Mașină experimentală GAZ-A-Aero: raționalizare, viteză, eficiență
Reconstituirea aspectului GAZ-A-Aero. Desen Denisovets.ru
Până în anii treizeci ai secolului trecut, mașinile de pasageri au învățat să dezvolte viteze foarte mari, ceea ce a dus la necesitatea studierii aerodinamicii. În țara noastră, rezultate remarcabile de acest fel au fost obținute în 1934. Prima mașină raționalizată autohtonă a fost GAZ-A-Aero experimentală proiectată de Alexei Osipovich Nikitin.
Teorie pentru practică
Lucrările pe o temă nouă au început în 1934 și au fost realizate de departamentul de automobile a Academiei Militare de Mecanizare și Motorizare a Armatei Roșii (VAMM RKKA) la inițiativa lui A.O. Nikitina. În cercetare au fost implicate și alte organizații care aveau baza științifică și tehnică necesară.
Până în acel moment, mașinile de pasageri atinseseră viteze de până la 100-110 km/h, ceea ce a fost facilitat de utilizarea de noi modele de șasiu, motoare mai puternice etc. Experiența străină a arătat că se pot obține câștiguri suplimentare de performanță prin îmbunătățirea caroseriei și reducerea rezistenței la aer.
Variante de modele pentru purjare într-un tunel de vânt. 1 - serial GAZ-A; 2 - viitor prototip; 3,4,5 - alte opțiuni pentru configurații aerodinamice. Grafică din revista „Motor”
Cercetarea la VAMM a început cu un studiu teoretic al problemelor existente și căutarea soluțiilor optime. A fost posibil să găsim idei de bază care ajută la îmbunătățirea performanței. În același timp, acestea pot fi combinate în moduri diferite și pot produce rezultate diferite.
A. Nikitin și colegii săi au lucrat la patru opțiuni pentru un corp raționalizat și au asamblat modele la scară corespunzătoare pentru suflarea în tunelul de vânt al Institutului de Aviație din Moscova. Împreună cu ei, a fost planificat testarea unui model de mașină GAZ-A cu caroseria originală „phaeton”. Cele patru modele de testare au avut asemănări semnificative, dar diferă în formele diferitelor unități și, în consecință, în caracteristici.
Testele au arătat o reducere bruscă a coeficientului de rezistență a aerului la suflarea directă a modelului. Pentru diferite modele a fost de 31-66 la sută. din caracteristicile mașinii originale. Au fost efectuate și studii de vânt transversal, arătând avantaje clare ale noilor corpuri.
Testarea modelului GAZ-A într-un tunel de vânt. Fotografie din revista „Motor”.
Rezultatele detaliate ale calculelor și testelor au fost publicate în revista „Motor”, nr. 2 pentru 1935. Autorul articolului „O mașină simplificată pe șasiul GAZ-A” a fost însuși A. Nikitin.
Prototip
În 1934, VAMM RKKA, împreună cu atelierul experimental al Uzinei de Automobile Gorki, au construit și testat un prototip de mașină cu o caroserie raționalizată. Baza pentru acesta a fost șasiul GAZ-A modificat - din acest motiv, mașina experimentală a primit mai târziu numele „GAZ-A simplificat” sau GAZ-A-Aero. Pentru a controla rezultatele, a fost folosită oa doua mașină GAZ-A în configurația de bază.
Mașina prototip a păstrat cadrul și șasiul bazei GAZ-A. Centrala electrică în diferite etape de testare a inclus un motor standard sau versiunea sa forțată. Motorul a fost modernizat prin instalarea unui cap din aluminiu și creșterea compresiei, ceea ce a dus la creșterea puterii la 48,4 CP. Transmisia manuală nu a fost schimbată. Controalele rămân aceleași.
Testarea viitorului model GAZ-A-Aero. Fotografie din revista „Motor”.
Noul corp aerodinamic avea un design mixt. Pe un cadru de lemn au fost instalate foi de oțel curbate de diferite forme. Pentru a îmbunătăți aerodinamica, s-au folosit părți predominant curbe cu curburi diferite. Motorul a fost acoperit cu un parbriz curbat cu jaluzele și laterale cu un design similar. În spatele capotei era un parbriz în formă de V. Acoperișul corpului s-a transformat ușor într-o coadă înclinată cu o parte posterioară ascuțită.
Roțile erau acoperite cu carene în formă de lacrimă. Carenarile fata aveau decupaje laterale pentru volane, cele din spate erau solide. Pe aripile din față au fost prevăzute carene semi-încastrate.
Din cauza aripilor mari, ușile din spate au trebuit să fie abandonate. Ușile din față au primit mânere mici. În plus, au acoperit complet suporturile pentru picioare. Toate acestea s-au datorat necesității de a reduce rezistența aerului.
Un prototip în curs de testare. Foto Denisovets.ru
Datorită caroseriei sale speciale, mașina GAZ-A-Aero avea o lungime de 4970 mm. În ciuda noilor aripi, lățimea a rămas la nivelul mașinii de bază - 1710 mm. Înălțime – 1700 mm. Greutate proprie cu realimentare și piese de schimb – 1270 kg, i.e. cu aproape 200 kg mai mult decât GAZ-A. S-a presupus că îmbunătățirea în continuare a designului ar face posibilă egalizarea masei celor două corpuri. În timpul testelor, vehiculele au purtat echipamente de măsurare și o echipă de cinci testeri. În același timp, masa GAZ-A a ajuns la 1625 kg, iar GAZ-A-Aero - până la 1700 kg.
