Průkopníci aerodynamiky dnešníma očima

Aerodynamikou automobilů se v Mladé Boleslavi zabývají déle, než byste možná čekali. Zatímco dnes pomáhají zmenšovat odpor vzduchu při jízdě spíš ostře řezané linky, dříve se sázelo na oblé tvary. Co všechno se změnilo?

20. 5. 2024 Škoda svět

Aerodynamika je dnes jedno z klíčových témat při vývoji nových automobilů. Zásadně ovlivňuje spotřebu paliva, v případě elektromobilů pak dojezd na jedno nabití. Pro vozy značky Škoda ovšem není hledání co nejaerodynamičtějších tvarů žádná novinka.

Dnešní odborníci na aerodynamiku se spolu se Škoda Storyboard podívali na tři speciály, které právě v aerodynamice udávaly směr před mnoha desítkami let — v sále Škoda Muzea prozkoumali vozy Škoda 935 Dynamic z roku 1935, Škoda Popular Monte Carlo z roku 1937 a Škoda Rapid OHV z roku 1940.

Řeč se samozřejmě točila hlavně kolem toho, jak dřívější konstruktéři přistupovali k oboru, v němž je cílem zmenšovat odpor vzduchu, křivky karoserií činit ladnými a co nejvíc se blížit ideálním proudnicovým tvarům. Mohou 90 let stará řešení v něčem inspirovat?

Tři veterány, které udávaly směr v aerodynamice už před desítkami let - Škoda 935 Dynamic, Škoda Rapid OHV a Škoda Popular Monte Carlo (zleva).

„Auta až do začátku třicátých let jsou typická a pro nás aerodynamiky zajímavá tím, že měla při jízdě vzad paradoxně menší aerodynamický odpor, než při jízdě vpřed. Je to proto, že příď vozu tvořilo zpravidla několik plochých kolmo k zemi orientovaných dílů jako například chladič, světlomety, čelní sklo atd. a přechody mezi nimi byly velmi ostré, zatímco zezadu byla auta kulatější. Na konci 30. let 20. století už začaly vznikat dálnice a jezdilo se rychleji. Rychlost získávala pro zákazníky na významu a automobilky se postupně snažily o kapkovité aerodynamické tvary inspirované přírodou,“ přibližuje dobovou realitu Jan Jagrik, vedoucí oddělení vývoje aerodynamiky.

Auta na počátku 30. let mívala při jízdě vzad paradoxně menší aerodynamický odpor, než při jízdě vpřed.

Roletka tehdy a nyní

„Na černém kupé Škoda Popular Monte Carlo vidíme splývavou záď s ploutvičkou, která má sloužit ke stabilizaci, a také kapkovité blatníky. Markantní jsou mřížky před světly a chladičem, které mají pomáhat vzduchu obtékat v podstatě svislé plochy světlometů,“ popisuje Jagrik konkrétní řešení.

Vedoucí oddělení vývoje aerodynamiky Jan Jagrik a Dynamic 935 — „proudnicový“ dálniční speciál s několika aerodynamickými prvky jako kryty zadních kol nebo stabilizační ploutvička na splývavé zádi.

Podle jeho kolegy, projektového manažera aerodynamiky Vojtěcha Jakubce, je na vozech patrná snaha věnovat se oblastem, které se sledují i dnes, byť pochopitelně trochu jinak. „Právě ten úplav za zádí vozu je něco, čemu se i dnes hodně věnujeme. Dalším tématem jsou kola, model 935 Dynamic má ta zadní zakrytá, což aerodynamice hodně přispívá. Na druhé straně se tehdy asi moc neřešila podlaha zespodu, což je věc dnes na autech velmi důležitá.“

Najdou tedy odborníci na veteránech prvky, které se používají i dnes? Některé prý ano, ač drtivá většina řešení používaných před devadesáti lety dnes využitelná není. Na vině je především současná legislativa. Dříve se nehledělo na vlastnosti při nárazu, nebyly crash testy, neplatily předpisy na ochranu chodců, auta mohla mít různé výčnělky, neřešil se výhled z kabiny nebo umístění světlometů.

Specialista aerodynamiky Josef Šiman a Škoda Popular Monte Carlo

„Ale například u modelu Rapid vidíme roletku umístěnou před chladičem, kterou mohl řidič zatáhnout, když nepotřeboval chladit. Roletka chladič zastínila a vzduch se netlačil skrz, nýbrž obtékal kolem karoserie — cestou menšího odporu. Což i dnes máme v moderních autech, samozřejmě ve zcela jiném provedení a s automatickým elektronickým řízením. Princip ale zůstal,“ vysvětluje specialista aerodynamiky Josef Šiman.

Roletka před chladičem na modelu Rapid, kterou mohl řidič zatáhnout, když nepotřeboval chladit.

Rapid v tunelu

Leckoho možná překvapí, že automobily se už před téměř devadesáti lety postupně začaly aerodynamicky ladit ve větrných tunelech. Pražský Výzkumný zkušební letecký ústav disponoval aerodynamickým tunelem už ve dvacátých letech, zprávy o jeho používání pro stavbu aut však nemáme. Víme to však o nejmladším z tria, „dálnicovém“ modelu Škoda Rapid OHV. K tomu ve firemním archívu existuje zpráva z roku 1938, kdy se v tunelu v pražských Letňanech zkoušel dřevěný model v měřítku 1:6, a byl porovnáván s modelem vozu se standardní karoserií.

