ΠΤΥΧΙΚΗ ΕΡΓΣΙ ù ΘΕΜ -...

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ

ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΤΟΜΕΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΘΕΜΑ:

ΣΠΟΥΔΑΣΤΡΙΑ: ΒΟΥΛΓΑΡΑΚΗ ΕΜΜΑΝΟΥΕΛΑ (Α.Ε.Μ. 4495)

ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΙΩΑΝΝΗΣ Θ. ΑΡΑΜΠΑΤΖΗΣ

ΚΑΒΑΛΑ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ 2011

Π Ε Ρ Ι Ε Χ Ο Μ Ε Ν Α

1. ΟΡΙΜΟΙ – ΘΕΩΡΙΑ …………………………………………………….σελ. 2 2. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ……………………………………………………….. 7

3. ΑΕΡΟΤΟΜΕΣ (Αρνητική Άνωση) ………………………………………..14 4. Η ΑΕΡΟΣΗΡΑΓΓΑ ………………………………………………………….19

4.1 Θύελλες υπό κλίμακα …………………………………….......................21 4.1.1 Θύελλες σε πραγματικές διαστάσεις …………………..………. 21

4.2 H αεροδυναμική σήραγγα του στούντιο Πινινφαρίνα ……………….22

4.3 H αεροδυναμική σήραγγα στο Έμεν ………………………………….. 22

4.4 H αεροδυναμική σήραγγα της DNW ………………………………….. 23

4.5 Ωφέλειες από τον αεροδυναμικό σχεδιασμό…………..................... .24

4.6 Αεροδυναμική στα αμαξώματα…………………………...................... .25

4.7 Αισθητική αμαξώματος και το προσωπικό γόητρο………………...…27

4.8 Αεροδυναμική οικονομία………………………………………………….29

4.9 Το αυτοκίνητο και η ροή του αέρα γύρω απ’ αυτό………………….. 30

4.10 Άλλες αεροδυναμικές δυνάμεις ………………………………………..33

4.11 Αεροδυναμική Αντίσταση και Οικονομία ………...…………………..37

4.12 Ψάχνοντας για την τελειότητα ………………………….......................43

5. Η ΥΠΟΗΧΗΤΙΚΗ ΑΕΡΟΣΗΡΑΓΓΑ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ………………45

6. ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ – ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ – ΣΤΟΧΟΣ ………..47

7. ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΩΝ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΩΝ …………………..51

8. Η ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΟΥ ΜΠΡΟΣΤΙΝΟΥ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΑΥΤ/ΤΟΥ………53 9. SPOILERS (ΑΕΡΟΤΟΜΗ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟΥ) ………………………………….56 10. ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΠΟ - ΑΝΕΜΟΘΩΡΑΚΑ – ΚΟΛΩΝΩΝ ΟΥΡΑΝΟΥ - ΕΞ.

ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΠΑΤΩΜΑΤΟΣ …………………………………………………58

http://www.pininfarina.com/index.html

http://www.dnw.aero/home.aspx

10.1 Καπο-ανεμοθώρακας ……………………………………………...……58 10.2 Α-κολώνα ………………………………………………………………… 59 10.3 Ουρανός …………………………………………………………………. 60

10.4 Εξ. επιφάνεια πατώματος………………………………………….…....61

10.5 Το ροϊκό πεδίο στους τροχούς …………………...……………......…64

11. Η ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΠΛΕΥΡΙΚΩΝ ΜΕΡΩΝ ΤΟΥ ΟΧΗΜΑΤΟΣ ……67

12. Η ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΟΥ ΠΙΣΩ ΜΕΡΟΥΣ ΤΟΥ ΟΧΗΜΑΤΟΣ…………….68

13.ΤΙΜΕΣ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΟΠΙΣΘΕΛΚΟΥΣΑΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΤΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ …………………………………………………………………….70

14. ΑΤΕΝΙΖΟΝΤΑΣ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ… …………………………………………….72 15. Ο ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ………………………………………….73 16. ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΤΗ FORMULA 1 ………………………………………..74

16.1 Αεροδυναμιστής – Αεροτομή ………………………………………….74

16.2 Αεροσύραγγα – Τεχνική Μοντελοποίησης σε Η/Υ (cfd)………….. 78

16.3 Αεροδυναμικά στοιχεία ……………………………………………….. 82

16.4 Εμπρός πτερύγιο ………………………………………………………..85

16.5 Εμπρός ακροπτερύγια (endplates)……………………………………88

16.6 Ρύγχος ……………………………………………………………………..90

16.7 Ανάρτηση ………………………………………………………………….92

16.8 Οδηγικά φτερά ………………………………………………………….. 93

16.9 Πλαϊνό κέλυφος …………………………………………………………. 96

16.10 Κάτω μέρος ……………………………………………………………..98

16.11 Πιλοτήρια ασφαλείας …………………………………………………..99

16.12 Κουτιά αέρα ……………………………………………………………100

16.13 Μικρά πτερύγια ………………………………………………………...101

16.14 Scallops (πτερύγια) πίσω τροχών …………………………………102

16.15 Διαχύτης ………………………………………………………………...104

16.16 Πίσω πτέρυγα ………………………………………………………….105

16.17 Gurney flaps ……………………………………………………………107

16.18 Τροχοί …………………………………………………………………...108

17. ΕΠΙΛΟΓΟΣ ……………………………………………………………………108

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ……………………………………………………………………109

K A T A Λ Ο Γ Ο Σ Σ Χ Η Μ Α Τ Ω Ν

ΣΧΗΜΑ

ΣΕΛΙΔΑ

1: Τυπικοί αριθμοί Reynolds Αεροδυναμικών ροών. 3

2: Ροή γύρω από το αερόπλοιο υπό γωνία α. 4

3: Συντελεστής οπισθέλκουσας CD διαφόρων σχημάτων 6

4 : Ο γήινος πύραυλος του Βέλγου Καμίλ Ζενστζί που σπάει το φράγμα των 100 χλμ/ώρα γράφοντας 106 χλμ/ώρα.

8

5 : Το Castagna που σχεδίασε ο κόμης Ρικότι, για λογαριασμό της Άλφα

Ρομέο που έπιανε τα 136 χλμ/ώρα.

8

6 : Χαρακτηριστική «καραβίσια» ουρά σε αυτοκ’ινητο εποχής.. 9

7: Το Rumpler Car με με ουσιαστικά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά. 9

8 : Τα αποτελέσματα των ερευνών του PaulJaray 11

9 : Το απότομο κόψιμο πίσω απετέλεσε σχεδιαστική τάση στα μέσα της δεκαετίας του ‘30.

13

10: Διάφορα είδη σύγχρονων αεροτομών. 16

11: Φαινόμενο εδάφους (Ground Effect).

16

12: Επίπεδο πάτωμα των αυτοκινήτων βρίσκεται πολύ κοντά στο έδαφος.

17

13: Μορφή πτερυγίου Gurney flap και εφαρμογή του σε ορισμένα αυτοκίνητα.

18

14: Πορεία που ακολουθεί το ρευστό κατά την αποκόλληση του οριακού στρώματος.

18

15: Εξομοίωση της επιφάνειας του αμαξώματοςστον Η/Υ. 19

16: Χρήση υπερυπολογιστή τύπου Cray, η ταχύτητα του οποίου φτάνει τις

350.000.000 πράξεις το δευτερόλεπτο.

20

17: Η μελέτη και η σχεδίαση με υπολογιστή βοήθησε εδώ πάρα πολύ. 25

18: Η μέθοδος των «πεπερασμένων στοιχείων» έχει στησυγκεκριμένη περίπτωση τον κύριο λόγο.

25

19: Τα λεγόμενα συστήματα CAD (Computer Aided Design) παρέχει αυξημένη αντοχή και ακαμψία δίχως να είναι και υπερβολικά βαρύ.

26

20: Το Νισάν ARC - Χ αποτελεί μια κλασική ιαπωνική πρόταση για την αεροδυναμική των μελλοντικών αμαξωμάτων

27

21: Η σχεδίαση βεβαίως δε γίνεται με το χέρι. Δεξιά, μια άποψη φάντασμα του ARC - Χ.

28

22: Πολλές ώρες αφιερώνονται για τη σύγκριση ανάμεσα στα πρώτα σκίτσα- σχέδια και το πρόπλασμα του μοντέλου

28

23: Η κίνηση του αυτοκινήτου μέσα στο ρευστό του αέρα, «χωρίζει» τα αερονημάτια, δημιουργώντας διαφορές πιέσεων στα διάφορα σημεία του

33

24 α:Μια «ουρά» της μορφής του σχήματος αναγκάζει τη ροή να «σπάσει» στο σημείο που η οροφή συναντά το πίσω τζάμι, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται στρόβιλοι που αυξάνουν το σ.α.α και γεμίζουν το τζάμι, λάσπη στην περίπτωση βροχής.

35

http://en.wikipedia.org/wiki/Cray

http://en.wikipedia.org/wiki/Finite_element_method

http://en.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_design

25 β:Οι δυνάμεις του αέρα που επενεργούν πάνω σ’ ένα αυτοκίνητο ορίζονται από τους παράγοντες που αναφέρονται στο σχήμα.

35

26: Σχηματική αναπαράσταση των στροβίλων. 39

27: Στο μέλλον θα δοθεί η ίδια σημασία στο κάτω μέρος του αυτοκινήτου με αυτή που δίνεται στο επάνω.

42

28: Η διείσδυση του εμπρός μέρους του αυτοκινήτου στον αέρα παίζει σημαντικό ρόλο στην προσπάθεια για μείωση του σ.α.α. Τα σχέδια αυτά ανοίγουν μια πόρτα για να δούμε το μέλλον

42

29 α: Η μελέτη της ροής του αέρα γύρω απ' ένα σώμα γίνεται με δυό τρόπους. Με νήματα που τοποθετούνται ένα-ένα πάνω στο μοντέλο ή με καπνό. Το αυτοκίνητο της φωτογραφίας έχει καλά αεροδυναμικά χαρακτηριστικά που φαίνονται απ' την παράλληλη τοποθέτηση των νημάτων άκόμα και στο πίσω τζάμι.

43

29 β: Τρεις μέθοδοι μελέτης μαζί. Καπνός, νήματα και νηματοσχάρα (πίσω).

43

30: Υποηχητική Αεροσύραγγα Εργαστηρίου

46

31: Xρονολογικοί περιόδοι με αντίστοιχουςτύπους αμαξωμάτων. 47

32: Δυναμική αυτοκινήτου 47

33: Ροϊκό πεδίο που σχηματίζεται γύρω από δυο τύπους αμαξώματος και συμμετρικά (τουλάχιστον κατά τη ευθεία πορεία).

48

34: Πορεία ροής αέρα με καπνό και εύρεση της συνολικής μετωπικής επιφάνειας Α.

49

35: Μείωση του συντελεστή cx αλλά και τη cx*Α 49

36: Τιμές του συντελεστή cx συναρτήσει των ετών (1970 – 1995.) 50

37: Μέθοδος ανάπτυξης «βέλτιστης μορφής». 52

38: Γραμμές ροής και δημιουργία αναταράξεων και στροβίλων 53

39: Ιδανική μορφή της εμπρόσθιας όψης του αυτοκινήτου. 54

40: Γενικές περιπτώσεις της μορφής του εμπρόσθιου τμήματος του οχήματος αλλά και τη μείωση του συντελεστή οπισθέλκουσας ανάλογα με τη μορφή στρογγυλοποίησης.

55

41: διαμόρφωση της μάσκας του AUDI 100 ανάλογα με την ακτίνα ‘Ρ’ της εμπρόσθιας γωνίας.

56

42: Μορφή του εμπρόσθιου σχήματος δυο οχημάτων (μια σχηματικά και μια πραγματική) με διάφορα χαρακτηριστικά

57

43: Απεικόνιση στο ορθό-κανονικό σύστημα αξόνων των μελετώμενων μεγεθών.

58

44: Μορφή καμπύλης ροής που δεν αποκολλάται από το καπό 58

45: Μορφή της πρώτης κολώνας δηλ. της κολώνας όπου υπάρχει μεταξύ του ανεμοθώρακα και της μπροστινής θύρας

59

46: Βελτιώσεις από το πρώτο σχήμα στο δεύτερο 60

47: Μείωση της αντίστασης και αύξηση της ‘βλαβερής επιφάνειας’, συναρτήσει της καμπυλότητας που δίνουμε στον ουρανό.

61

48: Ροή του αέρα γύρο από το όχημα τη στιγμή που αυτό θα ήταν σε κίνηση

63

49: Παραμόρφωση που προκύπτει από την άσκηση σταθερής διατμητικής δύναμης

64

50: Το πεδίο ροής έρχεται σε επαφή με τους τροχούς 64

51: Το πεδίο ροής στο μπροστινό σύστημα 65

52: Συντελεστές άνωσης και αντίστασης συναρτήσει του πόσο καλύπτεται ο τροχός στο κάλυμμα του (φτερό).

65

53: Μείωση του συντελεστή αντίστασης (όσο αφορά τους τροχούς) με την αύξηση του φάρδους των τροχών μέχρι ένα συγκεκριμένο όριο.

66

54 α: Δισδιάστατη αποκόλληση 67

54 β: Τρισδιάστατη αποκόλληση 68

55: Πίσω μέρος αμαξώματος δύο όγκων όπου δημιουργείται ένα ζεύγος στροβίλων (αντίρροπα) κάθετα στη ροή

68

56: Πίσω μέρος αμαξώματος τριών όγκων 69

57: Συντελεστής αντίστασης συναρτήσει διαφόρων ταχυτήτων 70

58: Διάφοροι τύποι οχημάτων με τις αντίστοιχες αντιστάσεις 70

59: Πρόοδος στον τομέα της αεροδυναμικής 71

60 : Στη νέα Mercedes C-class, ο συντελεστής οπισθέλκουσας είναι 0,26, τιμή που αποτελεί ρεκόρ για επιβατικό αυτικίνητο παραγωγής

72

61: Ο τρόπος που λειτουργεί η ροή του αέρα στην αεροτομή 73

62: Μοντέλο υπό κλίμακα σε διάδρομο αεροσύραγγας 74

63: Η αεροσύραγγα της Sauber στο Hinwil με τον ιδιοκτήτη της ομάδας και τον τεχνικό διευθυντή μπροστά στο καινούργιο απόκτημά τους που κόστισε πάνω από 50 εκ. δολ

76

64: Πραγματικό μονοθέσιο κατά την διάρκεια αεροδυναμικών μετρήσεων 78

65: Ένα μονοθέσιο πάνω στο διάδρομο που μπορεί να καμφθεί μέχρι 10° 79

66: Ο διάδρομος μπορεί να δεχθεί δυο μοντέλα το ένα πίσω από το άλλο για τη μελέτη της αεροδυναμικής συμπεριφοράς στην τυρβώδη ροή του αέρα του μπροστά μονοθέσιου, έτσι ώστε να μη χάσει την αρνητική άντωση

79

67: Η υπολογιστική ρευστοδυναμική είναι ένα ζωτικό κομμάτι της αεροδυναμικής μελέτης. Η εικόνα δείχνει τις περιοχές υψηλής πίεσης (κόκκινο) και χαμηλότερης πίεσης (μπλε και πράσινο) καθώς ο αέρας ρέει σε ένα τυπικό μονοθέσιο Φόρμουλα 1.

79

68: Τσαλακωμένα πτερύγια το 2003 στην FW25 της Williams 83

69:Παρόλο που ποτέ δεν αγωνίστηκε το 2003 με το ΜΡ4/18 άνοιξε το δρόμο για το ΜΡ4/19 το 2004. Τα σημερινά κρατούν την πολυπλοκότητα του

83

70: Το 2003 η Williams δοκίμασε μία ποικιλία από ανανεώσεις στα πτερύγια και στα endplates. 1. το πλάτος των endplates. 2. προσθήκη ακροπτερυγίου. 3. το υποστύλωμα της μπροστινής πτέρυγας. 4. προσθήκη στο δεύτερο στοιχείο.

84

71: Το ανεστραμμένο πτερύγιο της Ferrari του 2006 θεωρήθηκε από αντίπαλους ως κατοχή στοιχείου ευκαμπτότητα που άλλαζε την απόδοση του.

84

72: Εμπρός πτερύγια στη Renault R26, τον απόγονο του νικηφόρου R25 85

73: Δείγμα της πολυπλοκότητας των εμπρός πτερυγίων 85

74: Το 2006 η Toyota στο TF106 στην εμπρός αεροτομή τοποθέτησε έξτρα πτερύγια

85

75: Τα ακροπτερύγια εξυπηρετούν δύο σκοπούς. Από την εσωτερική πλευρά τους βοηθούν στη μη διαφυγή του αέρα από τα πτερύγια, ενώ από την εξωτερική στο να διαχύσουν τον αέρα γύρω από το λάστιχο

86

76: Λεπτομέρεια στο ακροπτερύγιο του μπροστινού τμήματος της Williams FW24

87

77: Πολύπλοκα ακροπτερύγια της Renault για το 2003 87

78: Ακροπτερύγια της Ferrari για το 2004 87

79: Μπροστινό ακροπτερύγιο της Renault R26 88

80: Μπροστινό ακροπτερύγιο της Toro Rosso του 2006 88

81: Το 2006 στη ΜΡ4/21 με το ρύγχος του «κροκόδειλου». 89

82: Η ξεχωριστή μύτη με σχήμα θαλάσσιου ελέφαντα έφερε νέες

προοπτικές στον αεροδυναμικό σχεδιασμό, αλλά εγκαταλείφτηκε για ένα πιο συμβιβαστικό σχέδιο

89

83: Το 2002 η Jaguar προτίμησε το σασί με δύο νεύρα, ενώ το 2003 ξαναγύρισε στο σασί με ένα νεύρο

90

84: Ολόκληρη η κατασκευή των οδηγικών φτερών από την Ferrari του 2003

91

85: Το 2004 υπήρχε μία μικρή πιο διακριτική αλλαγή 91

86: Οδηγικά φτερά της Sauber το 2003 92

87: Οδηγικά φτερά της Ferrari το 2003 92

88: Οδηγικά φτερά της Minardi το 2003 93

89: Οδηγικά φτερά της Renault το 2003 93

90: Η Ferrari τείνει να έχει πιο καμπυλωτά πλαϊνά από τους υπόλοιπους κατασκευαστές F2003

94

91: Καμινάδα Renault 2003 95

92: Η McLaren του 2006 με τη ΜΡ4/21 σε ένα ακόμα παράδειγμα της χρησιμοποίησης καμινάδων εξαγωγής ζεστού αέρα και πτερυγίων ψύξης

95

93: Για τη βελτίωση των πλαϊνών το 2004 στη Renault χρησιμοποίησαν γωνιακό ψυγείο. 1 και 2 δείχνουν διαφορετικούς τύπους καμινάδων εξαγωγής ζεστού αέρα, 3 και 4 διαφορετικά πτερύγια ψύξης

96

94: Η ροή του αέρα κάτω από ένα μονοθέσιο 97

95: Η Ferrari του 1995 όταν η πλαϊνή προστασία ήταν ελλιπής 98

96: Η F2006 98

97: Κουτί αέρα της BMW-Sauber στην F1.06 99

98: Κουτί αέρα στην Renault R26 99

99: Μικρά πτερύγια στην Toyota TF106 του 2006 100

100: Μικρά πτερύγια από την BMW-Sauber του 2006 100

101: Η Williams υιοθέτησε μία σειρά από πτερύγια το 2004. Το χαμηλότερο πτερύγιο προστέθηκε για να αυξήσει την ταχύτητα του αέρα μπροστά από τα πίσω λάστιχα

101

102: Η Renault με το R26 κάνει πλήρη χρήση των πλαϊνών κελυφών και των πτερυγίων για να καθαρίσει τη ροή του αέρα γύρω από το πίσω λάστιχο

101

103: Ο διαχύτης της Ferrari F24 102

104: Οι τονισμένες περιοχές δείχνουν την μικρή κλίση προς το έξω μέρος του διαχύτη, σχεδιασμένη να καθοδηγήσει τη ροή του αέρα

102

105: Η McLaren εισήγαγε το περίεργο κυματιστό σχήμα της πίσω πτέρυγας στην Αυστρία το 2003. Στον κύκλο είναι η λεπτομέρεια της μπροστινής πτέρυγας

