ВЕЛИКИЕ ИЛИ УЖАСНЫЕ?

Самолеты и автомобили почти ровесники. И уже с первых лет их существования конструкторы пытались улучшить аэродинамическое качество своих машин, чтобы увеличить скорость и снизить расход топлива. В авиации желаемого результата удалось достичь довольно быстро, а вот с автомобилями что-то пошло не так…

Как известно сегодня любому юному моделисту, оптимальный для обтекания воздухом объект напоминает каплю. К такому заключению еще в начале прошлого века пришли ученые-авиаторы, продувающие объекты различной конфигурации в аэродинамических трубах. Приблизить к идеальным формам очертания своих передвигающихся на колесах аппаратов стремились и авто-инженеры. Взгляните, например, на A.L.F.A Aerodinamica — один из ранних автомобилей с алюминиевым обтекаемым кузовом, построенный в 1913 году миланской мастерской Carrozzeria Castagna. (К слову, это был еще и первый в мире минивэн!) Благодаря отличной аэродинамике машина развивала скорость до 139 км/ч. Конечно, не обошлось и без недостатков. Они выявились в ходе эксплуатации и типичны для первых транспортных средств с подобными обводами. Автомобиль перемещается по земле, а не по небу, поэтому во время движения он должен получать от набегающего потока достаточную прижимную силу, иначе на высокой скорости слетит с трассы. Вот и на A.L.F.A Aerodinamica быстро ездить было страшно! Да и дорог тогда подходящих не было. Владелец этого шедевра ценил свою жизнь дороже автомобиля, поэтому частично удалил крышу, превратив изысканный дизайнерский кузов в обычный кабриолет. Уникальный образец сохранился до нашего времени, после реставрации он в первоначальном облике демонстрируется в Museo Storico Alfa Romeo (Милан, Италия).

Первые опыты

Очередной этап развития концепции «аэродинамических автомобилей» начался в 1920-х годах, когда после Первой мировой войны многие авиастроительные фирмы остались без крупных заказов. Оказавшиеся не у дел специалисты решили использовать свои заготовки на поприще проектирования автомобилей. В 1921 году немецкий конструктор с австрийскими корнями Эдмунд Румплер (Edmund Rumpler) построил Tropfenwagen («машина-капля») с обтекаемым кузовом и заднемоторной компоновкой, оптимальной для такой формы. Из-за высокой цены и необычной внешности модель не пользовалась спросом, хотя в небольших количествах и различных модификациях ее собирали под заказ до 1927 года. Массовую известность «Капля» Румплера приобрела благодаря участию в немецком научно-фантастическом немом полнометражном фильме «Мегаполис». В 1979 году один из сохранившихся экземпляров продули в аэродинамической трубе компании Volkswagen, получив коэффициента сопротивления Сх=0,28 — как у лучших современных «легковушек»!

Основоположником же теории «аэродинамического автомобиля», несмотря на проигранный Румплеру патентный спор, считается Пауль Ярай (Paul Jaray). В начале 1920-х годов он сформулировал концепцию обтекаемой машины с кузовом без выступающих элементов: нижняя часть имеет профиль самолетного крыла, верхняя -форму дирижабля. Для снижения лобового сопротивления кабина должна быть узкой. В дальнейшем подобные автомобили единично собирали в Германии на шасси различных фирм. Стоили они дорого, салоны были тесными, продажи — мизерные.

Более обстоятельно к вопросам обтекаемости подходил профессор Штутгартского института Вунибальд Камм (Wunibald Kamm). Его кредо: высокие аэродинамические показатели автомобиля могут быть достигнуты без ущерба для комфорта пассажиров и управляемости. Необходимое для этого условие — обеспечение оптимального распределения воздушных потоков в задней части кузова. Первый опытный образец автомобиля Камма, получившего название SHW, построили в 1925 году на заводе графа Цеппелина (Zeppelin). Особенности конструкции: передний привод, несущий алюминиевый кузов, независимая пружинная подвеска всех колес, под капотом — оппозитный четырехцилиндровый двигатель объемом 2006 куб. см и мощностью 36 л.с., агрегатированный с КПП Soden с предварительным выбором включаемой ступени (прообраз нынешних роботизированных трансмиссий). Позднее линейку дополнили еще три прототипа, на испытаниях они прошли от 80 до 110 тысяч км. От серийного производства SHW отказались по финансовым и технологическим причинам.

В 1928 году профессор Камм организовал в Штутгарте лабораторию перспективных автомобилей, преобразованную затем в институт. Там впервые было исследовано влияние бокового и попутного ветра на аэродинамику автомобиля. Ученые пришли к выводу, что на практике более рационален кузов не с длинным «хвостом», как считалось ранее, а с укороченной задней частью, «обрубленной» непосредственно за зоной срыва воздушного потока. Это почти не ухудшает обтекаемость, зато снижает металлоемкость конструкции, делает машину более компактной и снимает ограничения по компоновке. Также при попутном ветре вертикальная корма позволяет уменьшить расход топлива: воздушная волна толкает автомобиль вперед без дополнительных усилий двигателя. Все современные универсалы и хэтчбеки основаны на этой концепции.

