ЭКСКУРСИЯ В НЕДРАХ ТРУБЫ
Если объяснять как по учебнику,
то большая аэродинамическая труба - это уникальный измерительный инструмент,
в котором исследуемый объект (нас, конечно, интересует автомобиль) продувается
равномерным воздушным потоком заданной скорости. В большой вазовской трубе
можно испытывать в натуральную величину легковые, спортивные автомобили,
микроавтобусы с площадью поперечного сечения до 4 квадратных метров.
- Максимальная скорость
воздушного потока здесь 60 метров в секунду, - рассказывает Балыкин во
время экскурсии. - Автомобиль устанавливается на поворотном круге, а под
кругом расположены аэродинамические весы, которые измеряют три силы и три
момента, действующие на автомобиль.
Три оригинальных решения
достигнуты в конструкции большой трубы - качественный воздушный поток,
достоверное воспроизведение дорожных условий и удобство проведения эксперимента.
Есть еще один нюанс. Щелевые
стены и потолок. При необходимости они могут демонтироваться. И тогда наша
труба будет на три четверти открытой. Это позволит проводить одновременно
и аэродинамические, и акустические испытания.
Сопло трубы (вернее, самая
широкая ее часть) составляет в высоту около 3 метров, в ширину - 6,2 метра.
Ради точности измерений в трубе поддерживается постоянный температурный
режим - плюс 20 градусов.
В новой трубе уже побывали на испытаниях наши новейшие модели. Спортивная
"десятка", мини-вэн 2120, модель 1119, "Нива"-2123… Иностранные аналоги
тоже были - "Опель-Астра" и "Фиат Браво".
- Назовите одну из лучших
на данный момент в мире моделей по аэродинамике?
- Надо сразу оговориться,
что мы будем рассматривать только автомобили нашего класса, - замечает
Балыкин. - Из серийных автомобилей можно назвать "Фольксваген Пассат".
По крайней мере, официально заявленный коэффициент этого автомобиля - 0,
29.
- Говорят, здесь можно испытывать
не только автомобили, но и другие конструкции?
- Первой такой конструкцией,
испытанной в трубе, стала наша ладья - эмблема, которая будет установлена
на "высотке".
…Уже после того, как мы
побывали в трубе, я немного изучила ее схему. Как выяснилось, это труба
замкнутого (геттингентского) типа. Если идти по направлению потока воздуха
в трубе, то обязательно наткнешься на главный вентилятор. Его не заметить
сложно. Гигант! Но это несколько иная тема.
ВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ГУЛЛИВЕРА
Масштабы этого вентилятора
"для великанов" говорят сами за себя. Диаметр - 7, 4 метра. Высота лопастей
- 1,5 метра. Мощность двигателя - 2600 кВт. Максимальное число оборотов
- 300 в минуту.
- Вентилятор - интернациональный, - рассказывает Балыкин. - Двигатель
и системы управления у него - шведские. Металлоконструкцию вентилятора
делали финны на судостроительном заводе. А лопасти изготовила немецкая
фирма "Гофман".
Здесь сработал основной
мировой принцип интеграции: "Каждый делает то, что он умеет хорошо делать".
Если фирма "Гофман" считается в мире лучшей по производству лопастей
для вентиляторов, то зачем искать другого производителя?
Всего в этом вентиляторе
11 лопастей. Они должны быть одинаковы по весу. Когда мы собрали вентилятор
и установили лопасти, оказалось, что даже не пришлось проводить балансировку.
Настолько точно исполнила заказ фирма "Гофман".
Вентилятор потребляет много
энергии. В момент пуска эта величина возрастает до 4,5 тысяч кВт. Разумеется,
его включают только в часы производственного затишья.
МОДЕЛЬНАЯ ТРУБА В ПОДЗЕМЕЛЬЕ
Чтобы найти эта "малютку",
нам пришлось спуститься в подвал. Модельная аэродинамическая труба - уменьшенная
(в четыре раза) копия большой трубы.
Здесь испытываются макеты
(1:4 или 1:5) автомобилей и микроавтобусов. И даже макеты грузовых автомобилей
и автобусов в масштабе 1:10.
Размеры малой трубы, разумеется,
не гигантские. Максимальная длина - 16,9 метра, максимальная ширина - 7,25
метра. Длина продольной оси воздушного канала - 37,5 м.
Здесь так же, как и в большой
трубе, идет измерение аэродинамических нагрузок, действующих на объект,
при помощи аэродинамических весов. Специальными методами изме-ряются параметры
воздушного потока на поверхности объекта и в потоке вокруг него. Идет визуализация
процесса обтекания объекта поверхностными и объемными методами.
Результаты испытаний дают
оценку аэродинамических сил и моментов, действующих на макет. Идет оптимизация
базовых форм моделей автомобилей на ранней стадии проектирования.
- В модельной трубе сначала
проверяются какие-то принципиальные, общие закономерности, а в большой
- уже идет детальная проработка, - поясняет Александр Владимирович.
Мы понаблюдали, как "колдуют"
модельщики над макетом.
- Насколько я знаю по собственному
опыту, понадобится не менее 400-500 измерений со всевозможными изменениями,
прежде чем можно будет что-то сказать об аэродинамике автомобиля, - заметил
Балыкин.
Эта цифра поразила меня не меньше, чем масштабы большой трубы.
Если вдуматься, то аэродинамические
испытания - вечный научный эксперимент с непредсказуемым результатом.
(Окончание следует).