103

106: Για να βοηθηθεί η ροή του αέρα, η Toyota ξεκίνησε το 2004 με αυτές τις εγκοπές στα ακροπτερύγια της πίσω πτέρυγας

103

107: Η Renault ήταν ακόμα μία ομάδα που υιοθέτησε το κυματιστό σχήμα των στοιχείων της πίσω πτέρυγας

104

108: Η πίσω πτέρυγα της Renault R26 ήταν ένα προσεγμένο σύμπλεγμα από καμπύλες και ευθείες για μέγιστη αεροδυναμική λειτουργικότητα

104

109: Η BMW-Sauber ήταν μία ομάδα που κατηγορήθηκε στις αρχές του 2006, ότι χρησιμοποιούσε εύκαμπτα πτερύγια

104

110: Εξαιτίας του σάλου για τα εύκαμπτα πτερύγια οι ομάδες αναγκάστηκαν να γεφυρώσουν το κενό ανάμεσα στα δύο στοιχεία της πίσω πτέρυγας

105

111: το Gurney flap και το σημείο που τοποθετείται 105

112: Το μονοθέσιο της McLaren του 2006 κατά τη διάρκεια του αγώνα του Μονακό

106

ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΙΚΗ ΑΤΣΟΚΙΝΗΣΧΝ. ΔΞΔΛΙΚΣΙΚΗ ΠΟΡΔΙΑ - ΠΡΟΟΠΣΙΚΔ

ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ: ΒΟΤΛΓΑΡΑΚΖ ΔΜΜΑΝΟΤΔΛΑ 1

Π Ρ Ο Λ Ο Γ Ο

Ζ παξνχζα Πηπρηαθή Δξγαζία έγηλε ζηα πιαίζηα ησλ εθπαηδεπηηθψλ δηαδηθαζηψλ

ηνπ Πξνπηπρηαθνχ Πξνγξάκκαηνο πνπδψλ ηνπ Σκήκαηνο Μεραλνινγίαο ηνπ

Σ.Δ.Η. Καβάιαο απφ ηηο αξρέο Γεθεκβξίνπ ηνπ 2011 κέρξη θαη ηα κέζα Φεβξνπα-

ξίνπ ηνπ 2012.

Ζ εξγαζία έρεη ηίηιν ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΑΤΣΟΚΗΝΖΣΩΝ. ΔΞΔΛΗΚΣΗΚΖ ΠΟΡΔΗΑ -

ΠΡΟΟΠΣΗΚΔ. θνπφο ηεο εξγαζίαο είλαη ε κειέηε ηνπ αεξνδπλακηθνχ ζρεδηα-

ζκνχ ησλ ζεκεξηλψλ απηνθηλήησλ θαη νη πξννπηηθέο εμέιημήο ηνπ ζηα κειινληηθά

κνληέια. Ο ζθνπφο ηεο εξγαζίαο ζπλδέεηαη άκεζα κε ηελ πξνζπάζεηα πνπ θαηα-

βάιιεηαη γηα ηελ νηθνλνκία ησλ θαπζίκσλ ζε ζπλάξηεζε κε ηνλ θαηάιιειν ―αε-

ξνδπλακηθφ‖ θαη αηζζεηηθφ ζρεδηαζκφ ησλ ζχγρξνλσλ απηνθηλήησλ.

Θεξκέο επραξηζηίεο απεπζχλσ ζην χκβνπιν Καζεγεηή κνπ θ. Αξακπαηδή Η-

σάλλε, Καζεγεηή Δθαξκνγψλ ηνπ Σκήκαηνο Μεραλνινγίαο ηνπ Σ.Δ.Η. Καβάιαο,

ν νπνίνο ζπλέβαιε απνθαζηζηηθά ζηε δηακφξθσζε θαη νινθιήξσζε ηεο εξγαζί-

αο κνπ κε ηηο πνιχηηκεο ζπκβνπιέο ηνπ θαη ρξήζηκεο ππνδείμεηο ηνπ.

Δπραξηζηψ επίζεο φινπο φζνπο ζπλέβαιιαλ ζηελ νινθιήξσζε ηεο εξγαζίαο απ-

ηήο κε ηελ θαζνηνλδήπνηε ηξφπν ζπκβνπιή, ζηήξημε θαη παξφηξπλζε γηα ηελ

ζπγγξαθή ηεο.

Δκκαλνπέιια Βνπιγαξάθε.



1. ΟΡΗΜΟΗ – ΘΔΩΡΗΑ

Ζ Αεξνδπλακηθή εμεηάδεη ηε ξνή γχξσ απφ αεξνδπλακηθήο κνξθήο ζψκαηα

θαζψο θαη ηηο δπλάκεηο πνπ αλαπηχζζνληαη πάλσ ζ' απηά. Σα ζψκαηα είλαη αεξν-

δπλακηθήο κνξθήο, πνπ ζεκαίλεη φηη παξνπζηάδνπλ κηθξή επηθάλεηα θάζε-

ηα πξνο ηελ θπξία θαηεχζπλζε ηεο ξνήο, δειαδή έρνπλ ηε κία δηάζηαζε

ηνπο, πνπ είλαη θάζεηε ζηε θχξηα ξνή, κηθξή σο πξνο ηηο άιιεο δηαζηάζεηο ηνπ

ζψκαηνο. Σα ζψκαηα απηά επηδηψθεηαη λα έρνπλ ηέηνηα κνξθή ψζηε λα κελ

εκθαλίδεηαη απνθφιιεζε ηεο ξνήο απφ ηελ επηθάλεηα ηνπο, φπσο ζα ζπλέβαηλε

αλ ε επηθάλεηα ηνπο είρε νμείεο αθκέο. πλεπψο, ε ιεηφηεηα ηεο επηθάλεηαο θαη ε

κηθξή κεησπηθή επηθάλεηα είλαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ησλ Αεξνδπλακηθψλ

ζσκάησλ. Παξαδείγκαηα ζσκάησλ αεξνδπλακηθήο κνξθήο απνηεινχλ νη

πηέξπγεο θαη νη άηξαθηνη ησλ αεξνζθαθψλ, ελψ ε θχζε κε ηελ εμέιημε ησλ

εηδψλ δεκηνχξγεζε αεξνδπλακηθήο κνξθήο ζψκαηα (ςάξηα, πνπιηά) πνπ ε

ζεκεξηλή ηερλνινγία πξνζπαζεί λα αληηγξάςεη ην ζρήκα ηνπο. Οη ηαρχηεηεο ηνπ

ξεπζηνχ γχξσ απφ ηα Αεξνδπλακηθήο κνξθήο ζψκαηα είλαη κεγάιεο θαη

ζπγθεθξηκέλα ν αξηζκφο Reynolds πνπ ραξαθηεξίδεη ηε ξνή είλαη πνιχ

κεγαιχηεξνο ηεο κνλάδαο, ζπγθεθξηκέλα ν αξηζκφο Reynolds πνπ ραξαθηε-

ξίδεη ηε ξνή είλαη πνιχ κεγαιχηεξνο ηεο κνλάδαο,

Re = ξ ⋅

u

.

l

κ

⟩⟩ 1



ΥΖΜΑ 1: Σππηθνί αξηζκνί Reynolds Αεξνδπλακηθώλ ξνώλ.

ην παξαπάλσ ζρ.1 αλαθέξνληαη ηππηθέο ηηκέο ηνπ αξηζκνχ Reynolds ηεο ξνήο

γχξσ απφ ζψκαηα, φπνπ δηαπηζηψλεηαη ε επξχηεηα κεηαβνιήο ηνπ αξηζκνχ

Reynolds απφ 105 γηα ηε ξνή γχξσ απφ ην ςάξη κέρξη ηνλ αξηζκφ ΗΟ8 γηα ηε ξνή

γχξσ απφ ην ππεξερεηηθφ αεξνζθάθνο.

Άλσζε

ηε ζπλέρεηα ζα αλαιπζεί ην θαηλφκελν ηεο άλσζεο. Σν θαηλφκελν απηφ ρσξίδεηαη

ζε δπν θαηεγνξίεο, ηελ αεξνζηαηηθή θαη ηε δπλακηθή άλσζε. Απηέο νη θαηεγνξίεο

δηαθέξνπλ κεηαμχ ηνπο θπξίσο σο πξνο ην κεραληζκφ δεκηνπξγίαο ηεο άλσζεο.

ηηο παξαθάησ παξαγξάθνπο πεξηγξάθνληαη απηνί νη δπν κεραληζκνί φπσο

εκθαλίδνληαη ζηα αεξφπινηα. Σα αεξφπινηα είλαη ηα κνλαδηθά κέζα αεξνκεηαθν-

ξάο ηα νπνία εκθαλίδνπλ θαη ηα δπν είδε άλσζεο, ζε αληίζεζε κε ηα αεξνζθάθε

θαη ηα ειηθφπηεξα ζηα νπνία εκθαλίδεηαη κφλν δπλακηθή άλσζε . Δηδηθφηεξα

ινηπφλ:

Ζ αεξνζηαηηθή άλσζε

Ζ αεξνζηαηηθή άλσζε πνπ ην κέγεζνο ηεο ππνινγίδεηαη εχθνια κε εθαξκν-

γή ηεο αξρήο ηνπ Αξρηκήδε νθείιεηαη ζηε κηθξφηεξε, ζρεηηθά κε ηνλ αέξα,

ππθλφηεηα ηνπ αεξίνπ κε ην νπνίν είλαη γεκάηνη νη ζάθνη ηνπ αεξφπινη-

νπ. ηα πξψηα αεξνπινΐα ρξεζηκνπνηείην σο αλσζηηθφ αέξην ην Τδξνγφλν

αληί ηνπ Ζιίνπ ιφγσ ηεο ρακειφηεξεο ππθλφηεηαο ηνπ θαη ηεο θζελφηεξεο

παξαζθεπήο ηνπ.

κσο ην Τδξνγφλν είλαη αλαθιέμηκν θαη πνιιά αηπρήκαηα ζπλέβεζαλ

ζηα πξψηα αεξνπινΐα πνπ νθείινληαλ ζηελ αλάθιεμε ηνπ, κε ηειεπηαίν

αηχρεκα ηελ θαηαζηξνθή ηνπ Hindenburg ην έηνο 1937. Γη' απηφ ζηα ζεκεξηλά

αεξνπινΐα ην αλσζηηθφ αέξην πνπ πξνηηκάηαη είλαη ην Ήιηνλ (Ζe).Λφγσ ηεο

κεγαιχηεξεο ππθλφηεηαο ηνπ Ζe έλαληη ηνπ Ζ ππάξρεη κία απψιεηα

αεξνζηαηηθήο άλσζεο γηα ηνλ ίδην φγθν αεξφπινηνπ. Έηζη κεηψλεηαη ε εκβέιεηα

πηήζεο ηνπ αεξφπινηνπ θαηά 20% ή απαηηείηαη κεγαιχηεξν αεξφπινην θαηά

20% άξα θαη αθξηβφηεξν, ψζηε ην αεξνπινΐα πνπ είλαη πιεξσκέλν κε Ήιην λα

έρεη ηελ ίδηα απφζηαζε σθέιηκνπ θνξηίνπ αλά Κm πηήζεο κε ην αεξνπινΐα

Τδξνγφλνπ. Σν θφζηνο παξαζθεπήο ηνπ Ζιίνπ είλαη πνιχ πςειφ (πεξίπνπ

2500 $ αλά 1000 m3 ζε ηηκέο 1974) θαη είλαη ηνπιάρηζηνλ 40 θνξέο κεγαιχηεξν



ηνπ θφζηνπο ηνπ. Τδξνγφλνπ, δειαδή ην θφζηνο είλαη ζεκαληηθφο παξάγνληαο

πνπ επηδξά ζην ιεηηνπξγηθφ θφζηνο ηνπ αεξφπινηνπ.

Σν Ήιην ζε θαλνληθή ζεξκνθξαζία θαη πίεζε δπγίδεη 166 kg αλά 1000 m3

θαη εθηνπίδεη αέξα βάξνπο 1059 Kp, έηζη αλά 1000 m3 ρσξεηηθφηεηαο Ζιίνπ

πξνθχπηεη αεξνζηαηηθή άλσζε, 892 Κξ. Ζ αεξνζηαηηθή απηή άλσζε πξέπεη λα

κεηαθέξεη ην βάξνο ηνπ αεξφπινηνπ (πεξίβιεκα, θαηαζθεπή, ζπζηήκαηα

ειέγρνπ, θηλεηήξεο θαη ην έξκα πηήζεο). Ζ επηπιένλ αεξνζηαηηθή άλσζε είλαη

ζπλήζσο 30% έσο 40% ηεο αξρηθήο νιηθήο θαη δηαηίζεηαη γηα ηε κεηαθνξά ηνπ

ππφινηπνπ θνξηίνπ (θαχζηκα, επηβάηεο, κεηαθεξφκελν θνξηίν).

Γπλακηθή Άλσζε

Ζ δπλακηθή άλσζε είλαη απνηέιεζκα ηεο δηαθνξάο πίεζεο ηνπ θάησ θαη

ηνπ πάλσ κέξνπο ηνπ αεξφπινηνπ (ή ηνπ αεξνζθάθνπο), νη νπνίεο φκσο

νθείινληαη ζηελ θίλεζε ηνπ αεξφπινηνπ κε θάπνηα γσλία πξφζπησζεο σο

πξνο ηελ θαηεχζπλζε ηνπ αλέκνπ. Ζ δπλακηθή απηή άλσζε, πνπ αλάινγε ηεο

είλαη ε δπλακηθή άλσζε ησλ αεξνζθαθψλ, είλαη ειαθξψο κεγαιχηεξε ηεο

δπλακηθήο άλσζεο ησλ αεξνζθαθψλ γηα ηελ ίδηα γσλία πξφζπησζεο ιφγσ ηεο

απνθφιιεζεο ηεο ξνήο πνπ ζπκβαίλεη ζην επάλσ κέξνο ηνπ αεξφπινηνπ, φπσο

θαίλεηαη ζην παξαπάλσ ζρήκα.

ΥΖΜΑ 2: Ρνή γύξσ από ην αεξόπινην ππό γσλία α.

Ζ δπλακηθή άλσζε κπνξεί λα είλαη ζεηηθή ή αξλεηηθή αλάινγα κε ηε

γσλία πξφζπησζεο. Ο κηθξφο φκσο ιφγνο επηκήθνπο ηνπ αεξφπινηνπ έρεη σο

απνηέιεζκα ηελ αλάπηπμε πνιχ κηθξήο δπλακηθήο άλσζεο θαη ηε δεκηνπξγία

κεγάιεο αληίζηαζεο. Ζ δπλακηθή άλσζε πνπ κπνξεί λα αλαπηπρζεί ην πνιχ λα

θηάζεη κέρξη ην 10% ηεο αεξνζηαηηθήο άλσζεο γηα 10° γσλία πξφζπησζεο.



Παξακεηξηθή κειέηε δίλεη φηη ειαρηζηνπνίεζε ηεο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο

πνπ δίλεη ηε βέιηηζηε ηαρχηεηα θαη θαηαλάισζε θαπζίκνπ επηηπγράλεηαη ζε

κεδεληθή γσλία πξνζβνιήο ηνπ αεξφπινηνπ. Έηζη, ην ζπκπέξαζκα απηφ κε ην

γεγνλφο φηη ε απνθνιιεκέλε ξνή ιφγσ γσλίαο πξνζβνιήο δεκηνπξγεί

πξνβιήκαηα ζηελ ηθαλνπνηεηηθή πινήγεζε ηνπ αεξφπινηνπ θαη φηη ε δπλακηθή

άλσζε πνπ επηηπγράλεηαη είλαη κηθξή ζρεηηθά κε ηελ αεξνζηαηηθή νδεγεί ζηελ

αγλφεζε ηεο άλσζεο απηήο σο ζπλεηζθνξάο ζηα ιεηηνπξγηθά ραξαθηεξηζηηθά

ηνπ αεξφπινηνπ θαη ζηελ θίλεζε ηνπ αεξφπινηνπ κε κεδεληθή γσλία

πξφζπησζεο.

Ζ δπλακηθή άλσζε ησλ αηξαθηνεηδψλ ζσκάησλ θαη φισλ ησλ πηεξχγσλ θαη

αεξνηνκψλ ππνινγίδεηαη γεληθά απφ ηε ζρέζε:

1 L = ⋅ C

2 L ⋅ ξ ⋅ A ⋅ V

πνπ: CL : είλαη ν ζπληειεζηήο άλσζεο ν νπνίνο ραξαθηεξίδεη ηε ζπκπεξηθνξά

θάζε ζψκαηνο ζρεηηθά κε ην θαηλφκελν ηεο άλσζεο θαη εμαξηάηαη απφ ηε κνξθή ηνπ ζψκαηνο,

ξ : είλαη ε ηηκή ηεο ππθλφηεηαο ηνπ ξεπζηνχ,

Α : είλαη ε κεησπηθή επηθάλεηα ε νπνία γηα ηηο πηέξπγεο δίλεηαη απφ ην

γηλφκελν ηεο ρνξδήο επί ην εθπέηαζκα,

V : είλαη ε ηαρχηεηα ηνπ ξεπζηνχ, φηαλ ην αληηθείκελν είλαη αθίλεην ή ε

ηαρχηεηα ηνπ αληηθεηκέλνπ φηαλ ην ξεπζηφ είλαη αθίλεην, ή ε ζρεηηθή ηα-

ρχηεηα φηαλ θηλείηαη θαη ην ξεπζηφ αιιά θαη ην ζψκα.

Ζ Αεξνδπλακηθή Αληίζηαζε θαη ν ζπληειεζηήο Οπηζζέιθνπζαο

ηαλ έλα ζψκα θηλείηαη κέζα ζε έλα ξεπζηφ ή φηαλ έλα ξεπζηφ θηλείηαη

γχξσ απφ έλα ζψκα, εκθαλίδνληαη κεηαμχ ηνπ ζψκαηνο θαη ηνπ ξεπζηνχ

δπλάκεηο ηξηβήο. Οη δπλάκεηο απηέο νθείινληαη ζηελ ηξηβή αλάκεζα ζε έλα

αξηζκφ κνξίσλ ηνπ ξεπζηνχ θαη ηα κφξηα πνπ βξίζθνληαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ

ζηεξενχ ζψκαηνο. Ζ δχλακε ηεο ηξηβήο αλάκεζα ζην ξεπζηφ θαη ην ζψκα δί-

λεηαη απφ ηε ζρέζε:

F = 1 2

⋅ C ⋅ p ⋅ A ⋅ V D 2 D



πνπ: ξ : είλαη ε ηηκή ηεο ππθλφηεηαο ηνπ ξεπζηνχ,

Α : είλαη ε κεησπηθή επηθάλεηα ηνπ ζψκαηνο,

V :είλαη ε ηαρχηεηα ηνπ ξεπζηνχ, φηαλ ην αληηθείκελν είλαη αθίλεην ή ε

ηαρχηεηα ηνπ αληηθεηκέλνπ φηαλ ην ξεπζηφ είλαη αθίλεην, ή ε ζρεηηθή ηαρχ-

ηεηα φηαλ θηλείηαη θαη ην ξεπζηφ αιιά θαη ην ζψκα.

CD : είλαη ν ζπληειεζηήο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο (ή ζπληειεζηήο

νπηζζέιθνπζαο) ν νπνίνο εμαξηάηαη απφ ηε κνξθή ηνπ ζψκα-

ηνο. Ο ζπληειεζηήο απηφο έρεη επηλνεζεί απφ ηνπο κειεηεηέο ησλ αε-

ξνδπλακηθψλ θαηλνκέλσλ, γηα λα δηθαηνινγεζεί ε δηαθνξά πνπ παξνπζηα-

δφηαλ ζηελ ηηκή ηεο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο κεηαμχ ζσκάησλ κε ίδηα

κεησπηθή επηθάλεηα. ην παξαθάησ ζρήκα θαίλεηαη θαζαξά πψο επεξεά-

δεη ε κνξθή ησλ ζρεκάησλ ίδηαο κεησπηθήο επηθάλεηαο ηελ ηηκή ηεο αεξνδπ-

λακηθήο αληίζηαζεο.

ΥΖΜΑ 3: πληειεζηήο νπηζζέιθνπζαο CD δηαθόξσλ ζρεκάησλ.

