Nos anos trinta do século passado, os carros aprenderam a desenvolver velocidades muito altas, o que resultou na necessidade de desenvolver a aerodinâmica. Em nosso país, resultados notáveis desse tipo foram obtidos em 1934. O experimental GAZ-A-Aero do designer Alexei Osipovich Nikitin tornou-se o primeiro carro aerodinâmico doméstico.
Teoria para a prática
O trabalho em um novo tema começou em 1934 e foi realizado pelo Departamento de Automobilismo da Academia Militar de Mecanização e Motorização do Exército Vermelho (VAMM RKKA) por iniciativa de A. O. Nikitin. Outras organizações que possuíam a base científica e técnica necessária foram envolvidas na pesquisa.
Naquela época, os automóveis de passageiros atingiram velocidades de até 100-110 km / h, o que foi facilitado pelo uso de novos designs de chassis, motores mais potentes, etc. A experiência estrangeira mostrou que um aumento adicional no desempenho pode ser obtido melhorando a carroceria do carro e reduzindo a resistência do ar.
A pesquisa na WAMM começou com um estudo teórico dos problemas existentes e a busca por soluções ótimas. Conseguimos encontrar as principais ideias que contribuem para a melhoria do desempenho. Ao mesmo tempo, eles podem ser combinados de maneiras diferentes e obter resultados diferentes.
A. Nikitin e seus colegas desenvolveram quatro versões da carroceria aerodinâmica e montaram os modelos em escala correspondentes para soprar no túnel de vento do Instituto de Aviação de Moscou. Junto com eles, foi planejado testar um modelo do carro GAZ-A com a carroceria original do tipo "faeton". Os quatro modelos de teste tinham semelhanças significativas, mas diferiam nas formas dos diferentes agregados e, portanto, nas características.
Os testes mostraram uma redução acentuada no coeficiente de resistência do ar com o sopro direto do modelo. Para modelos diferentes, era 31-66 por cento. das características do carro original. Também foram realizados estudos de crosswind, mostrando claras vantagens das novas carrocerias.
Os resultados detalhados dos cálculos e testes foram publicados na revista "Motor", No. 2, 1935. O autor do artigo "Carro aerodinâmico no chassi do GAZ-A" foi o próprio A. Nikitin.
Protótipo
Em 1934, o VAMM RKKA, junto com a oficina experimental da Fábrica de Automóveis Gorky, construiu e testou um protótipo de carro com carroceria aerodinâmica. A base para isso foi o chassi GAZ-A modificado - por esse motivo, o veículo experimental foi mais tarde denominado "GAZ-A Simplificado" ou GAZ-A-Aero. Para controlar os resultados, um segundo carro GAZ-A na configuração básica foi usado.
O protótipo do carro manteve a estrutura e o chassi da base GAZ-A. A usina em diferentes estágios de teste incluiu um motor padrão ou sua versão reforçada. O motor foi atualizado com a instalação de uma cabeça de alumínio e aumento da compressão, o que levou a um aumento da potência para 48,4 cv. A transmissão mecânica não mudou. Os órgãos de governo permaneceram os mesmos.
A nova carroceria aerodinâmica tinha um design misto. Chapas de aço curvas de vários formatos foram instaladas em uma moldura de madeira. Para melhorar a aerodinâmica, foram utilizadas peças predominantemente curvas de diferentes curvaturas. O motor era coberto por uma carenagem dianteira curva com venezianas e laterais de design semelhante. Atrás do capô havia um pára-brisa em forma de V. O teto do corpo suavemente se transformou em uma cauda inclinada com uma extremidade traseira pontiaguda.
As rodas eram cobertas por carenagens em forma de lágrima. As carenagens dianteiras tinham recortes laterais para as rodas direcionáveis, as traseiras eram sólidas. Carenagens semi-recuadas para faróis foram fornecidas nos para-lamas dianteiros.
Devido aos grandes para-lamas, as portas traseiras tiveram que ser abandonadas. As portas da frente receberam pequenas maçanetas. Além disso, eles cobriram completamente os pedais. Tudo isso devido à necessidade de reduzir a resistência do ar.
O carro GAZ-A-Aero, devido à sua carroceria especial, tinha um comprimento de 4.970 mm. Apesar das novas asas, a largura permaneceu no nível do carro base - 1710 mm. Altura - 1700 mm. O peso mínimo com reabastecimento e peças sobressalentes é de 1270 kg, ou seja, quase 200 kg a mais que o do GAZ-A. Presumiu-se que um aprimoramento posterior do design tornaria possível equalizar o peso dos dois corpos. Durante os testes, os veículos foram transportados por equipamentos de medição e uma equipe de cinco testadores. Ao mesmo tempo, a massa de GAZ-A atingiu 1625 kg, e GAZ-A-Aero - até 1700 kg.