Mașină pe pistă
Testele GAZ-A-Aero au fost efectuate pe drumurile fabricii de automobile și pe drumurile din Gorki. Vehiculele de testare și de control au parcurs mii de kilometri în condiții diferite de-a lungul mai multor săptămâni și au ajutat la colectarea unei mulțimi de date pentru analize ulterioare. În general, a devenit clar că corpul raționalizat are avantaje serioase față de faetonul standard.
Viteza maximă a GAZ-A-Aero cu motorul standard a ajuns la 100 km/h, cu cea modificată – 106 km/h. Mașina de serie a accelerat până la 82,5 și, respectiv, 93 km/h. Creșterea vitezei a fost de 15-21 la sută.
Mașina raționalizată avea o dinamică mai bună. Accelerația de la zero la 70 km/h a durat 27,5 secunde față de 35,5 secunde pentru GAZ-A. O mașină de serie cu rezistență mai mare a încetinit mai repede. Astfel, scăderea vitezei de la 70 la 40 km/h a avut loc la o distanță de 330 m. GAZ-A-Aero a acoperit 440 m în aceleași condiții.
Vedeți dintr-un unghi diferit. Foto Denisovets.ru
În condiții de oraș, mașina raționalizată a prezentat economii foarte modeste. La o viteză medie de 30 km/h, această mașină a consumat 5 litri de benzină pentru 46,7 km, iar economia de combustibil a fost de doar 3%. În alte condiții, beneficiile au fost mai pronunțate. Astfel, pe autostradă în timp ce conduceți continuu cu o viteză de 50 km/h, economiile au ajuns la 12% față de consumul GAZ-A. Economii maxime de benzină de 26,2% au fost obținute la 80 km/h. Comparația la viteze mai mari nu a fost posibilă din cauza performanței limitate a GAZ-A.
Au fost luate măsurători ale puterii consumate pentru a depăși rezistența la mișcare. La 50 km/h, GAZ-A a consumat 12,2 CP pentru aceasta, GAZ-A-Aero - 8 CP. (34% economii) La o viteză de 90 km/h, acești parametri au ajuns la 46 și 29 CP, ceea ce corespundea unor economii de peste 36%. În același timp, mașina experimentală mai avea o rezervă de putere pentru accelerarea ulterioară, iar la o viteză de 100 km/h, costul rezistenței a ajuns la 37 CP.
Mașina raționalizată a arătat o performanță mai bună în vânt transversal de diferite forțe la unghiuri diferite. În plus, călătoria cu viteză mare a fost mai puțin zgomotoasă. Pe faetonul de producție, s-a observat scurgerea vortexului de pe parbriz și din partea din spate a caroseriei, ceea ce a provocat zgomot suplimentar. Nu au existat astfel de probleme la noul corp.
Vedere laterală. Profilul corpului și elementele individuale sunt clar vizibile. Foto Denisovets.ru
Profesioniștii și publicul au putut afla rezultatele detaliate ale testelor rutiere din articolul lui A. Nikitin „Testele rutiere ale unei mașini raționalizate pe șasiul GAZ-A”. A fost publicat în numărul din martie 1935 al revistei Motor.
O viziune pentru viitor
Pe baza rezultatelor testelor a două vehicule VAMM, Armata Roșie și GAZ au făcut câteva concluzii principale. Principala a vizat beneficiile generale ale organismelor raționalizate. Chiar și atunci când este instalat pe un șasiu destul de vechi, un astfel de produs a oferit o creștere vizibilă a performanței și a caracteristicilor economice. În același timp, caroseria GAZ-A-Aero era departe de a fi optimă din punct de vedere aerodinamic - limitările impuse de designul șasiului l-au afectat.
S-a propus să se continue studiul aerodinamicii auto și să se țină cont la crearea de noi modele. Dezvoltarea tehnologiei auto și a drumurilor în viitor trebuia să conducă la o nouă creștere a vitezei, motiv pentru care eficientizarea a devenit un factor decisiv. Noi soluții ar putea fi implementate pe mașinile sport cu volum redus și apoi transferate pe vehicule de uz general, așa cum se făcea adesea în străinătate.
Vedere a cozii caracteristice. Foto: Carakoom.com
În 1934, după finalizarea testării, mașina experimentală GAZ-A-Aero a fost predată Consiliului Auto al societății Avtodor pentru a efectua noi cercetări. Nu există informații despre soarta lui ulterioară.
După succesul proiectului experimental GAZ-A-Aero, specialiștii din departamentul de automobile al VAMM RKKA au continuat cercetările teoretice într-o serie de domenii, inclusiv pe tema aerodinamicii. În curând au apărut noi rezultate teoretice, recomandate pentru utilizare în viitoare proiecte de mașini de pasageri.
Cu toate acestea, munca activă în această direcție a durat doar câțiva ani. La sfârșitul anilor treizeci, oamenii de știință au fost nevoiți să se concentreze foarte mult pe tema vehiculelor militare, iar experimentele cu raționalizarea au dispărut în fundal. Succesul real în această direcție a fost obținut abia după război. În această perioadă, a început producția de mașini moderne cu caroserie raționalizată, iar noile proiecte s-au bazat pe dezvoltările A.O. Nikitin și colegii săi.
informații