Эволюция дизайна спортивных автомобилей

спортивный автомобильАктивное развитие автоспорта в 20-м веке привело к колоссальному росту количества чемпионатов, новых видов и классов гонок по всему миру. Одними из популярнейших во всем мире стали «кузовные чемпионаты», отличительной чертой которых является подготовка серийных автомобилей к гонкам, а так же гонки «силуэтов», автомобили которых более радикально отличаются от серийных. На примере этих автомобилей можно проследить основные закономерности появления и развития дизайна многих кузовных элементов, которые были сначала специально разработаны для улучшения аэродинамических характеристик гоночных автомобилей, а сейчас их стали широко применять в дизайне серийных автомобилей. Такие элементы широко используются не только в качестве функциональных, но и для декорирования экстерьера. С течением времени внедрение новых технологий преобразило автомобиль. Начиная с 50-х годов XX века, — появились специализированные климатические аэродинамические комплексы, появилась возможность глубокого изучения аэродинамики и совершенствования формы. Эстетическое совершенство стало уступать место аэродинамическому в связи с обострившейся проблемой топливной экономичности и экологии.

К 50-м годам в автоспорте присутствовало большое количество специально подготовленных к кольцевым гонкам и ралли серийных автомобилей, в которых сначала дорабатывалась «тележка». Во внешнем виде первым отличительным признаком стала специальная яркая окраска, зачастую двухцветная, с различными контрастными элементами. Ближе к 70-м годам спонсоры стали размещать свою рекламу на кузовах автомобиля. В последнее время все чаще производители прибегают к двухцветной окраске кузова, чтобы выигрышно выделить свои автомобили на дороге. Контрастные цвета крыши и остального кузова подчеркивают нюансы и скрывают некоторые недостатки формы, делая автомобиль визуально ниже.

Особенно этот прием хорошо подходит для маленьких городских машин, которые в силу достижения комфортной посадки приходится делать высокими и узкими, нарушая тем самым оптимальные пропорции золотого сечения. Их выделяет ярко выраженная низкая посадка и отсутствие практически всех, присущих серийным аналогам декоративных элементов, включая бамперы, козырьки, накладки, шильдики. Следующим шагом была доработка общей формы. Попытки сделать ее более обтекаемой, в основном сводили к сближению формы автомобиля с каплей.

Активное развитие аэродинамики в 60-х было вызвано появлением нескольких современных комплексов моделирования климатических и аэродинамических условий в фирмах Порше, Фольксваген и Дженерал Моторс. Многочисленные исследования привели к появлению большого числа новых элементов, улучшающих аэродинамические характеристики автомобилей. Благодаря им повышаются такие технические характеристики, как максимальная скорость, время разгона и торможения, устойчивость при маневрировании на высоких скоростях, расход топлива, и т.д. Первые эксперименты выявили основные проблемы прохождения воздуха под днищем автомобиля, вследствие чего появляется один из самых популярных элементов — спойлер.

Вследствие неподготовленности серийных автомобилей к передвижению и безопасному маневрированию на высоких скоростях в гонках, доходящих до 180-250 км/ч, суть первых доработок, касающихся шасси, заключается в уменьшении дорожного просвета и расширении колесной базы, что позволяет снизить центр тяжести, и увеличить устойчивость автомобиля. Расширение колесной базы приводит к выступанию колес за пределы кузова и существенному росту коэффициента аэродинамического сопротивления до 10-15%. Для нивелирования данного недостатка появились расширители колесных арок, которые в последнее время наиболее востребованы практически во всех гоночных автомобилях. Они укрывают колеса и дают возможность потоку воздуха непрерывно протекать в этих областях. Данные арки позволили сильно уменьшить загрязняемость боковых поверхностей кузова и стекол. Визуальное расширение нижней части автомобиля придает ему внушительности и ощущения устойчивости и безопасности. Дизайнеры часто применяют такой подход для автомобилей А класса, тем самым придавая брутальность внешнему виду, а также появляется возможность установить колеса большего размера и с большим вылетом.

Повышенная популярность кузовов типа седан в 70-х годах обусловила их широкое использование для кольцевых гонок. Но несмотря на ряд преимуществ такой формы кузова, у нее есть существенный недостаток — большая область низкого давления возле нижней кромки заднего ветрового стекла. Эта область образуется вследствие резкого перехода от практически вертикального стекла к горизонтальной крышке багажника. Решением этой проблемы стал новый аэродинамический элемент — диффузор.

Диффузор в автоспорте появился еще в 70-х, долгое время этот элемент притягивал к себе внимание дизайнеров, часто фигурировал в эскизах и концептах, но конструктивные сложности исполнения и непредсказуемое влияние на аэродинамику сдерживало его применение в серийных автомобилях. Только в 21 веке диффузор все таки занял достойное место в серийных автомобилях, но в большинстве случаев используется визуальная имитация в виде контрастного элемента бампера с характерными выступающими плавниками.