В середине 1930-х годах с кузовами Камма на шасси автомобилей BMW 328 и Mercedes-Benz 170V было построено несколько прототипов с коэффициентом аэродинамического сопротивления Сх=0,23-0,25. С тех пор ничего кардинально нового, касающегося аэродинамики автомобиля, не изобрели.

От теории к практике

Реальный интерес покупателей к обтекаемым автомобилям возник в 1930-х годах, когда сначала в Италии, а затем в Германии и США начали появляться скоростные автострады.

Первым в мире массовым автомобилем с аэродинамическим кузовом стал Chrysler Airflow («Воздушный поток»), представленный в Нью-Йорке в январе 1934 года. Он выполнен по классической компоновке. Рама — облегченная из двух продольных лонжеронов; к ней крепился трубчатый каркас, к которому приваривались панели кузова. У шасси имелось четыре модификации с колесной базой 3140, 3300, 3490 или 3721 мм; на них устанавливались 2-х и 4-дверные кузова седаны или купе. Двигатели — рядные восьмицилиндровые мощностью 115, 122, 130 и 150 л.с. (позже появилась модель DeSoto Airflow с шестицилиндровым мотором). Для снижения расхода топлива трансмиссию оснастили овердрайвом, при достижении 70 км/ч автоматически включалась повышающая передача.

Несмотря на достойные характеристики и разнообразие комплектаций, продажи Chrysler Airflow не задались, в 1934 году было реализовано лишь 10 839 автомобилей этого семейства. Виной провала стали американский менталитет и происки конкурентов. General Motors — основной конкурент Chrysler, через подконтрольную прессу развернул антирекламную кампанию: дескать, Chrysler Airflow ненадежны и опасны на дорогах. В ответ Chrysler снял ролик, в котором Airflow сбрасывают с 34-метрового обрыва, после чего он уезжает своим ходом. Но было уже поздно. Через три года модель сняли с производства.

Кстати, Ford поступил иначе. Не тратя время и деньги на интриги, он просто построил в 1936 году аэродинамическую трубу, впервые в мире специально предназначенную для продувок автомобилей в натуральную величину. Так или иначе, во второй половине 1930-х годов уже многие модели легковых машин США оснащалась кузовами обтекаемой формы (этот стиль стал называться «стримлайн»). Однако пионером был все-таки Chrysler Airflow, который немного опередил время…

Американская мечта

Несмотря на современные очертания, конструкции большинства американских автомобилей в первые послевоенные годы оставались консервативными. А некоторые фирмы и вовсе продолжали выпускать машины прошлого десятилетия. Но нашлись бунтари! Инженер и бизнесмен Престон Такер (Preston Tucker) решил сделать революционное транспортное средство, наголову превосходящее продукцию конкурентов по динамике, экономичности и безопасности. Еще в довоенное время совместно с конструктором Гарри Миллером (Harry Miller) он построил несколько удачных гоночных формул. В период войны его фирма выпускала авиационное вооружение и башни для бронекатеров. Был даже подготовлен к производству легкий истребитель, но его не приняли на вооружение.

К проекту машины своей мечты Такер привлек лучших специалистов автомобильной отрасли. Футуристическим дизайном двухдверного заднемоторного седана с поворачивающимися вместе с колесами крыльями начинал заниматься Джордж Лоусон (George Lawson). Его вариант Такер не утвердил и нанял стилиста Алекса Тремулиса (Alex Tremulis). Всего через шесть дней тот выдал свою версию, которую и приняли за основу первого прототипа Tin Goose. Прорисовку серийного четырехдверного седана выполнил промышленный художник Дж. Гордон Липпинкотт (J. Gordon Lippincott). Автомобиль назвали Tucker Torpedo, но вскоре переименовали в Tucker 48.

Особенности дизайна: три фары (центральная поворачивалась вместе с колесами); декоративная решетка на передней части кузова, объединенная с бампером; коэффициент аэродинамического сопротивления кузова Сх=0,30.

В основе конструкции Tucker 48 лежала мощная стальная рама. Подвеска всех колес — независимая. Силовой агрегат размещался над задней осью. На первом прототипе Tin Goose был установлен оппозитный шестицилиндровый мотор собственной конструкции объемом 9650 куб. см с полусферическими камерами сгорания и верхними клапанами, управляемыми гидравлической системой. На холостом ходу он работал при 100 об/мин, в движении -на 250-1200 об/мин. К серии этот мотор довести не удалось, поэтому использовали шестицилиндровый бензиновый оппозит Franklin 0-335 от… вертолета Bell 47! Он работал в паре с полуавтоматической КПП. При адаптации двигателя воздушное охлаждение заменили на жидкостное. Планировались дисковые тормоза на все колеса, но на серийные машины ставили барабанные с гидроприводом. Максимальная скорость автомобиля составляла 193 км/ч, от 0 до 100 км/ч он разгонялся примерно за 10 с — выдающиеся для своего времени показатели.

