في الآونة الأخيرة ، يمكنك في كثير من الأحيان العثور على مفاهيم مع الديناميكا الهوائية النشطة. على السيارات الحقيقية ، يتم استخدام المفسدين النشطين ، وجناح بزاوية متغيرة للهجوم. يتم استخدام جميع التطورات المنفذة في "المعدن" للسيارات الحقيقية لتحسين المناولة والقوة السفلية.
لا يمكن العثور على استهلاك الوقود بسبب التغيير النشط في شكل السيارة حتى الآن إلا على مفاهيم مثل رينو إيولاب ومرسيدس بنز IAA.
ومع ذلك ، لا يقتصر تطوير "الديناميكا الهوائية النشطة" على السيارات.
على سبيل المثال ، يستخدم جهاز مقطورة الذيل ("ذيل" نصف مقطورة) من ATDynamics (الولايات المتحدة الأمريكية) بالفعل أكثر من 12 ألف قطار طريق.
في الواقع ، هذه مجموعة من المعارض للتثبيت على الجانب الخلفي من نصف مقطورة قياسية. لا يستغرق تركيبها في ظروف ATP أكثر من ساعة لأي مقطورة. في ساحة الانتظار أو قبل تحميل وتفريغ البضائع ، يتم طي "الذيل" في بضع دقائق دون استخدام أي أداة ، ويتم إصلاحه. عند ضرب الجزء الخلفي من نصف مقطورة ، فإن لوحات "الذيل" تتشوه بسهولة ، ثم تستعيد الشكل بسهولة ، لأنها مصنوعة من مركب مع خاص. الخصائص.
تم تطبيق نهج مختلف لحل مشكلة توقف التدفق والاضطراب وراء نصف المقطورة في ATS (أنظمة المقطورات الهوائية ، الولايات المتحدة الأمريكية).
استخدموا تصميم "ذيل" قابل للنفخ - جناح SmartTrail (يتم التحكم فيه إلكترونيًا) يتم فتحه أو طيه تلقائيًا أثناء تحرك القطار.
يتكون الجهاز من:
- مفسد قابل للنفخ ، بتلاته المبطنة مصنوعة من مركب حراري مرن للغاية ، وطلاء بوليمر علوي. يضمن هذا التصميم ضيقًا وديناميكيات هوائية جيدة ، بالإضافة إلى سهولة التنظيف ومقاومة التصاق الثلج (وتشكيل قشرة جليدية).
- مضختان هوائيتان (واحدة لتعزيز الذيل والأخرى لضخ الهواء). تعمل المضخات تلقائيًا حسب سرعة قطار الطريق.
- نظام تحكم (كمبيوتر صغير على متن الطائرة) مع نظام تحديد المواقع. وظائف هذا النظام هي تنظيم "الذيل" اعتمادًا على سرعة الحركة والطي الكامل لفتح أبواب شبه المقطورة. يأخذ النظام أيضًا في الاعتبار الارتفاع ودرجة الحرارة المحيطة والسرعة واتجاه الرياح.
كتلة الجهاز بأكمله 59 كجم. العرض 500 ... 610 مم.
فوائد المفسد SmartTrail هي:
- 4 ... الاقتصاد في استهلاك الوقود بنسبة 7٪ ؛
- يتقلص تلقائيًا عند الرجوع للخلف دون التأثير على طول قطار الطريق في مواقف السيارات الضيقة ؛
- لا يتطلب صيانة مستمرة ، حيث لا توجد أجزاء ميكانيكية متحركة معرضة للمطر والثلج والجليد.
بالإضافة إلى "ذيول" ، غالبا ما تستخدم المفسدين في الشاحنات والحافلات ، وبطانات مختلفة للغرض الرئيسي هي الاقتصاد في استهلاك الوقود. ومع ذلك ، مع الكميات الضخمة من حركة المرور ، فإن الطوب "المُلعق" ، حتى مع مدخرات قليلة في المائة ، يحقق فوائد مالية ملموسة.
في السيارات ، يكتسب موضوع "النشاط" زخماً فقط. مثال مثير للاهتمام هنا هو مرسيدس بنز IAA.
ربما سمع الكثير عن أغطية العجلات "النشطة" في وقت سابق (كان هناك حتى براءة اختراع لمثل هذا التصميم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، ولكن كان هناك بنية بسيطة ، بشكل أساسي لتحسين تبريد الفرامل). العناصر الأخرى هنا لديها بالفعل "تاريخ" أكثر حداثة. يحتوي مفهوم IAA على وضعين لحالة المركبة: "وضع التصميم" و "الوضع الأيروديناميكي". سمح الوضع الثاني بتقليل معامل السحب (Cx) من 0.25 إلى 0.19. عند القيادة بعد الوصول إلى 80 كم / ساعة ، يتم توفير انتقال تلقائي إلى الوضع الأيروديناميكي.