Рубеж 70-х — 80-х был ознаменован принципиальным переходом от поэлементной доработки к целостной аэродинамической проработке всего кузова и подчинении стиля нуждам аэродинамики. в это время появляется новый вид серийных автомобилей «supercars». Такое историческое развитие вполне соответствует духу времени и резко возросшим запросам со стороны потребителей. Стремительные сигарообразные формы кузова с ярко выраженными угловатыми сочленениями поверхностей пришли на смену округлым дутым поверхностям, которые были в моде в 50-х годах. Принципиально изменилась характеристика протекания воздуха около поверхности кузова, и, соответственно, способы улучшения аэродинамических характеристик.

Такая форма передка резко увеличивает давление на переднюю ось, в последствии она стала прообразом переднего антикрыла. Низкий массивный передок с характерной выступающей вперед формой нижнего абриса переднего бампера стал ярчайшим стилистическим элементом, подчеркивающим агрессивность в общей концепции облика автомобиля.

К концу 20-го века классические суперкары обретают универсализированные черты, такие как: широкая и низкая база, радиусные переходы между поверхностями, стремительная клинообразная форма, наличие большого количества аэродинамических элементов и отсутствие лишних декоративных элементов на поверхности кузова. Особое внимание начинает уделяться охлаждению всевозможных агрегатов (радиаторов двигателя, элементов тормозной системы) и организации вентиляции салона, для чего на поверхности кузова появляются воздухозаборники и отверстия для выхода воздуха. Только современные расчетные и экспериментальные методы позволяют с высокой точностью определить местоположение данных элементов.

В настоящее время достаточно подробно исследованы процессы обтекания кузова автомобиля потоком воздуха, в автоспорте используются самые передовые разработки в области аэродинамики. Современный болид, построенный с учетом большинства возможных факторов, мало похож на автомобиль, он весь усеян прорезями, канавками и крохотными антикрыльями по поверхности. Спереди и сзади установлены солидные антикрылья и каждая деталь, контактирующая с обтекающим воздухом, имеет уникальную выверенную форму. Возможности совершенствования аэродинамики практически исчерпаны и лимитируются, в первую очередь, регламентом соревнований. На примере изменения дизайна Mitsubisi Lancer хорошо видно, как врывались аэродинамические элементы в дизайн серийных автомобилей.

На основе проведенного исследования была построена модель аэродинамического обвеса для ВАЗ 2112. При разработке обвеса учитывались все вышеприведенные выкладки и результаты аэродинамических испытаний, проведенных газетой «Авторевю» в аэродинамической трубе на Дмитровском полигоне.

Данный автомобиль разрабатывался в далекие 80-е, когда на смену популярному в то время угловатому технократичному стилю пришел «Биодизайн», агрессивная угловатость сменилась дружественной мягкостью и плавностью кузовных и внутренних панелей автомобиля. Внешний вид ВАЗ 2112 на тот момент был действительно новаторским.

«Биодизайн», одними из родоначальников которого стали итальянцы, довольно быстро завоевал любовь у европейских покупателей. Яркими примерами могут служить Инфинити ОХ и БХ  и многие другие автомобили. Особенность современного стиля это сочетание мягких объемных «дутых» форм классического «Биодизайна» с подчеркивающими линиями перехода поверхностей, которые создают неповторимую игру света и тени.

Целью разработки аэродинамического обвеса для столь популярного среди молодежи автомобиля было изменение давно наскучившего внешнего вида с сохранением и, по возможности, улучшением некоторых аэродинамических характеристик. В данном случае модернизации подвергаются только некоторые легко заменяемые детали кузова, поэтому для сохранения целостности облика их разрабатывают с сохранением стилистических особенностей исходного автомобиля. Все лини подчеркнуто плавные, без угловатых сочленений, низкий свес переднего бампера с антикрылом и специально разработанным «делителем» воздушного потока позволяют четко распределить потоки воздуха на три составляющих: идущих по наружной поверхности кузова, под днище, и поступающих в подкапотное пространство для охлаждения агрегатов. Форма бампера напоминает кашалота с приоткрытым ртом, а сильно выгнутые боковины делают автомобиль визуально шире. В дополнение к общей плавности и целостности формы специальными накладками укрыты задние арки и колеса. Все основные линии кузова не обрываются, а лаконично закончены и поддержаны на новых элементах. Новый обвес рассчитан в первую очередь на молодую целевую аудиторию, поэтому для внесения острой нотки в общую форму на крыше установлено антикрыло. Оно поднято над кузовом для повышения его аэродинамических характеристик, имеет изогнутую форму. А по краям заканчивается специальными ограничительными лопатками, которые при взгляде спереди или сзади «выстреливают» вверх. Диффузор в заднем бампере выступает за пределы кузова, что визуально удлиняет автомобиль и придает стремительности облику, а с функциональной стороны такой выступ отдаляет и снижает точку слияния потоков воздуха выходящих из под днища и с поверхности кузова и тем самым уменьшается забрызгивание заднего стекла, фонарей и номерного знака автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *