Więcej ciekawych historii ze świata motoryzacji znajdziesz na stronie głównej gazety.pl
Podpatrywanie przyrody i na jej podstawie tworzenie maszyn użytkowych jest powszechne od wielu lat. Na temat samochodu Tropfenwagen, zbudowanego przez inż. Edmunda Rumplera, pisaliśmy już więcej. Przypomnijmy zatem jedynie, że zbudowany w roku 1921 pojazd miał kształt wzorowany na spadającej kropli. Po raz pierwszy zastosowano też w samochodzie zakrzywione tafle szkła.
Wszystkie konstrukcje lotnicze opierają się zaś na obserwacji ptaków. To przecież pneumatyczne kości ptaków, zawierające puste przestrzenie wypełnione powietrzem, pomagają w locie, poprzez zmniejszanie całkowitej masy ciała. Dokładnie w ten sam sposób należało konstruować statki powietrzne i tak też zrobiono.
Gekon Malajski, czyli idealny rozkład siły na wszystkie łapy
W przypadku systemu quattro, jego symbolem jest Gekon Malajski. Sposób poruszania się tej jaszczurki stanowi bowiem pierwowzór wszystkich zalet quattro. Porusza się ona po lesie tropikalnym, przeważnie po wilgotnych gałęziach i śliskim listowiu. Dobrą przyczepność w takich warunkach zawdzięcza z jednej strony przyssawkom, z drugiej natomiast rozdziałowi sił na cztery kończyny. Ponieważ wilgotne lub śliskie podłoże występuje nie tylko w lesie tropikalnym, lecz także na naszych drogach, postanowiono zbudować pojazd mogący wykorzystywać cztery punkty przekazywania siły na podłoże.
Wszystko zaczęło się od powołania, w roku 1975, Ferdinanda Piecha na stanowisko Członka Zarządu. Piech miał wówczas 39 lat, doświadczenie zdobyte w koncernie Porsche i trzy lata pracy na stanowisku szefa działu rozwoju Audi.
Szybko okazało się, że człowiek ten jest niezwykle postępowy i myślący perspektywicznie, czym pozyskał wewnątrz firmy zaufane grono. Młodzi konstruktorzy przedstawili mu swoje prace prowadzone nad modelem Audi 50 (odpowiednik Polo, który trafił na rynek rok wcześniej niż mały VW i był w ofercie w latach 1974-1978) i pojazdem terenowym o nazwie lltis, oferowanym różnym armiom NATO.
Szczególne wrażenie podczas zimowych jazd testowych wywarł na Piechu samochód terenowy. Pomimo słabej jednostki napędowej o mocy 75 KM pokonał na śniegu i lodzie prototyp Audi 200 (Audi 200 to samochód bliźniaczo podobny do Audi 100, jednak posiadał lepsze parametry, jak np. mocniejszy silnik, oraz wiele bogatsze wnętrze i wyposażenie).
W lutym 1977 konstruktor zawieszenia Jorgen Bensinger wpadł na pomysł aby w samochodzie osobowym zastosować napęd jak w modelu Iltis (a więc na cztery koła), lecz z silniejszą jednostką napędową.
Co ciekawe, projekt ruszył bez wsparcia ze strony koncernu, bez budżetu i bez „zlecenia konstrukcyjnego", które w dużym zakładzie potrzebne jest nawet na nową klamkę do drzwi. Wszystko było tylko decyzją Ferdinanda Piecha. Lata historii pokazały, że był to strzał w dziesiątkę.
Podstawowe hasła tego projektu brzmiały następująco: przydatność do jazd długodystansowych, karoseria typu coupé, napęd na wszystkie koła, silnik z turbodoładowaniem. Bezpośrednio zaangażowanych było około dziesięciu osób, które zapewniały dyplomatyczne wsparcie ze strony poszczególnych działów. Ojcami projektu byli: Jorg Bensinger - inicjator, Ferdinand Piech - patron oraz szef, i Walter Treser - najlepszy kierownik działu projektowego. Powstały samochód otrzymał kryptonim Audi 80 i wkrótce zawojował motoryzacyjny świat. Tak oto od przypatrywania się jaszczurce, powstał model Quattro i narodził się powszechnie stosowany w autach osobowych napęd na cztery koła.
Doskonała aerodynamika bryły to... ryby
Czy zastanawiali się Państwo dlaczego kilka lat temu nastąpiła gwałtowna rewolucja w zarysie brył Mercedesa? Zapewne wyda się to dziwne, ale inżynierowie Mercedesa oprócz nowoczesnych technologii obliczeniowych sięgnęli do najdoskonalszych aerodynamicznych przykładów z dziedziny przyrody, czyli... do świata ryb.
