En los años treinta del siglo pasado, los automóviles habían aprendido a desarrollar velocidades muy altas, lo que resultó en la necesidad de desarrollar la aerodinámica. En nuestro país, se obtuvieron resultados notables de este tipo en 1934. El GAZ-A-Aero experimental del diseñador Alexei Osipovich Nikitin se convirtió en el primer automóvil aerodinámico nacional.
Teoría para la práctica
El trabajo en un nuevo tema comenzó en 1934 y fue llevado a cabo por el Departamento de Automóviles de la Academia Militar de Mecanización y Motorización del Ejército Rojo (VAMM RKKA) por iniciativa de A. O. Nikitin. En la investigación participaron otras organizaciones que tenían la base científica y técnica necesaria.
Para entonces, los turismos habían alcanzado velocidades de hasta 100-110 km / h, lo que se vio facilitado por el uso de nuevos diseños de chasis, motores más potentes, etc. La experiencia extranjera ha demostrado que se puede obtener un aumento adicional en el rendimiento mejorando la carrocería del automóvil y reduciendo la resistencia al aire.
La investigación en WAMM comenzó con un estudio teórico de los problemas existentes y la búsqueda de soluciones óptimas. Logramos encontrar las principales ideas que contribuyan a la mejora del desempeño. Al mismo tiempo, se pueden combinar de diferentes formas y obtener resultados diferentes.
A. Nikitin y sus colegas elaboraron cuatro versiones del cuerpo aerodinámico y ensamblaron los modelos a escala correspondientes para soplar en el túnel de viento del Instituto de Aviación de Moscú. Junto con ellos, se planeó probar un modelo del automóvil GAZ-A con la carrocería original del tipo "faetón". Los cuatro modelos de prueba tenían similitudes significativas, pero diferían en las formas de los diferentes agregados y, en consecuencia, en las características.
Las pruebas han demostrado una fuerte reducción en el coeficiente de resistencia del aire con soplado directo del modelo. Para diferentes modelos, fue del 31 al 66 por ciento. de las características del coche original. También se han realizado estudios de viento cruzado que muestran claras ventajas de las nuevas carrocerías.
Los resultados detallados de los cálculos y las pruebas se publicaron en la revista "Motor", Nº 2, 1935. El autor del artículo "Coche aerodinámico en el chasis del GAZ-A" fue el propio A. Nikitin.
Prototipo
En 1934, el VAMM RKKA, junto con el taller experimental de la planta de automóviles de Gorky, construyó y probó un prototipo de automóvil con una carrocería aerodinámica. La base fue el chasis GAZ-A modificado; por esta razón, el vehículo experimental se denominó más tarde "GAZ-A aerodinámico" o GAZ-A-Aero. Para controlar los resultados, se utilizó un segundo automóvil GAZ-A en la configuración básica.
El automóvil prototipo conservó el marco y el chasis del GAZ-A base. La planta de energía en diferentes etapas de prueba incluyó un motor estándar o su versión reforzada. El motor se actualizó instalando un cabezal de aluminio y aumentando la compresión, lo que llevó a un aumento de potencia a 48,4 hp. La transmisión mecánica no ha cambiado. Los órganos de gobierno siguen siendo los mismos.
El nuevo cuerpo aerodinámico tenía un diseño mixto. Se instalaron láminas de acero curvas de varias formas sobre un marco de madera. Para mejorar la aerodinámica, se utilizaron partes predominantemente curvas de diferente curvatura. El motor estaba cubierto con un carenado frontal curvo con lamas y lados de un diseño similar. Detrás del capó había un parabrisas en forma de V. El techo de la carrocería se convirtió suavemente en una cola inclinada con una parte trasera puntiaguda.
Las ruedas estaban cubiertas con carenados en forma de lágrima. Los carenados delanteros tenían cortes laterales para las ruedas direccionales, los traseros eran sólidos. Se proporcionaron carenados semiempotrados para faros en los guardabarros delanteros.
Debido a los grandes guardabarros, las puertas traseras tuvieron que abandonarse. Las puertas de entrada recibieron pequeñas manijas. Además, cubrieron completamente los reposapiés. Todo esto se debió a la necesidad de reducir la resistencia del aire.
El automóvil GAZ-A-Aero, debido a su carrocería especial, tenía una longitud de 4970 mm. A pesar de las nuevas alas, el ancho se mantuvo al nivel del automóvil base: 1710 mm. Altura - 1700 mm. El peso en vacío con repostaje y repuestos es de 1270 kg, es decir, casi 200 kg más que el del GAZ-A. Se asumió que una mejora adicional del diseño permitiría igualar el peso de los dos cuerpos. Durante las pruebas, los vehículos fueron transportados por equipos de medición y un equipo de cinco probadores. Al mismo tiempo, la masa de GAZ-A alcanzó 1625 kg y GAZ-A-Aero, hasta 1700 kg.