С прицелом на массовое производство Tucker 48 был арендован завод, позволявший выпускать до 60 000 машин в год. В США и на основных зарубежных рынках сбыта была создана дилерская сеть, собрано множество заказов. Но, увы…

Представители «большой американской автомобильной тройки» через подставных юристов развернули против Такера процесс, обвинив в мошенничестве. Он был оправдан, но пока шли судебные разбирательства, конвейер не двигался. Простой принес огромные убытки, и компанию Tucker Corporation признали банкротом.

Всего было собрано 50 серийных автомобилей Tucker. Из них 46 до сих пор на ходу. Сегодня это одни из наиболее редких коллекционных машин в мире, с аукционной ценой до 3 млн долларов. Владелец одного из экземпляров — режиссер Фрэнсис Форд Коппола. В 1988 году он снял художественный фильм «Такер: человек и его мечта».

Минивэн по-советски

В 1941 году на заводе ЗиС создали группу проектирования перспективных легковых автомобилей. В приоритете значился представительский седан заднемоторной компоновки. Из-за войны работы свернули, а после этой темой занялся дизайнер-конструктор Юрий Долматовский. Причем седан постепенно трансформировался в минивэн среднего класса с несущим кузовом под обозначением НАМИ-013.

Окончательная компоновка сформировалась в 1953 году. Двигатель располагался в заднем свесе, водительское кресло — над передней осью. Эти решения позволили при общих компактных габаритах машины увеличить салон и обеспечить оптимальное распределение веса по осям. Двигатель — НАМИ-013-Д4 с двумя горизонтальными карбюраторами Solex, созданный на базе мотора от «Победы». Специально для минивэна в НАМИ подготовили двухступенчатую АКПП с гидротрансформатором. В ходе тестов двигатель перегревался. Пришлось установить два радиатора в переднем бампере, из-за чего увеличился передний свес, а дорожный просвет уменьшился с 207 до 145 мм.

Сравнительные испытания НАМИ-013 проходил с автомобилем ЗИМ. При одинаковой вместительности и загрузке, в городских условиях показатели расхода топлива были примерно равными. Однако за счет лучшей аэродинамики на трассе (90-100 км/ч) на каждые 100 км пути минивэн экономил по 3-3,5 л топлива.

К сожалению, опытный экземпляр машины постоянно ломался. С пробегом около 10 000 км его разобрали на агрегаты, а кузов сдали в металлолом. В НАМИ сохранился только макет в масштабе 1:5. Дальнейшего развития проект НАМИ-013 не получил.

ПИОНЕРЫ АЭРОДИНАМИКИ

Конструкция Tucker 48 значительно опережала свое время. «Когда вы садитесь за руль этого автомобиля, вы оказываетесь в новой эпохе», — утверждали заводские рекламные проспекты. И это соответствовало действительности. Аэродинамический стиль в США войдет в моду в конце 1950-х годов. Однако ни одной американской фирме в те годы не удалось добиться столь высокой обтекаемости кузова, как у Tucker 48, и сравниться с ним по топливной экономичности. Еще спустя десять лет автопроизводители под давлением общественности постепенно начнут внедрять элементы пассивной безопасности, впервые предложенные Престоном Такером, но многие передовые решения так и не будут реализованы на практике.

ТЕХНИКА В МИНИАТЮРЕ

Около 15 лет назад неплохая модель седана с удлиненной базой Chrysler Airflow 1936 года в масштабе 1:43 вышла в журнальной серии Altaya, посвященной дорогам Франции. В этом выпуске воспроизведен железнодорожный переезд в городке Шанто на трассе N6. У модели эффектная окраска — серый кузов с вишневыми крыльями и колесными дисками. Копия отличается богатой деталировкой. Отлично проработан салон бежевого цвета, установлены номерные знаки французского образца. Но есть один существенный недостаток — у настоящего автомобиля лобовые стекла имеют более овальную форму по краям.

Tucker 48 — легендарный автомобиль, но модели его почти никто не выпускает. Для обзора с трудом удалось отыскать копию в масштабе 1:43 уже позабытой фирмы Signature. Модель простенькая, есть небольшие искажения форм, дело в том, что у настоящего автомобиля очень сложные криволинейные поверхности и их очень трудно воспроизвести в масштабе. Отсутствуют передние габаритные огни, но место для их крепления есть. Копия окрашена в эффектный красный металлик, и такой автомобиль существовал в реальности и сохранился до наших дней. Салон неплохо проработан, он весь из белого пластика. Хрома в отделке не пожалели, даже руль — хромированный, хотя в реальности такого быть не должно.

Модель НАМИ-013 вышла в журнальной серии DeAgostini «Автолегенды СССР». Надо сказать, сделана она хорошо, вся светотехника выполнена из прозрачного пластика. Решетки радиатора в бампере — отдельные детали. Облик модели соответствует версии 1953 года. Из недостатков: не окрашен салон, стеклоочистители черные (должны быть хромированные), решетки вентиляции на капоте обильно залиты краской. Но все это при желании можно легко исправить.

«Моделист-конструктор» № 3’2025, Сергей ДЬЯКОНОВ