بکشد و مکش ایجاد کند! گرچه مسابقه دادن این ماشین فوراً ممنوع شد، اما این ایده آنقدر ناب بود که امروزه هنوز در ابرخودروی فضایی و مدرن GMA T.50 از آن استفاده میشود.
مسابقه بزرگ برای ثبت کمترین ضریب پسا (شکارچیان باد)
بخش تجاری بازار خودرو هم بیکار ننشست. خودروسازان متوجه شدند که هرچه یک ماشین راحتتر هوا را بشکافد، برای حرکت به انرژی و بنزین کمتری نیاز دارد. در دهه ۱۹۸۰، این منطق ساده باعث تولد خودروهای نمادینی شد که ظاهر جادهها را عوض کردند:
آئودی ۱۰۰ (اتاق C3): با بدنه لغزنده و صاف خود، ضریب پسای (مقاومت در برابر هوا) خیرهکننده 0.30 را ثبت کرد و همه را شگفتزده کرد. (برای درک بهتر، بدقیافهترین و جعبهایترین ماشینهای تاریخ ضریب پسای بالای 0.8 دارند).
فورد سیرا (Sierra): با طراحی آیرودینامیک خاص خود که به «قالب ژلهای» معروف شد، استاندارد جدیدی برای خودروهای خانوادگی تعریف کرد.
مرسدس بنز W124: با پوشاندن زیر بدنه و صاف کردن تمام پنلها، گوی سبقت را از رقبا ربود و به ضریب پسایی کمتر از 0.30 رسید تا دلارهای زیادی را در پمپبنزین برای صاحبانش پسانداز کند.
انقلاب کامبک (Kammback)؛ نیمهکارههای دوستداشتنی
یکی از عجیبترین و در عین حال کارآمدترین فرمهای بدنه، طراحی «کامبک» بود. در این سبک طراحی، سقف خودرو با یک شیب ملایم به سمت عقب میرود، اما ناگهان به صورت کاملاً عمودی و تیز برش میخورد و تمام میشود؛ انگار پشت ماشین را با چاقو بریدهاند!
گرچه این ایده قدیمی بود، اما در دهه ۱۹۸۰ به اوج محبوبیت رسید. خودروهای محبوبی مثل هوندا CR-X و چندین مدل سیتروئن از این فرمول استفاده کردند. این طراحی آنقدر در کاهش مقاومت هوا شاهکار است که سالها بعد، کممصرفترین خودروهای مدرن جهان مانند تویوتا پریوس و هوندا اینسایت همگی با همین فرمول کامبک ساخته شدند.
آیرودینامیک فعال؛ بالههای هوشمندی که با سرعت جابهجا میشوند
طولی نکشید که علم آیرودینامیک به کمک سرعت و پایداری سوپراسپرتهای جادهای آمد. پورشه ۹۵۹ در دهه ۱۹۸۰ با سیستم آیرودینامیک فعال خود دنیا را تکان داد. این ماشین پانلهای زیر بدنه و یک باله عقب هوشمند داشت که در سرعتهای بالا تغییر زاویه میداد تا نیروی بلندکننده ماشین را به صفر برساند.
این فناوری به سرعت به خودروهای ارزانتر مثل میتسوبیشی 3000GT ژاپنی هم رسید. بعدها در دهه ۱۹۹۰، مکلارن F1 افسانهای با کف کاملاً تخت و باله پنهانی که هنگام ترمزگیری برای ایجاد مقاومت باز میشد، این مسیر را ادامه داد. در نهایت، بوگاتی ویرون در سال ۲۰۰۵ با دریچههای متحرک جلو و باله غولپیکر عقب، آیرودینامیک فعال را به یک هنر مهندسی تمامعیار تبدیل کرد.
