Рейтинг@Mail.ru

 

День в истории авто

 

17 июня 1914 года

инженер американской компании Budd Джозеф Ледвинка, дальний родственник создателя знаменитой «Татры» Ганса Ледвинки, патентует цельнометаллический кузов автомобиля

Блог по физике, Физика, Математика " изобретенияКак такового, кузова у первых автомобилей еще не было, возникали лишь предпосылки его появления. Первые автомобильные кузова появились только в начале прошлого века.
Тогда существовало всего два вида «безлошадного» транспортного средства, где тяговая сила создавалась бензиновым двигателем – автомобиль Готлиба Даймлера и Карла Бенца, причем последний был трехколесным.
Конструкторы автомобилей той поры брали за основу технической реализации автомобильного кузова карету, попросту те «безлошадные повозки» были не чем иным, как моторизированными каретами. Если двигатель отказывал, то можно было быстро обратиться к помощи парнокопытного животного мощностью в одну лошадиную силу и продолжить движение.
Купе, кабриолет, фаэтон – эти понятия существовали раньше появления автомобиля, будучи заимствованы у мастеров каретников. У конных экипажей были заимствованы как конструктивные элементы – подвеска, колеса, так и их названия. По этой причине автомобили на заре эпохи автомобилестроения выглядели как простые кареты, покинутые лошадьми. Причем от этого сходства и не стремились уйти – иногда для придания автомобилю сходства с традиционным экипажем на передок такой моторной коляски ставили муляж лошадиной головы!
Хотя конструкции на заре автомобилизма выглядели архаичными, работа по их изготовлению проводилась с высочайшим качеством. Связано это было с тем, что достигаемая скорость повозки существенно превышала привычную скорость движения конной повозки, да и владельцами тех автомобилей были люди знатные и весьма требовательные. Кузов с двигателем внутреннего сгорания должен был выдерживать существенные динамические нагрузки и недостаток механической прочности был недопустим.
Материалом для изготовления кузова тех лет служило дерево, обитое фанерой или алюминиевой, медной или железной жестью на усмотрение заказчика, а внутренность салона обивалась суконной тканью или кожей. Наружные панели шлифовались и лакировались до идеального блеска. Кузов не являлся несущим элементом конструкции, поэтому состоятельные владельцы автомобилей могли заказать для себя два варианта исполнения кузова: «зимний» (закрытый), и «летний» (открытый), которые могли заменять в зависимости от времени года.
Одна из книг по автостроительному производству того периода дает следующие рекомендации: «Ничего не должно быть изготовлено ненадлежащим образом – окна и дверцы должны запираться легко и при этом плотно, лакировка должна быть произведена лучшими материалами, так как автомобиль при частом неизбежном мытье должен долго сохранять хороший вид. Подушки и спинки должны набиваться ни слишком мягко, ни слишком жестко, и идущие в дело сукно или кожа должны быть наилучшего качества. Дешевый материал или плохая работа подушек скажутся при первых же поездках. Вполне понятно поэтому, что только лучшие фирмы, успешно строящие, например, кареты для лошадей, могут построить хороший кузов для автомобиля».
Сходство кузова автомобиля и конной повозки на начальном этапе развития обуславливалось еще и тем, что скорости их движения отличались не слишком значительно, и с необходимостью учитывать аэродинамические характеристики конструкции еще предстояло познакомиться лишь в ближайшие десятилетия. С появлением многоцилиндровых, более мощных двигателей, неизбежно становилось очевидным, что прежняя форма кузова требует принципиальной переработки. И с этого пункта истории дороги автоконструкторов и каретных дел мастеров расходятся навсегда.
Что еще интересного характеризует тот период? До начала 20-го века называли все двухместные машины в Америке называли runabout (ранэбаут), а автомобили со складным верхом чаще называли фаэтонами. При этом, именно фаэтонам отдавалось предпочтение знатных и состоятельных покупателей. По этой причине известный всем производитель Volkswagen предпочел для своей представительской модели именно это наименование.
Более скромные представители буржуазии, как сейчас бы сказали, преуспевающие менеджеры среднего звена, пользовались менее габаритными и роскошными стенхоупами и викториями. Эти наименования были распространены в США. Слово «седан» тоже пришло к нам из Штатов, в Европе такие конструктивы имели название салунов.
Brothers, новостиВ Европе легкие французские автомобили назывались вуатюрет (Voiturett). А более просторные семейные, для четырех или для шести пассажиров, именовали сёрри и брики. В начале прошлого века практически все автомобили были открытыми и можно было не рискуя ошибиться назвать любой открытый автомобиль «турером» или «всепогодным турером», если у машины был складной или съемных верх. Закрытые автомобили начали появляться лишь незадолго до Первой мировой войны. Причем, если это были роскошные закрытые автомобили сиденье шофера все равно оставалось под открытым небом: считалось, что шофер (в прошлой жизни, кучер) не может, как слуга ехать под одной крышей с господами. С тех пор ведет свою историю известный ныне тип кузова под названием лимузин. Правда, ныне шофер ездит уже под крышей, но по-прежнему от пассажиров его отделяет перегородка. В то время стали употребляться и два других ныне широкораспространенных термина – купе и седан. Так стали называть двухместные и четырехместные закрытые экипажи.