يمتد الذيل في الوضع الهوائي 390 ملم ، ويتكون من ثمانية دروع خاصة.
واليوم ، تجري محاولات لتحسين السيارات بأيديهم. على سبيل المثال - دارين كوسجروف (دارين كوسجروف) ، أجرى تجربة بسيطة على بونتياك Firefly. وعلق عليه ذيلًا غريبًا ، يشاع أنه مصنوع بشكل رئيسي من شريط لاصق وورق مقوى ، بطول 137 سم.
كانت نتيجة "الضبط" جيدة - فقد انخفض Cx من 0.34 إلى 0.23 ، بينما انخفض الاستهلاك بسرعة 90 كم / ساعة بنسبة 15٪. لإثبات هذه الأرقام ، سافر المجرب ثلاثة أجزاء وفقًا لمخطط ABA-A (مع ذيل ، بدونه ، ومرة أخرى معه). تزامن الاختبار مع الحساب ، مع مراعاة الخطأ في درجة الحرارة والرياح في هذه الأجزاء ، وبالتالي فقد ثبت أن وجود ظهر ممدود يمكن أن يزيد من الديناميكا الهوائية. بالمناسبة ، أجريت دراسات مماثلة في الخمسينات ، ولكن هناك ، بسبب ضعف الديناميكيات الهوائية في مقدمة السيارة ، لم يكن التأثير دائمًا رائعًا.
علاوة على ذلك ، كانت هناك "منتجات محلية الصنع" أخرى ذات إمكانات كبيرة ، ولكن ذات طابع عملي مريب. "ذيول" لسيارات النقل وسيارات أخرى.
كان هناك ضبط "ذيل" مماثل ومفاهيم اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية!
غاز أيرو (1934 جم)
هذه السيارة هي GAZ-A سابقًا ، تم إعادة بنائها بواسطة Alexei Nikitin مع أكبر تقريب ممكن لشكلها المثالي - قطرة سائل. كانت نتيجة عمله مثيرة للإعجاب - انخفض معامل السحب (Cx) مرتين ، مقارنة مع GAZ A. الأصلي ، كما زادت السرعة القصوى إلى 106 كم / ساعة.
ثم كانت هناك "صواريخ" ديناميكية هوائية تقوم على "النصر".
GAZ-SG1
أنشأ Aviator Alexei Smolin سيارة قياسية في الخمسينيات على أساس GAZ M20 Pobeda. كان السقف أقل من اللازم ، وظهرت جلود duralumin في الأمام والخلف. حصلت العجلات على دروع ، وتم سحب الذيل إلى مخروط. بالإضافة إلى ذلك ، تم تعديل المحرك ، وتم تغطية الجزء السفلي بمنصة ناعمة. يمكن أن تتطور السيارة بالفعل 190 كم / ساعة!
ثم كان هناك بالفعل أكثر مشروع غاز طوربيد جنونًا. هنا تم تكبير فكرة القطرات بالفعل.
في الوقت الحاضر ، يمكن اعتبار "تصميم حيوي" من التسعينيات وبعض نظائرها الحديثة لمفاهيم محددة مثالًا جزئيًا لإحياء الهوايات حول السيارات الانسيابية.
بشكل عام ، فإن فكرة الذيل "ملتحية" تمامًا ، وربما ستشهد مرة أخرى قريبًا نهضة. ومع ذلك ، فإن الاتجاهات الحالية لزيادة مبيعات سيارات الكروس أوفر والسيارات الصغيرة لا تترك ببساطة خيارًا في مجال تحسين الديناميكا الهوائية ، لأن الجزء الخلفي من الجسم هو عنصر مهم يحدد الديناميكا الهوائية للسيارة. هنا لا يذهب الحساب إلى المئات ، ولكن أعشار Cx.
حسن الشغف لسيارات الهاتشباك والارتجاع الوضع قليلاً ، ولكن من حيث تعظيم استخدام الفضاء ليس هناك شكل عالمي أفضل ، ولكن هذا الشكل أسوأ بكثير بالمعنى الديناميكي الهوائي. خلف الماكينة ، مع عامل الشكل ، يتم تشكيل منطقة فراغ كبيرة ، مما يزيد من مقاومة الحركة. أيضا ، الكثير من الأوساخ ملوثة في منطقة الاضطراب ، تلوث النافذة الخلفية.
يمكن لـ "الذيل" الموجود على عربة المحطة حل هذه المشاكل بشكل جيد للغاية ، وتحقيق فوائد إضافية.