Zatímco dnes — ve zkratce řečeno — se tvary karoserie ladí především pomocí počítačové simulace a ve větrném tunelu se posléze hlavně ověřuje jejich správné provedení, tehdy se pomocí aerodynamických tunelů karoserie skutečně vyvíjely. „Nebyla jiná možnost než mít předem připravené části auta, jako jsou blatníky nebo zrcátka, v několika tvarových variantách — a ty postupně na model nasazovat a zkoušet, jak aerodynamicky fungují, a pak vybrat tu nejlepší verzi — v podstatě metodou pokus-omyl. Postupně se také začaly do tunelu brát hliněné modely, které se pomocí škrabek tvarovaly přímo na místě, tu se ubralo, jinde přidalo a linie karoserie vznikaly konstruktérům pod rukama. Díky rozvoji moderních aerodynamických tunelů zhruba od osmdesátých let a hlavně s nástupem počítačových simulací na přelomu století získáváme dnes o vyvíjených tvarech mnohem více informací. Vývoj aerodynamiky je tak efektivnější,“ vysvětluje manažer aerodynamiky Vojtěch Jakubec.

Manažer aerodynamiky Vojtěch Jakubec a Škoda Rapid OHV

Možná vás napadá, jak se ve větrném tunelu obtékání vzduchu zkoumalo — využívaly se k tomu jemné bavlnky, které se lepily v určitých bodech na karoserii, a sledovalo se, jak se třepou a kterým směrem v daných místech vlají. Případně se používal kouř, na němž obtékání bylo patrné. Zkoumalo se tak, kudy vzduch proudí nebo jak se na zádi odtrhuje a podobně. To se ostatně dodnes nezměnilo.

Když aerodynamika jásá

Nastává čas podívat se zblízka na prototyp aerodynamického sedanu Škoda 935 Dynamic, který se představil na autosalonu v Praze v roce 1935. Trojice aerodynamiků si na něm všímá dalších zajímavých detailů. „Byť jsou vozy Dynamic a Popular z podobné doby, je tu vidět markantní designový rozdíl. Hodně v tom asi hrála roli i rozdílná třída vozu a tedy i cena. Nejvýraznější na Dynamicu je jeho kapkovitá silueta se splývavou zádí, dozadu se zužující kabina nebo zakrytá zadní kola. Oproti zbylým autům tu je ještě jedna věc: motor uložený před zadní nápravou, díky němuž může být spodek auta takřka po celé délce plochý, což u vpředu uloženého motoru nelze. Je tu rovněž vidět snaha o maximální možné zapuštění světlometů do přídě a tedy o jednolitou linii celé karoserie. Už tu není několik samostatných kapek — blatníky, střecha a tak dále —, ale je vidět úsilí o jeden monoblok, o jednu velkou kapku. Všimněte si také předních kol, která nejsou nijak výrazně schovaná uvnitř, blatník je přesahuje jen málo. A také mezera mezi okrajem pneumatiky a blatníkem je minimální. Tady aerodynamika jásá,“ popisuje s úsměvem Šiman.

Zobrazit 5 fotografie

Právě na modelu Dynamic jsou patrné principy aerodynamiky, které byly univerzálně platné tehdy stejně jako jsou dnes. „Jde o snahu mít proudění maximálně přimknuté ke karoserii. A když už se vzduch někde odtrhává, aby to bylo definované nějakou zřetelnou hranou. U kapkovitého řešení lze to přimknutí realizovat lépe, vidíme, jak se plynule mění průřez a tvar auta tak, aby vzduch vlastně neměl moc důvodů se odtrhávat nikde,“ říká Jakubec.

„Chtěl bych připomenout, jak tehdejší auta vlastně vznikala. V té době neexistovali automobiloví designéři. Všechno navrhovali konstruktéři, kteří na rýsovacích prknech kreslili šablony a navrhovali tedy i tvary karoserií. Pak k tomu přistoupil řemeslník, který s nadsázkou řečeno na jakémsi verpánku vyklepal blatník nebo kapotu a zase k tomu něco ze sebe přidal, udělal to podle svých zkušeností a citu zase o trochu jinak a možná že i o kousek lépe. Práce nebyla tak vyhraněná jako dnes, vše rostlo pod rukama řemeslníkům, díky nimž a jejich umu a citu vznikaly krásné estetické tvary, které obdivujeme dodnes. Jsou plné emocí. Je to krásný kus historie a poctivého řemesla,“ vysekl na závěr poklonu předkům vedoucí oddělení vývoje aerodynamiky Jan Jagrik.

„Tradice věnování se aerodynamice je v automobilce Škoda skutečně devadesátiletá. Je to doba delší, než je dnes řada současných automobilek vůbec na světě. Jsem hrdý na to, že skutečně máme na co navazovat,“ dodal.

Dnešní aerodynamici se mohou stále inspirovat prací starých karosářských řemeslníků.