Οη δπν δπλάκεηο πνπ αλαιχζεθαλ παξαπάλσ (άλσζε - αεξνδπλακηθή

αληίζηαζε) είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθέο θαη παίδνπλ ζεκαληηθφηαην ξφιν ζρεδφλ

ζε φιεο ηηο θαηαζθεπέο ζήκεξα. Κιαζηθά παξαδείγκαηα ζχγρξνλσλ

θαηαζθεπψλ ζηα νπνία ηα αεξνδπλακηθά θαη πδξνδπλακηθά θαηλφκελα έρνπλ

ζεκαληηθφ ξφιν είλαη φια ηα επίγεηα κέζα κεηαθνξάο, ηα αεξνζθάθε, ηα θηίξηα

θαζψο επίζεο θαη ηα πινία θαη ππνβξχρηα. ηηο παξαθάησ παξαγξάθνπο

αλαιχνληαη νξηζκέλα αεξνδπλακηθά θαηλφκελα ηα νπνία βαζίδνληαη ζηελ

άλσζε θαη ηελ αληίζηαζε θαη εκθαλίδνληαη ζηα απηνθίλεηα θαη ηα αεξνζθάθε.



2. ΗΣΟΡΗΚΖ ΑΝΑΓΡΟΜΖ

Βξηζθφκαζηε ζηα κέζα ηνπ 19νπ αηψλα πεξίπνπ, φπνπ δεηιά θάλνπλ ηελ εκθάληζή

ηνπο ηα πξψηα ‗πβξίδηα‘ απηνθίλεηα νρήκαηα, ηα νπνία απνδεζκεπφληνπζαλ απφ

ηνπο κέρξη ηφηε ρξεζηηθφηαηνπο ίππνπο θαη κε κεραληθφ ηξφπν πιένλ κεηέθεξαλ

ηελ θηλεηήξηα δχλακε ζηνπο ηξνρνχο γηα λα δψζνπλ κηα κηθξή ψζεζε-πξφσζε ζην

φρεκα θαη έηζη λα εθηειεζηεί θάπνηα κηθξή δηαδξνκή.

Οη ηερληθνί-εθεπξέηεο ηεο επνρήο εθείλεο δελ ελδηαθέξνληαλ γηα ηε αεξνδπλακηθή

γηαηί δελ γλψξηδαλ απηφ ην κέγεζνο , αιιά θπξίσο ελδηαθέξνληαλ γηα ηελ αχμεζε

ηεο δπλαηφηεηαο ησλ -απηνθηλήησλ- πιένλ νρεκάησλ λα αλαπηχζζνπλ κεγαιχηε-

ξεο ηαρχηεηεο απφ απηέο πνπ αλαπηχζζνληαλ κέρξη ηφηε θαη δελ ηνπο ελδηέθεξε

ηφζν πνιχ ην ζρήκα πνπ ζα έπξεπε λα έρνπλ ηα νρήκαηα γηα λα κπνξνχλ έηζη λα

έρνπλ πην νκαιή θίλεζε θαη κε κηθξέο αληηζηάζεηο ηνπ αέξα (πνπ πξνέξρνληαλ απ΄

ην ζρήκα πνπ ηνπο έδηλαλ νη θαηαζθεπαζηέο ηνπο), πξάγκα πνπ ζα ηνπο επέηξεπε

κεγαιχηεξε ηαρχηεηα, αζθάιεηα θ.α. Έηζη ρξεηάζηεθε λα πεξάζνπλ 20 θαη πιένλ

ρξφληα γηα λα αλαδεηήζνπλ νη θηιφδνμνη ηερληθνί-εθεπξέηεο αλάινγα ζρήκαηα φ-

πνπ ζα ηνπο εμαζθάιηδαλ απηά πνπ πξνείπακε παξαπάλσ (δει. ιηγφηεξεο αληη-

ζηάζεηο, κεγαιχηεξε ηαρχηεηα θ.η.ι.).

Καηά ηνπο Hucho, Jansen θαη Emelmann, ε εμέιημε ηεο αεξνδπλακηθήο ηνπ απην-

θηλήηνπ, κπνξεί λα ρσξηζηεί ζε ηξεηο(3) πεξηφδνπο:

Α. ηελ αξρηθή (αξρή ηνπ 20νπ κέρξη ην 1930, κε πξφηππεο κνξθέο απφ ηε αεξν-

λαππεγηθή, λαπηηθή, , ιεκβνπνηία)

Β. ηελ κεζαία(κεηαμχ ησλ δπν παγθνζκίσλ. Δκθάληζε ηνπ απηνθηλήηνπ ‗ξντθήο

κνξθήο‘)

Γ. ηε λεφηεξε

Οη αγψλεο παίδνπλ θαζνξηζηηθφ ξφιν ζηελ εμέιημε ησλ απηνθηλήησλ, αθνχ ηα

πεηξάκαηα θαη νη δνθηκέο πνπ γίλνληαη ζηνπο αγψλεο, πεξλνχλ αξγά ή

γξήγνξα θαη ζηα απηνθίλεηα επξείαο παξαγσγήο. Κάπσο έηζη έγηλε θαη κε ηελ

αεξνδπλακηθή. Σφηε ν ππέξ πάλησλ αγψλαο ήηαλ ηα ξεθφξ ηαρχηεηαο. Σν 1899,

ν Βέιγνο Κακίι Εελζηδί θαηαζθεπάδεη έλαλ γήηλν πχξαπιν θαη ζπάεη ην θξάγκα

ησλ 100 ρικ/ψξα γξάθνληαο 106 ρικ/ψξα. Σν φρεκα απηφ, αλ θαη έκνηαδε πνιχ

κε πχξαπιν, ήηαλ ειεθηξηθφ. Δθείλε ηελ επνρή ν πξνζαλαηνιηζκφο ησλ θα-

ηαζθεπαζηψλ ήηαλ ε κείσζε ηεο νπηζζέιθνπζαο, ελψ ιίγν αξγφηεξα, φηαλ νη ηα-

ρχηεηεο αλέβαηλαλ, άξρηζε λα ηνπο απαζρνιεί ε επαηζζεζία ησλ νρεκάησλ ζε

πιάγηνπο αλέκνπο. Σν 1913, ν θφκεο Ρηθφηη, ζρεδίαζε γηα ινγαξηαζκφ ηεο Άιθα



Ρνκέν ην Castagna, πνπ έπηαλε ηα 136 ρικ/ψξα. Σν απηνθίλεην απηφ δελ

ήηαλ αγσληζηηθφ, αιιά νινθιεξσκέλε πξφηαζε επηβαηηθνχ απηνθηλήηνπ έρν-

ληαο ζρήκα ζηαγφλαο.

ΥΖΜΑ 4 : Ο γήηλνο πύξαπινο ηνπ Βέιγνπ Κακίι Εελζηδί πνπ ζπάεη ην θξάγκα ησλ 100 ρικ/ώξα γξάθνληαο 106 ρικ/ώξα.

ΥΖΜΑ 5 : Σν Castagna πνπ ζρεδίαζε ν θόκεο Ρηθόηη, γηα ινγαξηαζκό ηεο Άιθα

Ρνκέν πνπ έπηαλε ηα 136 ρικ/ώξα.



Οη ζρεδηαζηέο απηνθηλήησλ, επεξεαζκέλνη απφ ηε λαππεγηθή, ζρεδίαδαλ

ην ηειείσκα (νπξά) ηνπ νρήκαηνο φπσο ζα ζρεδίαδαλ πξχκλε θαξαβηνχ. Απηή ε

επηινγή εθαξκφζηεθε γηα νκαιφηεξε ξνή ζην πίζσ κέξνο, αιιά ηειηθά δελ

δνχιεςε πνηέ, κηαο θαη ε απνθφιιεζε ηνπ νξηαθνχ ζηξψκαηνο αθξηβψο

κπξνζηά απφ ηελ νπξά (ιφγσ θηεξψλ θαη αθάιππησλ ηξνρψλ) αιιά θαη ζε

νιφθιεξν ην απηνθίλεην, ήηαλ πνιχ έληνλε. Ζ Boat Tail (νπξά βάξθαο) φκσο

άξεζε ζηνλ θφζκν θαη πηνζεηήζεθε ζε κνληέια φπσο ην Audi Alpensieger ηνπ

1913.

ΥΖΜΑ 6 : Υαξαθηεξηζηηθή «θαξαβίζηα» νπξά ζε απηνθ’ηλεην επνρήο.

.

ΥΖΜΑ 7: ην Rumpler Car κε κε νπζηαζηηθά αεξνδπλακηθά ραξαθηεξηζηηθά.

.



Μεηά ηνλ πξψην παγθφζκην πφιεκν (ην 1918) ν Γξ. Έληκνπλη Ρνχκπιεξ άθελε ηε

βηνκεραλία αεξνζθαθψλ θαη κεηαπεδνχζε ζηελ απηνθηλεηνβηνκεραλία. Ζ

εκπεηξία ηνπ ζε αεξνδπλακηθφ ζρεδηαζκφ ήηαλ δεδνκέλε, θάηη πνπ θάλε-

θεην 1924, φηαλ ζρεδίαζε ην Rumpler Car κε κε νπζηαζηηθά αεξνδπλακηθά

ραξαθηεξηζηηθά. Δπξφθεηην γηα έλα επηβαηηθφ φρεκα, πνπ αλ ην θνηηνχζεο απφ

πάλσ, έκνηαδε κε αεξνηνκή, ελψ θαη ε φςε απφ ην πιάη θαλέξσλε ηελ πξν-

ζπάζεηα ηνπ ζρεδηαζηή λα κεηψζεη ηνπο ζηξνβηιηζκνχο ζην πίζσ κέξνο. Ο

Ρνχκπιεξ είρε δεκηνπξγήζεη έλα ηφζν αεξνδπλακηθά δπγηζκέλν απηνθίλεην,

Ζ εκπεηξία ηνπ ζε αεξνδπλακηθφ ζρεδηαζκφ ήηαλ δεδνκέλε, θάηη πνπ θάλε-

θεην 1924, φηαλ ζρεδίαζε ην Rumpler Car κε νπζηαζηηθά αεξνδπλακηθά ραξαθηε-

ξηζηηθά. Δπξφθεηην γηα έλα επηβαηηθφ φρεκα, πνπ αλ ην θνηηνχζεο απφ πάλσ, έκνηαδε

κε αεξνηνκή, ελψ θαη ε φςε απφ ην πιάη θαλέξσλε ηελ πξνζπάζεηα ηνπζρεδηα-

ζηή λα κεηψζεη ηνπο ζηξνβηιηζκνχοζην πίζσ κέξνο. Ο Ρνχκπιεξ είρε δεκηνπξ-

γήζεη έλα ηφζν αεξνδπλακηθά δπγηζκέλν απηνθίλεην, πνπ φηαλ ην 1979 ε

Volkswagen ην ηνπνζέηεζε ζηελ αεξνδπλακηθή ηεο ζήξαγγα, κέηξεζε ζπληειε-

ζηή νπηζζέιθνπζαο 0,28 (κε κεησπηθή επηθάλεηα 2,57 ηεηξ. κέηξα) θάηη εμαηξεηηθά

εληππσζηαθφ γηα εθείλε ηελ επνρή.

