Рыба на колесах


Наука бионика была на пике популярности в 60-х и 70-х годах прошлого века. Ее девиз: «Живые организмы – ключ к новой технике». Именно бионике мы обязаны такими находками, как ультразвуковой сонар, подсмотренный у дельфинов и летучих мышей, застежка-липучка, прообразом которой стали колючки репейника, и даже Эйфелева башня, выполненная по разрезу берцовой кости. Однако в автопромышленности до сих пор достижения бионики практически не использовались. Изменить такое положение решили инженеры компании, давно известной своими техническими новациями, – Mercedes-Benz.

Многие открытия бионики были сделаны случайно. Но немецкие исследователи решили на случайности не полагаться. Они искали в природе образец для аэродинамического, безопасного, просторного и дружелюбного к окружающей среде автомобиля. Исследования сосредоточились на подводном мире, там группу исследователей, состоявшую из биологов, биоников и автомобильных инженеров ждал сюрприз. Идеальным прототипом, удовлетворяющим большинству требований, оказались не стремительные вытянутые акулы или дельфины, а угловатая и неторопливая рыба-кузовок (семейство Ostraciontidae), обитающая в коралловых рифах и лагунах тропических морей.

 

 

Как выяснилось, у кузовка, кроме названия, есть еще много общего с автомобилями. Ему нужно беречь силы и двигаться с наименьшим расходом энергии, для чего необходимо обтекаемое тело; противостоять высокому давлению воды, чему способствуют крепкая кожа и чешуя; передвигаться в поисках пищи в узких проходах коралловых рифов, где не обойтись без отличной маневренности.

Несмотря на угловатую, почти кубическую форму тела, рыба-кузовок – прекрасный пловец. Во время экспериментов, проводимых с моделью тела рыбы в аэродинамической трубе, обнаружилось, что по коэффициенту сопротивления встречного потока кузовок почти не уступает идеальной аэродинамической форме – капле воды. Поэтому, разрабатывая форму кузова машины, конструкторы старались как можно точнее повторить рыбьи очертания, отказавшись от всех стандартов современной автомобильной аэродинамики. Высокое, резко поднимающееся лобовое стекло, спадающая к корме крыша, глубокие вырезы в бортах и корме автомобиля обеспечили результат, до сих пор недостижимый для компактных машин. Коэффициент сопротивления воздуха у нового мерседесовского концепта составил всего 0,19 – на уровне лучших спорткаров и на 65% меньше, чем у лучших современных компактов.

 

 

Еще одно решение, подсмотренное у рыбы, касалось жесткости кузова. Чешуя кузовка состоит из шестигранных костяных пластинок, соединенных между собой вроде кольчуги. Гибкая, но прочная броня не только защищает рыбу от давления морских глубин, но и позволяет ей стабилизировать положение тела даже в самых турбулентных потоках, не прикладывая к этому никаких усилий. Это решение удалось использовать при проектировании кузова концепта. Компьютерный анализ кузова и элементов подвески автомобиля позволил усилить те участки, на которые приходится наибольшая нагрузка, соответственно ослабив остальные. В результате жесткость кузова увеличилась на 40%, а его вес снизился на 30%, при этом безопасность и управляемость машины не только сохранились, но и улучшились.

 

 

Все перечисленное привело к высокой эффективности использования топлива. Оборудованный 140-сильным турбодизелем концепт потребляет всего 4,3 л топлива на 100 км в смешанном цикле, а при постоянной скорости в 90 км/ч потребление падает до 2,8 л на 100 км. Динамика машины также вполне на уровне: разгон до сотни занимает 8,2 с, максимальная скорость составляет 190 км/ч. А благодаря новой конструкции каталитического конвертора токсичность выхлопа снизилась на 80%.

 

 

Пока неизвестно, планирует ли DaimlerChrysler серийное производство своего бионического концепта, у которого даже нет собственного имени. Но безусловно, что найденные в процессе его создания технические решения будут использованы в будущих серийных моделях.