Coche en la pista
Las pruebas de GAZ-A-Aero se llevaron a cabo en las pistas de la planta de automóviles y en las carreteras de la ciudad de Gorky. Los autos de prueba y de prueba cubrieron miles de kilómetros en varias semanas en diferentes condiciones y ayudaron a recopilar una gran cantidad de datos para un análisis más detallado. En general, quedó claro que el cuerpo aerodinámico tiene serias ventajas sobre el faetón estándar.
La velocidad máxima de GAZ-A-Aero con un motor estándar alcanzó los 100 km / h, con uno modificado: 106 km / h. El automóvil de producción aceleró a 82, 5 y 93 km / h, respectivamente. El aumento de velocidad fue del 15 al 21 por ciento.
El automóvil aerodinámico tenía mejor dinámica. La aceleración desde el punto muerto a 70 km / h tomó 27,5 segundos frente a los 35,5 segundos del GAZ-A. Un automóvil de producción con mucha resistencia se desaceleró más rápido. Entonces, la disminución de la velocidad de 70 a 40 km / h ocurrió a una distancia de 330 m GAZ-A-Aero en las mismas condiciones cubrió 440 m.
En condiciones urbanas, el automóvil aerodinámico mostró ahorros muy modestos. A una velocidad promedio de 30 km / h, este automóvil desperdició 5 litros de gasolina durante 46,7 kilómetros y el ahorro de combustible fue solo del 3%. En otras condiciones, los beneficios fueron más pronunciados. Entonces, en la carretera con movimiento continuo a una velocidad de 50 km / h, el ahorro alcanzó el 12% en relación con el consumo de GAZ-A. La economía de combustible máxima del 26,2% se obtuvo a 80 km / h. La comparación a velocidades más altas resultó imposible debido a las características limitadas del GAZ-A.
Se llevaron a cabo las mediciones de la potencia gastada en vencer la resistencia al movimiento. A 50 km / h, GAZ-A gastó 12,2 hp en él, GAZ-A-Aero - 8 hp. (ahorro del 34%) A una velocidad de 90 km / h estos parámetros alcanzaron los 46 y 29 CV, lo que correspondió a un ahorro de más del 36%. Al mismo tiempo, el automóvil experimental tenía una reserva de potencia para una mayor aceleración y, a una velocidad de 100 km / h, el costo de la resistencia alcanzó los 37 hp.
El automóvil aerodinámico mostró el mejor rendimiento en vientos cruzados de diferentes fuerzas en diferentes ángulos. Además, el viaje a alta velocidad fue menos ruidoso. En el faetón en serie, se observó que los vórtices se desprendían del parabrisas y la parte trasera de la carrocería, lo que era la causa de un ruido adicional. No hubo tales problemas en el nuevo cuerpo.
Los profesionales y el público pudieron conocer los resultados detallados de las pruebas en ejecución del artículo de A. Nikitin "Pruebas en carretera de un automóvil aerodinámico en un chasis GAZ-A". Se publicó en la edición de marzo de 1935 de la revista Motor.
Backlog para el futuro
Basándose en los resultados de las pruebas de dos vehículos VAMM RKKA y GAZ, llegaron a varias conclusiones principales. El principal se refería a los beneficios generales de los órganos optimizados. Incluso cuando se instaló en un chasis bastante antiguo, dicho producto dio un aumento notable en las características económicas y de funcionamiento. Al mismo tiempo, la carrocería del GAZ-A-Aero estaba lejos de ser óptima en términos de aerodinámica: las limitaciones impuestas por el diseño del chasis se vieron afectadas.
Se propuso continuar el estudio de la aerodinámica automotriz y tenerlo en cuenta a la hora de crear nuevos modelos. El desarrollo de la tecnología automotriz y las carreteras en el futuro iba a conducir a un nuevo aumento de la velocidad de viaje, por lo que la racionalización se convirtió en un factor decisivo. Se podrían implementar nuevas soluciones en autos deportivos de pequeña escala y luego transferirlas a equipos públicos, como se hacía a menudo en el extranjero.
En 1934, después de la finalización de las pruebas, el GAZ-A-Aero experimental fue entregado al Consejo del Automóvil de la Sociedad Avtodor para una nueva investigación. No hay información sobre su futuro destino.
Después del éxito del proyecto experimental GAZ-A-Aero, los especialistas del departamento de automoción de VAMM RKKA continuaron la investigación teórica en varias áreas, entre ellas. sobre el tema de la aerodinámica. Pronto aparecieron nuevos resultados teóricos, recomendados para su uso en futuros proyectos de turismos.
Sin embargo, el trabajo activo en esta dirección duró solo unos pocos años. A finales de los años treinta, los científicos tuvieron que centrarse de cerca en el tema de los vehículos militares, y los experimentos con la racionalización pasaron a un segundo plano. Los verdaderos éxitos en esta dirección se obtuvieron solo después de la guerra. Durante este período, comenzó la producción de automóviles modernos con una carrocería aerodinámica y los desarrollos de A. O. Nikitin y sus colegas.