Υξεηάζηεθε λα πεξάζνπλ 58 ρξφληα γηα λα πιεζηάζνπλ επηβαηηθά απηνθίλεηα

ηελ ηηκή 0,30 (Audi 100 III). Ο Ρνχκπιεξ ην 1923 είρε ζρεδηάζεη θαη έλα αγσληζηηθφ

απηνθίλεην γηα ηελ BENZ, πνπ θαη πάιη ζχκηδε ζηαγφλα, ζεκεηψλνληαο επηηπρί-

εο.

H ζπλδξνκή ηνπ Paul Jaray

Αλ θάπνηνο έδσζε ψζεζε ζηελ αεξνδπλακηθή νρεκάησλ (πνπ θηλνχληαη ζην έδαθνο),

απηφο είλαη ν Απζηξηαθφο Πάνπι Γηάξατ. Γνχιεπε θαη απηφο ζηελ βηνκεραλία αεξν-

ζθαθψλ, ζρεδηάδνληαο αεξνπιάλα γηα ηνλ θφκε Εέπειηλ, αιιά κεηά ηνλ Πξψην Πα-

γθφζκην Πφιεκν πέξαζε θαη απηφο ζηα απηνθίλεηα, φπνπ ζρεδίαδε, αιιά θπξίσο

κειεηνχζε, ηελ αεξνδπλακηθή. Ήηαλ ν πξψηνο πνπ έθαλε πεηξακαηηθέο κειέηεο νε

αεξνδπλακηθή ζήξαγγα. Ζ ζήξαγγα ήηαλ κηθξή, αλήθε ζηνλ Εέπειηλ θαη ν Γηάξατ

ηνπνζεηνχζε κηθξά κνληέια (θιίκαθαο Ί :10), κειεηψληαο ηε ξνή ηνπ αέξα γχξσ απφ

απηά.



ΥΖΜΑ 8 : Σα απνηειέζκαηα ησλ εξεπλώλ ηνπ Paul Jaray.



Ο Γηάξατ πεηξακαηίζηεθε πνιχ κε ηελ αεξνδπλακηθή ζήξαγγα, κε δηάθν-

ξα ζρήκαηα, πξνζπαζψληαο λα έρεη ηνλ ρακειφηεξν ζπληειεζηή αεξνδπλακηθήο

αληίζηαζεο θαη δηάθνξεο ηερληθέο γηα ηελ κέηξεζε ησλ κεγεζψλ απηψλ. Πξψηνο

απ' φινπο παξαηήξεζε πσο ειιεηςνεηδή νρήκαηα (ην πεξίθεκν ζρήκα ηεο ζηα-

γφλαο) παξνπζηάδνπλ ηε κηθξφηεξε αληίζηαζε. Ο απζηξηαθφο κεραληθφο θαηέιεμε

κε ηηο κεηξήζεηο ηνπ πσο ν ρακειφηεξνο ζπληειεζηήο αεξνδπλακηθήο αληίζηα-

ζεο νρήκαηνο πνπ θηλείηαη ζην έδαθνο κε ξφδεο έρεη θαηψηαην φξην ην 0,15 -

θάηη πνπ, απ' φζν μέξνπκε, δελ έρεη επηηεπρζεί κέρξη ζήκεξα - Σν 0,15 ήηαλ ν

απφιπηνο ζηφρνο θαηά ηνλ Γηάξατ, αιιά θπζηθά πνηέ δελ θαηάθεξε λα ηνλ πιε-

ζηάζεη. Παξ' φια απηά ππέδεημε ηε κνξθή πνπ ζα πξέπεη λα έρνπλ ηα απηνθίλεηα

γηα λα πιεζηάζνπλ ην φξην ηνπ ρακεινχ ζπληειεζηή πνπ πξνζδηφξηζε.

Γπζηπρψο, νη αεξνδπλακηθέο ιχζεηο ηνπ Γηάξατ δελ ήηαλ πξαθηηθέο, ζέινληαο

ηα απηνθίλεηα λα είλαη ςειά καθξηά θαη κε πνιχ νκαιφ πίζσ κέξνο.

Κάπνηνη αθνινχζεζαλ παξ' φια απηά ηα απνηειέζκαηα ησλ εξεπλψλ ηνπ θαη

ηφικεζαλ λα βγάινπλ ζηελ παξαγσγή απηνθίλεηα φπσο ην Alder Trumpf,

ζρεδηαζκέλν απφ ηνλ Κιεγηέξ ην 1934, θαη ην ηζερνζινβάθηθν Tatra 87 ηνπ

1937.

Οη κειέηεο θαη νη παξαηεξήζεηο ηνπ Γηάξατ επεξέαζαλ πάλησο πνιινχο

κεραληθνχο κεηαγελέζηεξα, νη νπνίνη εθάξκνζαλ ηηο αξρέο ηνπ ζηα ζρέδηα ηνπο.

Ο Γξ. Φεξληηλάξλη Πφξζε ήηαλ έλαο απ' απηνχο, ζρεδηάδνληαο γηα ηε VW ην

KRAFT DURCH FREUDE, ην γλσζηφ ζθαζάξη. Ζ εππάζεηα, φκσο, ησλ απηνθηλήησλ

πνπ ήηαλ ζρεδηαζκέλα ζχκθσλα κε ην δφγκα ζηελφ θαη καθξχ, ήηαλ ην φηη

παξνπζίαδαλ αζηάζεηα ζηνπο πιεπξηθνχο αλέκνπο θαη ζηηο πςειέο ηαρχηεηεο.

Κάηη ηέηνην ήηαλ ζεκαληηθφ πξφβιεκα γηα απηνθίλεηα πςειψλ επηδφζεσλ φπσο

ε Porsche 911 (επεξεαζκέλε θαη απηή απφ ηηο αξρέο ηνπ Γηάξατ), νπφηε ε

ηνπνζέηεζε αεξνηνκήο ζην πίζσ κέξνο γηλφηαλ απαξαίηεηε.

Απφ ην 1934 θαη κεηά εθαξκφδεηαη ε ιχζε ηνπ απφηνκνπ θνςίκαηνο ηεο

νπξάο, ζηα ιεγφκελα απηνθίλεηα Kamm Back, ηηκήο έλεθελ νηνλ πξσηνπφξν

Κακ πνπ ζρεδίαζε ην Κ5 ην 1939. Σν απηνθίλεην απηφ, κεηξεκέλν θαη πάιη απφ ηε

VW, έδσζε ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο 0,37 ελψ ε κεησπηθή ηνπ επηθάλεηα

ήηαλ 2,17 ηεηξ. κέηξα. αλ απφιπην λνχκεξν ζήκεξα κπνξεί λα κελ εληπ-

πσζηάδεη, αιιά αλ αλαινγηζηεί θαλείο πσο ηα κνληέια εθείλεο ηεο επνρήο ν

ζπληειεζηήο ήηαλ 0,8 ηφηε θαηαιαβαίλνπκε πσο ε ηηκή ηνπ ήηαλ ηδηαίηεξα ρα-

κειή.



ΥΖΜΑ 9 : Σν απόηνκν θόςηκν πίζσ απεηέιεζε ζρεδηαζηηθή ηάζε ζηα κέζα ηεο δε-

θαεηίαο ηνπ ‘30.

Ζ θήξπμε ηνπ Γεχηεξνπ Παγθφζκηνπ Πνιέκνπ, ζήκαλε θαη ηε ιήμε ησλ αεξνδπλα-

κηθψλ εμειίμεσλ κε βάζε ηηο ηδέεο ηνπ Γηάξατ. Μφλν ε Citroen ζπλέρηζε λα

ζρεδηάδεη απηνθίλεηα παξαγσγήο πξνο απηή ηελ θαηεχζπλζε. Σν πην ραξαθηεξη-

ζηηθφ παξάδεηγκα είλαη ε DS πνπ εκθαλίζηεθε ζηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ

'50. Σν δεκηνχξγεκα ηνπ ηηαινχ γιχπηε Μπεξηφλη είρε ζπληειεζηή νπηζζέι-

θνπζαο 0,38 κε κεησπηθή επηθάλεηα 2,14 ηεηξ. κέηξα.



3. ΑΔΡΟΣΟΜΔ (Αρνηηική Άνωζη)

πσο ζεκεηψζεθε ζε πξνεγνχκελε παξάγξαθν, ην θαηλφκελν ηεο δπλακη-

θήο άλσζεο είλαη ππεχζπλν γηα ηε δεκηνπξγία αλσζηηθήο δχλακεο ζηηο αεξνηνκέο

(πηεξχγηα) θαη θαηά ζπλέπεηα ηελ πηήζε ησλ αεξνζθαθψλ. Ωζηφζν ε δχλακε

ηεο άλσζεο ζηελ αξλεηηθή ηεο κνξθή είλαη απαξαίηεηε θαη ζηε ζχγρξνλε βη-

νκεραλία απηνθηλήησλ.