Причиной всплеска разработок в области аэродинамического кузова стало то, что после окончания войны бывшие военные авиаконструкторы нашли применение своим талантам в автомобильных компаниях.
Над вопросами аэродинамики массовых автомобилей начали серьезно задумываться после Первой мировой войны. (Аэродинамикой гоночных автомобилей занимались еще в самом начале 20-го века.) С одной стороны, это было связано с тем, что скорости автомобилей значительно возросли – и сопротивление воздушного потока стало достаточно ощутимым. С другой стороны, причиной всплеска разработок в области аэродинамического кузова стало то, что после окончания войны бывшие авиаконструкторы нашли хорошую работу автомобильных производствах. Таким образом, на первом этапе автомобильной индустрии создатели кузовов черпали идеи у каретных дел мастеров, то после войны – у конструкторов авиатехники. Снижения аэродинамического сопротивления добивались классическими методами – приданием обтекаемой формы и уменьшением площади поперечного сечения кузова одновременно. И вот родились туреры под названием «торпедо», более приземистые чем фаэтоны, с маленьким поперечным сечением, спинки сидений спрятаны за борта. Эти скоростные автомобили с их красивыми, стремительными формами сразу же покорили сердца большинства автомобилистов, и к началу 1930 годов туреры других типов уже практически не производились.
Итальянский конструктор Винченцо Лянча, который к 1922 году сконструировал модель Lancia Lambda – первый в мире автомобиль с несущим кузовом! Позже к идее несущего кузова пришли и другие.
У все большего количества автомобилей функции рамы стал выполнять несущий цельнометаллический кузов. Главным преимуществом безрамной конструкции была возможность существенно снизить высоту кузова: ниже стал центр тяжести автомобиля, лучше стали его устойчивости и управляемость. Автомобиль стал способен развивать куда более высокие скорости.
Отечественные автомобилиВ тоже время компании, выпускавшие автомобили, начали проводить испытания крупномасштабных моделей автомобилей в аэродинамических трубах. Результаты испытания привели к тому, что все меньше у кузова становилось выступающих частей, запасное колесо все чаще стали скрывать в полостях кузова, более обтекаемыми стали передняя и задняя часть кузова. По данным историка автомобилестроения Александра Моравского, с начала второго десятилетия прошлого века коэффициент воздушного сопротивления для легковых автомобилей в среднем составлял 0,065, то уже через тридцать лет это значение у многих моделей снизилось до 0,03. При этом в среднем в два раза была уменьшена площадь поперечного сечения автомобилей, что значит, что величину абсолютного сопротивления удалось уменьшить примерно в 4 раза. Автомобили стали уже и длиннее, но главное значительно быстрее.
В двадцатых годах своими аэродинамическими автомобилями на общем фоне выделялся немецкий авиаконструктор Эдмунд Румплер. Его автомобили имели форму лодки с почти прямоугольным профилем. Другой бывший авиаконструктор Пауль Ярай придавал своим автомобилем авангардную обтекаемую форму: говорили, что он выпускает не автомобили, а гигантские сигары. Одним из самых ярких достижений в автомобильной аэродинамики явилось появление модели Chrysler Airflow («Воздушный поток» 1934 год). Автомобиль имел низкий кузов, покатый, короткий капот, наклонную заднюю стенку, наклоненные под углом стекла спереди и сзади. Естественно, машина отличалась хорошей аэродинамикой и в будущем стала примером для подражания. При этом модель Airflow была революционной не только с позиций аэродинамики, этот автомобиль стал первым большим обтекаемым автомобилем с несущим кузовом!
Как известно, на начальном этапе развития конструкторской мысли силовой основой конструкции являлась рама. На ней закреплялись подвеска, двигатель, коробка передач, передний и задний мосты, и сверху водружался кузов. В основе рамы лежали продольные балки и скреплялись они несколькими поперечными. Начальные образцы применяли круглые стальные трубки велосипедного образца, но возраставшие скорости и соответственно динамические нагрузки привели к необходимости применения лонжеров из прочных и жестких стальных профилей. Это происходило постепенно, и даже в 1900 году треть автомобилей автомобилей имела деревянные рамы и даже трубчатые.
На протяжении первой половины прошлого века автомобильная рама претерпевала постоянные изменения и появлялись новые типы рам (например, хребтовая, предложенная конструктором автомобилей Tatra Гансом Ледвинкой – она и сейчас применяется на грузовиках этой марки). Но прогресс идет неумолимо, и рама становилась все прочнее и совершеннее, а в 1920-30-х возникла отказаться от рамы совсем. Автоконструктор Винченцо Лянча (Италия), предложил в 1922 году модель Lancia Lambda – это был первый в истории автомобиль с несущим кузовом! Со временем к идее цельнометаллического несущего кузова пришли и другие, функции рамы стал выполнять несущий кузов.
Безрамная конструкция позволила снизить центр тяжести автомобиля а так же понизить высоту кузова, устойчивость на поворотах и управляемость возросли до небывалого уровня. Автомобиль стал способен демонстрировать невероятные до того периода скорости движения.