والحقيقة هي أنه في روسيا ، وفي نفس الولايات المتحدة الأمريكية - كندا ، هناك العديد من الأقسام الطويلة المستقيمة للطرق لمسافة 200-400 كم ، حيث من المرجح ألا يكون تركيب "الذيل" مشكلة بالنسبة لبقية المشاركين في الحركة. وبالتالي ، من خلال ربط هذا العنصر الديناميكي الهوائي بالسيارات أمام طريق طويل طويل ، سيكون من الممكن توفير الوقود (الطاقة) بشكل جيد. إذا أخذنا في الاعتبار تجربة عناصر الديناميكا الهوائية للشحن ، فقد تكون هذه الهياكل قابلة للنفخ جزئيًا (من أجل شغل الحد الأدنى من المساحة عند الطي).
بالنظر إلى أن أكبر تأثير سيتم تحقيقه بمساعدة الذيل ، على طول الطول الأكبر للسيارة نفسها ، سيكون من المنطقي استخدام نقطة دعم إضافية للذيل (مقطورة) كحل للمشكلة ، وقد يكون الكشف عن "الذيل" تلسكوبيًا.
حتى أن هناك أمثلة أصلية ...
سيارة كهربائية بمساحة متغيرة من الألواح الشمسية من Mukhanov Alexander Leonidovich (رقم براءة الاختراع 2053142).
يتم توسيع الألواح الشمسية في عملية الحركة بمبدأ سرير قابل للطي تلسكوبي. عند الانحناءات وبعض أوضاع القيادة ، يكون الطول عند الحد الأدنى ، أثناء القيادة على الطريق السريع ومواقف السيارات الطويلة - الحد الأقصى للطول.
نظرًا لأن هذا الجهاز سيكون مطلوبًا فقط لتحسين الديناميكا الهوائية ، فقد يتم التحكم في امتصاص الصدمات إلكترونيًا.
في ظروف المدينة ، عندما يتم طي الذيل ، سيشغل نفس المقدار من المساحة مثل المقطورة العادية ، ومع المزيد من التحسينات قد يكون أقل.
مثال على ذلك هو مفهوم Dock + Go مع عدة إصدارات من وحدات المقطورة.
بالطبع ، مع الاستخدام الهائل لمثل هذه الهياكل ، ستظهر قضايا تشريعية. يجب أن يكون الحد الأقصى لطول "الذيل" على السيارات من مختلف الفئات محدودًا بحيث لا يمثل تجاوز هذه السيارات مشكلة ، ولكن على الأرجح مع التغيير "النشط" في الطول في حركة المرور ، فإن هذا سيعني فقط أقسامًا معينة من الطريق وظروفًا معينة للطريق أثناء الحركة.
ستستفيد السلامة السلبية من مثل هذا الجهاز أيضًا ، لأنه عند ضرب المؤخرة مع تمديد الذيل ، ستكون منطقة الانهيار أكبر عدة مرات (كقاعدة ، يكاد يكون من المستحيل تقليل القصور الذاتي للتأثير الخلفي ، على عكس التأثير الأمامي).
يمكن أن تحل الرؤية الخلفية محل كاميرا الرؤية الخلفية الجيدة (والتي ستكون أكثر موثوقية وأفضل بكثير من الزجاج الضخم الذي يحتاج إلى تدفئة ، وغسله بمسح بواب). حتى العيب المحتمل في شكل زيادة في الريح يمكن تعويضه جزئياً بمقاومة العجلات الداعمة لـ "الذيل" ، لأنه بدونها ستكون اللحظة التي تتكشف مشكلة خطيرة في الرياح العكسية.
ملاحظة - أعتقد أنه بمرور الوقت ، ستنتقل هذه التصاميم من فئة "محلية الصنع" إلى عنصر ضبط قياسي تمامًا (كما كان الحال مع المفسدين والأجنحة الخلفية ومجموعات الجسم) ، ولكن في الوقت الحالي لا توجد سوى براءات اختراع من شركات تصنيع السيارات.
لذلك في الولايات المتحدة ، يتم تسجيل براءة اختراع من تويوتا لتصميم غريب لجهاز تلسكوبي لزيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية للسيارة.
تم تقديم البراءة لأول مرة إلى TEMA ، قسم البحث والتطوير لشركة تويوتا في أمريكا الشمالية ، في عام 2016 ، ولكن تم نشرها فقط في 2018! يصف آلية تلسكوبية مسطحة لتقليل مقاومة الهواء ، والتي من شأنها أن تقلل من المقاومة الديناميكية الهوائية للهواء.