Δίλαη δεδνκέλν, πσο έλα φρεκα πνπ θηλείηαη ζην έδαθνο, πξέπεη λα

εθάπηεηαη ζπλερψο ζε απηφ, έηζη ψζηε λα είλαη δπλαηφο ν δπλακηθφο έιεγρφο

ηνπ (ζηξνθή, θξελάξηζκα θ.ι.π). ζν απμάλεηαη φκσο ε ηαρχηεηα θίλεζεο ηνπ

νρήκαηνο, δεκηνπξγνχληαη δηάθνξα πξνβιήκαηα ζρεηηθά κε ηε δπλακηθή ηνπ

ζπκπεξηθνξά. ηαλ ινηπφλ έλα φρεκα θηλείηαη κε πνιχ κεγάιε ηαρχηεηα

(ζίγνπξα πάλσ απφ 100- 120 ρ.α.σ) πξέπεη λα εμαζθαιηζηεί ε ζπλερήο επαθή

ηνπ κε ην νδφζηξσκα θαη αλ είλαη δπλαηφλ, ε ¨πίεζε¨ ηνπ ζηελ επηθάλεηα ηνπ

εδάθνπο κε δχλακε κεγαιχηεξε απφ απηή πνπ αζθεί ε βαξχηεηα ηεο γήο ζην

φρεκα. Με ηνλ ηξφπν απηφ απμάλεηαη ν ζπληειεζηήο ηξηβήο κεηαμχ ησλ ηξνρψλ

ηνπ νρήκαηνο θαη ηνπ εδάθνπο, άξα βειηηψλεηαη ε δπλακηθή ηνπ ζπκπεξηθνξά.

Οη ζρεδηαζηέο αγσληζηηθψλ απηνθηλήησλ δηαπηζηψλνληαο ηα παξαπάλσ, πξνρψ-

ξεζαλ ζηε εθεχξεζε κηα δηάηαμεο ε νπνία ρξεζηκνπνηείηαη αθφκα θαη ζήκεξα ζε

φια ηα νρήκαηα πνπ επηηπγράλνπλ κεγάιεο ηαρχηεηεο. Σνπνζέηεζαλ ινηπφλ ζην

φρεκα παξάιιεια πξνο ην έδαθνο, κηα αεξνηνκή ε νπνία κνηάδεη κε αλεζηξακ-

κέλε πηέξπγα αεξνζθάθνπο. Αθνχ ινηπφλ ε θαλνληθή πηέξπγα παξέρεη αλσ-

ζηηθή δχλακε ζην αεξνζθάθνο, ε αλεζηξακκέλε πηέξπγα, ζπκπηέδεη ην φ-

ρεκα ζην έδαθνο.

Οη αεξνηνκέο έρνπλ εμειηρζεί πάξα πνιχ ηα ηειεπηαία ρξφληα θαη έρνπλ

θαηαζθεπαζηεί πάξα πνιιά πξνθίι αεξνηνκψλ ηα νπνία ρξεζηκεχνπλ γηα

δηάθνξεο ρξήζεηο ζε δηάθνξα νρήκαηα. Ζ ζπλεζέζηεξε ζέζε ηεο αεξνηνκήο ζην

φρεκα είλαη πίζσ, θνληά ζην άθξν ηνπ νρήκαηνο, σζηφζν έρνπλ αλα-

πηπρζεί θαη δηάθνξεο άιιεο αεξνηνκέο νη νπνίεο ηνπνζεηνχληαη πεξηκεηξηθά

ηνπ νρήκαηνο, θαη απμάλνπλ ηελ θάζεηε δχλακε ζπκπίεζεο ηνπ νρήκαηνο ζην

έδαθνο. ηα παξαθάησ ζρήκαηα θαίλνληαη δηάθνξα είδε ζχγρξνλσλ

αεξνηνκψλ.

πσο είλαη γλσζηφ, ην θαηλφκελν ηεο άλσζεο δεκηνπξγείηαη ιφγσ ηεο δηαθν-

ξάο πηέζεσλ κεηαμχ ησλ επηθαλεηψλ κηαο πηέξπγαο, έηζη ινηπφλ ζηελ πάλσ επη-

θάλεηα ησλ πηεξχγσλ ησλ αεξνζθαθψλ επηθξαηεί ρακειή πίεζε, ελψ ζηελ θάησ



ΥΖΜΑ 10: Γηάθνξα είδε ζύγρξνλσλ αεξνηνκώλ.

επηθάλεηα πςειή, κε απνηέιεζκα ηελ εκθάληζε ηεο αλσζηηθήο δχλακεο ε νπνία

επηηξέπεη ζην αεξνζθάθνο λα πεηά. Αληίζηνηρα ζηηο αεξνηνκέο ησλ

απηνθηλήησλ, φπσο ζεκεηψζεθε παξαπάλσ, ηζρχεη ην αθξηβψο αληίζεην, κε

απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία δχλακεο ε νπνία ζπκπηέδεη ην φρεκα ζην έδαθνο.

Ωζηφζν νη ζρεδηαζηέο αγσληζηηθψλ απηνθηλήησλ ππέζεζαλ πσο ζα κπνξνχζε

λα ζπκβεί ην ίδην θαη ζην ζψκα ηνπ νρήκαηνο. Γειαδή, αλ κε θαηάιιειε

ζρεδίαζε κπνξνχζε λα κεησζεί ε πίεζε ζην θάησ κέξνο ηνπ νρήκαηνο, ζα

εκθαληδφηαλ επηπιένλ δχλακε ζπκπίεζεο, απφ απηή πνπ ζα δεκηνπξγνχζαλ

νη αεξνηνκέο. Ζ πξσηνπνξηαθή απηή ηδέα νλνκάζηεθε θαηλφκελν εδάθνπο

(Ground Effect) θαη εθαξκφζηεθε γηα πξψηε θνξά ζηα κνλνζέζηα ηεο

Formula 1 ηεο δεθαεηίαο ηνπ 60' ελψ ζηε ζπλέρεηα ηνπνζεηήζεθε θαη ζε πνιιά

απηνθίλεηα παξαγσγήο, πςειψλ επηδφζεσλ.

ΥΖΜΑ 11: Φαηλόκελν εδάθνπο (Ground Effect).

ήκεξα, ε ρξήζε ηεο ζεσξίαο ηνπ Ground Effect ζεσξείηαη δεδνκέλε ζηα αγσληζηη-

θά απηνθίλεηα, ελψ έρεη εμαπισζεί ζε κεγάιν βαζκφ ζε πνιιά νρήκαηα

καδηθήο παξαγσγήο. ηελ πξάμε, ην πάησκα ησλ νρεκάησλ δηακνξθψλε-

ηαη κε ηέηνην ηξφπν, ψζηε λα ζεκεηψλεηαη φζν δπλαηφλ ιηγφηεξε εηζρψξεζε αέ-

ξα ζην θάησ κέξνο ηνπ νρήκαηνο, αιιά θαη ε ηαρχηαηε έμνδνο ηνπ αέξα πνπ ηε-

ιηθά εηζρσξεί. Έηζη ην πάησκα ησλ απηνθηλήησλ είλαη επίπεδν θαη βξίζθεηαη πν-

ιχ θνληά ζην έδαθνο. Δηδηθφηεξα ζην κπξνζηηλφ κέξνο ηνπ νρήκαηνο είλαη πν-

ιχ θνληά ζην έδαθνο (κείσζε εηζεξρφκελνπ αέξα) ελψ ζην πίζσ κέξνο ην πά-

ησκα αλαζεθψλεηαη δηεπθνιχλνληαο ηε δεκηνπξγία ππνπίεζεο.



ΥΖΜΑ 12: Δπίπεδν πάησκα ησλ απηνθηλήησλ βξίζθεηαη πνιχ θνληά ζην έδαθνο.

Σέινο κηα άιιε θαηλνηνκία ζην ρψξν ηεο αεξνδπλακηθήο ηνπ απηνθηλήηνπ

ππήξμε ε εθεχξεζε ηνπ Gurney flap. Πξφθεηηαη γηα κηα γσληαθή πξνζζήθε ζην

ρείινο εθθπγήο ηεο αεξνηνκήο, ε νπνία απμάλεη πνιχ ηελ ηηκή ηεο αξλεηηθήο

άλσζεο κε κηθξή αχμεζε ηεο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο. Ζ εθεχξεζε απηή ηνπ

Ακεξηθάλνπ κεραλνιφγνπ Dan Gurney δνθηκάζηεθε γηα πξψηε θνξά ζηα κέξα

ηεο δεθαεηίαο ηνπ 70΄ ζηα κνλνζέζηα ηεο Formula 1 θαη απφ ηφηε ρξεζηκν-

πνηείηαη πνιχ ζηνπο αγψλεο απηνθηλήησλ. ην παξαθάησ ζρήκα θαίλεηαη ε

κνξθή ηνπ πηεξπγίνπ απηνχ θαη ε εθαξκνγή ηνπ ζε νξηζκέλα απηνθίλεηα.



ΥΖΜΑ 13: Μνξθή πηεξπγίνπ Gurney flap θαη εθαξκνγή ηνπ ζε νξηζκέλα

απηνθίλεηα.

Απηφ ινηπφλ πνπ επηηπγράλεηαη κε ην ζπγθεθξηκέλν πηεξχγην είλαη ε

απφηνκε απνθφιιεζε ηνπ νξηαθνχ ζηξψκαηνο απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ

πηεξπγίνπ θαη ε δεκηνπξγία ζηξνβηιηζκψλ. ην παξαθάησ ζρήκα θαίλεηαη ε

πνξεία πνπ αθνινπζεί ην ξεπζηφ θαηά ηελ απνθφιιεζε ηνπ νξηαθνχ

ζηξψκαηνο.

ΥΖΜΑ 14: Πνξεία πνπ αθνινπζεί ην ξεπζηό θαηά ηελ απνθόιιεζε ηνπ

νξηαθνύ ζηξώκαηνο.



4. Ζ ΑΔΡΟΖΡΑΓΓΑ

Οη αεξνδπλακηθέο δνθηκέο πξαγκαηηθψλ απηνθηλήησλ ζε ζήξαγγα είλαη παλάθξηβε

πεηξακαηηθή δηαδηθαζία. Έηζη νη απηνθηλεηνβηνκεραλίεο θαηαθεχγνπλ ζε απηέο, α-

θνχ πξψηα εμαληιήζνπλ θάζε άιιν κέζν. ηε ζπλέρεηα αξρίδνπλ νη ηειηθέο αεξν-

δπλακηθέο δνθηκέο ζηηο ζήξαγγεο πνπ ζπλήζσο αλήθνπλ ζε δηάθνξα παλεπηζηήκη-

α, αεξνλαππεγηθέο βηνκεραλίεο θαη εμεηδηθεπκέλνπο ζρεδηαζηηθνχο νίθνπο ηεο Δπ-

ξψπεο.