Zespół pracujący kilkanaście lat temu nad tym projektem ( który nazwano roboczo BIONIC jako połączenie niemieckich słów Biologie i Technik), rozpoczął poszukiwania stworzenia morskiego o sylwetce odpowiedniej do wykorzystania jako wzór samochodu. Wprawdzie najbardziej opływową formę mają rekiny i delfiny, ale niestety ich sylwetka nie może być wzorcem modelu rodzinnego. To idealna forma, dla torped i jednoosobowych bolidów do bicia rekordów prędkości.
Także ryby typu pstrąg, karp, łosoś, czy dorsz nie nadają się na wzorzec samochodu ze względu na złe proporcje długość/szerokość/wysokość i wynikający z tego brak możliwości komfortowego usadzenia podróżnych.
Jednakże okazało się, że znaleziono stworzenie o kształcie mogącym służyć jako baza do dalszych badań. Znaleziona ryba to Ostracion cubicus o charakterystycznym pudełkowatym kształcie (brak polskiej nazwy, ale niemiecka nazwa to Kofferfisch, czyli „ryba pudełko", a angielska Yelow Boxfish, czyli „żółta ryba pudełko").
Podczas badań, zauważono też, że mimo swej dużej „powierzchni czołowej" i mało opływowej sylwetce, ryba może bardzo szybko zmieniać kierunek ruchu, a dodatkowo jest odporna na silne prądy wody.
Po analizie jej budowy okazało się, że ewolucja przystosowała ją do życia w określonych warunkach poprzez budowę skóry z wielu płytek kostnych, które połączone ze sobą tworząc sztywną powłokę chroniącą przed otarciami, a wzdłuż krawędzi na górnej i dolnej części tułowia, ryba ta ma małe przeprofilowania.
Dzięki tym profilom tworzą się mini-wiry, zapewniające stabilizację ruchu podczas silnego prądu wody, a dodatkowo ryba nie musi energicznie ruszać płetwami, co jej pozwala oszczędzać siły.
Przystąpiono zatem do badań doskonałości aerodynamicznej i okazało się, że -mimo dużej powierzchni czołowej- ryba ma współczynnik oporu Cx=0,06. Jest więc bliska ideału, za jaki przyjmuje się kroplę wody.
Chcąc wykorzystać tę wiedzę, stworzono „mapę sylwetki ryby Kofferfisch" i na tej podstawie przystąpiono do budowy podobnej sylwetki samochodu. W tym celu wykonano z gliny model o wielkości 1:4, w stosunku do normalnego pojazdu. W modelu zrobiono charakterystyczne pofalowania z boku i na dachu, a tylną partię zakończono w formie rybiego ogona.
Prototyp ten poddano próbom w tunelu aerodynamicznym w wodzie i... model przeszedł najśmielsze oczekiwania. Współczynnik Cx= 0.095, jaki uzyskano, jest wartością lepszą od oferowanych obecnie sylwetek samochodów kompaktowych aż o 65%.
Ten zaskakujący wynik dał podwaliny do dalszych prac i zbudowano dwudrzwiowy kompaktowy model hatchback z czterema wygodnymi fotelami, dużą szybą przednią, o sylwetce będącej kompromisem między „rybim designem" i normalnym użytkowym autem. Tak powstał model BIONIC o długości 424 cm, szerokości 182 cm i wysokości 159 cm.
Charakterystycznymi formami w tym prototypie są - poza bocznymi przeprofilowaniami upodobniającymi model do płynącej ryby – całkowite wyeliminowanie rozproszenia strugi przez tylne koło (profil blach ukierunkowuje strugę powietrza poza tę część) oraz eliminacja wystających klamek drzwi i lusterek (w tym wypadku użyto kamer).
Pamiętając, że odpowiednia sylwetka ryby pozwala jej szybko poruszać się bez angażowania dużej siły, w pojeździe zastosowano silnik o mocy zaledwie 140 KM. Jednakże dzięki niemu pojazd mógł poruszać się z prędkością 190 km/h i przyśpieszać do 100 km/h w czasie 8,2 sek.
Niebagatelne znaczenie ma także spalanie. Średnie zużycie paliwa wynosiło w prototypie 4,3 l/100 km, co było wartością o 20 % mniejszą niż wersje seryjne.
Ponadto model BIONIC poddano badaniom wg amerykańskich testów FTP75 sprawdzających pokonaną drogę na jednym galonie paliwa. Wynik 70 mil/galon jest o 30 proc. lepszy niż współczesne mu pojazdy seryjne.
Na zdjęciach prezentujemy rybę Yelow Boxfish, która stała się inspiracją projektu, komputerową aranżację wykorzystania stylu ryby do budowy samochodu, przygotowania do budowy oraz prototyp BIONIC.
Czy pojazd ten nie przypomina Wam Mercedesa Klasy B? A czy w nowych Mercedesach nie można dostrzec elementów nadwozia zaadoptowanych z prototypu BIONIC?
Tak więc nie ulega wątpliwości, że faktycznie przyroda jest najdoskonalszym projektantem, człowiek tylko stara się naśladować jej projekty, a jeżeli mu się to uda... projekt wyprzedza osiągnięcia konkurencji.