Carro na pista
Os testes do GAZ-A-Aero foram realizados nos trilhos da fábrica de automóveis e nas estradas da cidade de Gorky. Os carros de teste e teste cobriram milhares de quilômetros em várias semanas em diferentes condições e ajudaram a coletar muitos dados para análises posteriores. Em geral, ficou claro que o corpo aerodinâmico tem sérias vantagens sobre o faeton padrão.
A velocidade máxima do GAZ-A-Aero com um motor padrão atingiu 100 km / h, com um modificado - 106 km / h. O carro de produção acelerou para 82, 5 e 93 km / h, respectivamente. O aumento na velocidade foi de 15-21 por cento.
O carro aerodinâmico tinha melhor dinâmica. A aceleração da paralisação para 70 km / h levou 27,5 segundos contra 35,5 segundos para GAZ-A. Um carro de produção com muita resistência desacelerou mais rápido. Assim, a queda da velocidade de 70 para 40 km / h ocorreu a uma distância de 330 m. GAZ-A-Aero nas mesmas condições percorreu 440 m.
Em condições urbanas, o carro aerodinâmico apresentou uma economia muito modesta. A uma velocidade média de 30 km / h, esse carro desperdiçou 5 litros de gasolina em 46,7 quilômetros e a economia de combustível foi de apenas 3%. Em outras condições, os benefícios foram mais pronunciados. Assim, na rodovia com movimento contínuo à velocidade de 50 km / h, a economia chegou a 12% em relação ao consumo de GAZ-A. A economia máxima de combustível de 26,2% foi obtida a 80 km / h. A comparação em velocidades mais altas revelou-se impossível devido às características limitadas do GAZ-A.
Foram realizadas as medições da potência despendida na superação da resistência ao movimento. A 50 km / h, GAZ-A gastou 12,2 hp nele, GAZ-A-Aero - 8 hp. (economia de 34%) A uma velocidade de 90 km / h esses parâmetros atingiram 46 e 29 cv, o que correspondeu a uma economia de mais de 36%. Ao mesmo tempo, o carro experimental tinha reserva de potência para novas acelerações e, à velocidade de 100 km / h, o custo da resistência chegava a 37 cv.
O carro aerodinâmico mostrou o melhor desempenho em ventos laterais de diferentes intensidades em diferentes ângulos. Além disso, a viagem em alta velocidade foi menos barulhenta. No faeton serial, vórtices foram observados quebrando o para-brisa e a parte traseira do corpo, o que era a causa de ruído adicional. Não houve tais problemas no novo corpo.
Os profissionais e o público puderam descobrir os resultados detalhados dos testes em execução no artigo de A. Nikitin "Testes de estrada de um carro aerodinâmico em um chassi GAZ-A". Foi publicado na edição de março de 1935 da revista Motor.
Backlog para o futuro
Com base nos resultados dos testes de dois veículos VAMM RKKA e GAZ, eles chegaram a várias conclusões principais. O principal dizia respeito aos benefícios gerais de corpos simplificados. Mesmo quando instalado em um chassi bastante antigo, tal produto deu um aumento notável nas características de funcionamento e econômicas. Ao mesmo tempo, a carroceria do GAZ-A-Aero estava longe de ser ótima em termos de aerodinâmica - as limitações impostas pelo design do chassi afetadas.
Foi proposto continuar o estudo da aerodinâmica automotiva e levá-la em consideração na criação de novos modelos. O desenvolvimento da tecnologia automotiva e das estradas no futuro levaria a um novo aumento nas velocidades de deslocamento, por isso a racionalização se tornou um fator decisivo. Novas soluções podiam ser implementadas em carros esportivos de pequeno porte e, em seguida, transferidas para equipamentos públicos, como costumava ser feito no exterior.
Em 1934, após a conclusão dos testes, o experimental GAZ-A-Aero foi entregue ao Conselho Automóvel da Sociedade Avtodor para novas pesquisas. Não há informações sobre seu futuro destino.
Após o sucesso do projeto experimental GAZ-A-Aero, os especialistas do departamento automotivo da VAMM RKKA continuaram a pesquisa teórica em uma série de áreas, inclusive. sobre o tema da aerodinâmica. Logo, novos resultados teóricos surgiram, recomendados para uso em futuros projetos de automóveis de passageiros.
No entanto, o trabalho ativo nessa direção durou apenas alguns anos. No final dos anos 30, os cientistas tiveram que se concentrar de perto no tópico dos veículos militares, e os experimentos com aerodinâmica ficaram em segundo plano. Sucessos reais nessa direção foram obtidos somente após a guerra. Durante este período, teve início a produção de carros modernos com carroceria aerodinâmica e os desenvolvimentos do A. O. Nikitin e seus colegas.
