Быстрая кожа снижает расход автомобильного топлива
http://www.membrana.ru/images/articles/1232381371.jpeg
Это авто в горошек – не прихоть дизайнера.
"Точки" тут вполне функциональны
(фото с сайта maxgladwell.com).
18-20-процентное сокращение расхода для обычных авто и 20-25-процентное – для гибридов и электромобилей. Очень заманчивые числа. И ведь главное, что для такой впечатляющей экономии не нужно городить никаких мудрёных технологий: требуется лишь обклеить "повозку" специальной плёнкой. Поверим?
Столь внушительные результаты обещает американская компания FastSkinz, 15 января официально представившая миру чудо-плёнку MPG-Plus.
Её название намекает, что плёнка эта, будучи наклеенной на кузов, заметно снижает сопротивление воздуха, что отражается в продлении пробега машины на одном литре (галлоне, пинте, стакане) горючего.
FastSkinz – это недавно созданная дочерняя фирма компании SkinzWraps, которая специализируется на виниловых плёнках, превращающих унылые авто в красочные картины. Но новая разработка американцев нацелена не на повышение эстетической ценности автомобиля, а изменение его технических параметров.
Работает технология (по уверению её авторов) так. Поверхность плёнки усыпана маленькими ямками, так что в целом получается "шершавая" структура, отдалённо напоминающая акулью кожу.
В каждой такой ямке воздух начинает закручиваться, создавая нечто вроде невидимого подшипника, а он помогает основному потоку легче проскальзывать вперёд.
Подкованные читатели сразу скажут, что даже если таким способом возможно снизить силу трения между кузовом и воздухом, на общей величине аэродинамического сопротивления это не должно сильно сказаться. Ведь главное, что приводит к "торможению" машины, – это разница давлений в её передней и задней частях, а она зависит от формы кузова, которую мы не меняем. Так?
Но FastSkinz поясняет, что главный эффект от плёнки – куда хитрее, чем простое снижение трения в местах, где она наклеена.
Дело в том, что при обтекании кузова (если отбросить тонкости) существует два основных участка: в передней части, где прилегающее к корпусу машины "течение" — ламинарное (то есть ровное и плавное), и в задней части, где поток уже турбулентный (с сильными завихрениями).
Между ними есть линия перехода, где пограничный слой воздуха отрывается от поверхности машины. Чем ближе это место к "носу", тем шире "кильватерный след", тянущийся за авто, тем сильнее разряжение в задней части, тем больше сопротивление.
Место отрыва пограничного слоя от поверхности зависит не только от формы кузова, но и от энергии прилегающего потока, которую последний быстро теряет из-за трения.
Крошечные лунки на плёнке создают меньшее торможение, так что пограничный слой отрывается куда позже (в случае с тестовым авто компании – японским "кубическим" Scion — это передняя и задняя кромка крыши соответственно).
По некоторым данным, в городских условиях обычный Scion расходует 10,7 литра на 100 км, а на трассе – 8,4. Обклеенный же в нескольких ключевых местах материалом MPG-Plus Scion показывает 8,4 и 6,9 литра соответственно.
Вопрос о корректности измерений и необходимых (очевидно) независимых испытаниях новинки остаётся открытым. И, как представляется, рекламные посулы "плёночной" компании следует делить на… А на сколько – большой вопрос.
Но даже если реальная экономия с такой плёнкой составит хоть 3% — овчинка будет стоить выделки, учитывая дешевизну метода. Особенно если этой плёнкой заинтересуются не частники, а владельцы больших автопарков. К тому же такой способ улучшить обтекаемость машины, скорее всего, даст сколько-нибудь заметное улучшение, только если изначально обтекаемость эта была плохой. На ум сразу приходят дальнобойные грузовики и всяческие фургоны.
На легковом автомобиле с плавными линиями, у которого поток воздуха и так отрывается от корпуса где-то в задней части, плёнка эта едва ли выдаст результат, который можно будет уловить приборами.
О том, что в технологии MPG-Plus есть здравое зерно, говорит и такая аналогия. На последних Олимпийских играх пловцы ставили один рекорд за другим. Не последнюю роль в этом празднике достижений сыграли новейшие материалы для плавательных костюмов (High-technology swimwear fabric), эволюционирующие несколько последних лет.
Эти плавательные суперкостюмы нередко сравнивают с акульей кожей. И неслучайно. Некоторые из этих моделей работают на сходном принципе: крошечные зубчики или впадинки на гладкой поверхности материала создают в воде микроскопические завихрения, парадоксальным образом улучшающие обтекаемость спортсмена в целом.
Можно, конечно, сказать, что вода плотнее воздуха почти на три порядка, так что прямой аналогии в процессе обтекания проводить нельзя. Но всё же общие закономерности тут присутствуют. А для сомневающихся есть ещё один работающий пример, уже из воздушной стихии.
Все видели, наверное, мячик для гольфа. Он усыпан множеством крошечных ямочек. Но не все знают – для чего они нужны.
А сделана такая поверхность именно для улучшения обтекаемости мяча: с армией впадинок он летит дальше, чем летел бы гладкий шарик такого же размера и веса.