Ζ θίλεζε ησλ ξεπζηψλ ζην ρψξν θαη ζπλεπψο θαη ηνπ αέξα γχξσ απφ ην απηνθί-

λεην πεξηγξάθεηαη καζεκαηηθά απφ έλα ηδηαίηεξα πνιχπινθν ζχζηεκα δηαθνξη-

θψλ εμηζψζεσλ πνπ είλαη γλσζηέο ζαλ εμηζψζεηο Navier-Stokes. Έηζη, ζεσξεηη-

θά, είλαη δπλαηή ε αεξνδπλακηθή κειέηε ηνπ ακαμψκαηνο ελφο απηνθηλήηνπ, ρσ-

ξίο ηελ αλάγθε πεηξακαηηθψλ δνθηκψλ, απιά κε ηελ επίιπζε απηψλ ησλ εμηζψ-

ζεσλ.

κσο, ζηελ πξάμε, ε ιχζε απηψλ ησλ εμηζψζεσλ είλαη δπλαηή κε ραξηί θαη κν-

ιχβη, κφλν αλ γίλνπλ απινπνηεηηθέο παξαδνρέο, νη νπνίεο ζηελ πεξίπησζε ελφο

ζχλζεηνπ πξνβιήκαηνο φπσο ην απηνθίλεην ζα νδεγνχζαλ ζε ιχζεηο κε απνδε-

θηέο.

Σε δπλαηφηεηα γηα αθξηβή (ή κάιινλ αθξηβέζηεξε) ιχζε ησλ εμηζψζεσλ Navier-

Stokes καο ηε δίλνπλ νη ειεθηξνληθνί ππνινγηζηέο κε ηε ρξήζε αξηζκεηηθψλ κε-

ζφδσλ θαη ην ρσξηζκφ ηεο επηθάλεηαο ηνπ ακαμψκαηνο ζε πεπεξαζκέλα ζηνηρεί-

α.

ΥΖΜΑ 15: Δμνκνίσζε ηεο επηθάλεηαο ηνπ ακαμώκαηνο ζηνλ Ζ/Τ.

Γηα ηηο αλάγθεο ηεο εμνκνίσζεο ζηνλ ειεθηξνληθφ ππνινγηζηή ε επηθάλεηα ηνπ

http://en.wikipedia.org/wiki/Navier%E2%80%93Stokes_equations



ακαμψκαηνο ρσξίδεηαη κε πιέγκα πνπ ε αλάιπζή ηνπ κπνξεί λα θηάζεη θαη ηα

200.000 ζηνηρεία. ηα φξηα θάζε ζηνηρείνπ κε ηα δηπιαλά ηνπ ν ειεθηξνληθφο π-

πνινγηζηήο ππνινγίδεη ηηο ηξηβέο ζηνλ αέξα, ηηο ηαρχηεηεο ξνήο θαη ηηο αληίζηνη-

ρεο πηέζεηο. Ζ απεηθφληζε ησλ κεγεζψλ απηψλ ζηελ νζφλε γίλεηαη κε εχθνια θα-

ηαλνεηφ ηξφπν, γηα παξάδεηγκα κε θάπνην θψδηθα ρξσκάησλ.

Γηα ηελ εμνκνίσζε απηή είλαη απαξαίηεηε ε ρξήζε ππεξππνινγηζηή ηχπνπ Cray,

ε ηαρχηεηα ηνπ νπνίνπ θηάλεη ηηο 350.000.000 πξάμεηο ην δεπηεξφιεπην. Με απηή

ηελ ηαρχηεηα νη ππνινγηζκνί νινθιεξψλνληαη ζε κεξηθέο ψξεο, ηε ζηηγκή πνπ θαη

νη ηζρπξφηεξνη ζπκβαηηθνί ππνινγηζηέο ζα ρξεηάδνληαλ αθφκα θαη εβδνκάδεο.

ΥΖΜΑ 16: Υξήζε ππεξππνινγηζηή ηύπνπ Cray, ε ηαρύηεηα ηνπ νπνίνπ θηάλεη

ηηο 350.000.000 πξάμεηο ην δεπηεξόιεπην.

Αθφκε θαη έηζη φκσο απφ ην καζεκαηηθφ κνληέιν ηνπ ακαμψκαηνο ζηνλ ππνινγη-

ζηή παξαιείπνληαη ηα ηκήκαηα πνπ πξνθαινχλ δηαθνπέο ζηελ νκαιή ξνή ηνπ αέ-

ξα. Έηζη δελ ππάξρνπλ θηεξά, θαζξέθηεο, κεραληθά κέξε θάησ απφ ην δάπεδν θαη

νηηδήπνηε άιιν ζα κπνξνχζε λα δηαηαξάμεη ηε ξνή ηνπ άεξα. Απηφ ζπκβαίλεη πξψ-

ηνλ, δηφηη ηα απνηειέζκαηα απηήο ηεο κεζφδνπ εμνκνίσζεο κε ειεθηξνληθφ ππνιν-

γηζηή είλαη αμηφπηζηα κφλν ζηα ζεκεία ηεο επηθάλεηαο ηνπ ακαμψκαηνο πνπ ε ξνή

ηνπ αέξα είλαη νκνηφκνξθε θαη δελ εκθαλίδεηαη ην θαηλφκελν ηνπ ζηξνβηιηζκνχ

(ηπξβψδεο ξνή). Ο δεχηεξνο ιφγνο είλαη φηη ε ιχζε ησλ εμηζψζεσλ πνπ πξναλα-

θέξακε ζα γηλφηαλ ηφζν πεξίπινθε πνπ αθφκα θαη νη ηζρπξφηεξνη ππνινγηζηέο δε

ζα κπνξνχζαλ λα δψζνπλ απνηειέζκαηα ζε ινγηθφ ρξνληθφ δηάζηεκα.





4.1 Θύελλερ ςπό κλίμακα

Καη κφλν ε παξάιεηςε ησλ αλαγθαίσλ δηαθνπψλ ζηε ζπλέρεηα ησλ επηθαλεηψλ

ηνπ ακαμψκαηνο δεκηνπξγεί ηελ αλάγθε πεηξακαηηθψλ δνθηκψλ ζε ζήξαγγα αε-

ξνδπλακηθψλ δνθηκψλ. Ο δεχηεξνο ιφγνο είλαη ε επαιήζεπζε ησλ απνηειεζκά-

ησλ ηνπ ειεθηξνληθνχ ππνινγηζηή. Οη πξψηεο δνθηκέο γίλνληαη κε κνληέια ππφ

θιίκαθα θαηαζθεπαζκέλα απφ πειφ. Έηζη είλαη δπλαηή ε πξαγκαηνπνίεζε πε-

ξηζζφηεξσλ δνθηκψλ ζε ζήξαγγεο κηθξφηεξεο δηαηνκήο πνπ έρνπλ ρακειφηεξν

θφζηνο ιεηηνπξγίαο. Με απηή ηε δηαδηθαζία δνθηκάδνληαη θαη αμηνινγνχληαη δηα-

θνξεηηθέο ιχζεηο ζην ζρεδηαζκφ ζηηο ιεπηνκέξεηεο ηνπ ακαμψκαηνο φπσο ε κά-

ζθα, νη παινθαζαξηζηήξεο, ην ζχζηεκα ηεο εμάηκηζεο, νη θαζξέθηεο, αθφκα θαη ηα

ηάζηα ησλ ηξνρψλ, κε ζθνπφ ην βέιηηζην αεξνδπλακηθφ, αηζζεηηθφ θαη ιεηηνπξγη-

θφ απνηέιεζκα. Ζ ηαρχηεηα ξνήο ηνπ αέξα ζε απηέο ηηο δνθηκέο θηάλεη κέζα ζηε

ζήξαγγα ηα 280 ρικ/ψξα θαη ε νκαιφηεηα ηεο ξνήο γχξσ απφ ην κνληέιν ειέγ-

ρεηαη κε ηελ εηζαγσγή δεζκψλ θαπλνχ πνπ απνθαιχπηνπλ ηηο πεξηνρέο φπνπ

εκθαλίδεηαη ε αλεπηζχκεηε ηπξβψδεο ξνή πνπ επηδξά ζαλ αφξαην θξέλν ζηελ

θίλεζε ηνπ απηνθηλήηνπ θαη απμάλεη ζεκαληηθά ηελ θαηαλάισζε θαπζίκνπ.

Σα απνηειέζκαηα ησλ αεξνδπλακηθψλ δνθηκψλ κνληέισλ ππφ θιίκαθα έρνπλ κε-

γάιε αμηνπηζηία, αθνχ παξνπζηάδνπλ απφθιηζε κφιηο ιίγσλ πνζνζηηαίσλ κνλά-

δσλ απφ απηά ησλ δνθηκψλ κνληέισλ πιήξνπο θιίκαθαο.

4.1.1 Θύελλερ ζε ππαγμαηικέρ διαζηάζειρ

Οη νπνίεο φκσο είλαη ηερλεηέο. Καη βέβαηα κηιάκε γηα ηηο αεξνδπλακηθέο δνθηκέο

ζε ζήξαγγα, πξαγκαηηθψλ απηνθηλήησλ. Πξφθεηηαη γηα ην ηειεπηαίν ζηάδην ηνπ

αεξνδπλακηθνχ ζρεδηαζκνχ ησλ ζχγρξνλσλ απηνθηλήησλ. ην ζηάδην απηφ θα-

ζνξίδνληαη νη ηειεπηαίεο ιεπηνκέξεηεο ηνπ ζρήκαηνο ηνπ ακαμψκαηνο.

Δπεηδή ην θφζηνο θαηαζθεπήο θαη ιεηηνπξγίαο κηαο ζήξαγγαο γηα αεξνδπλακηθέο

δνθηκέο ζε πιήξε θιίκαθα είλαη ηεξάζηην, ιίγεο είλαη νη απηνθηλεηνβηνκεραλίεο

πνπ έρνπλ ηδηφθηεηεο ηέηνηεο εγθαηαζηάζεηο. ζεο έρνπλ, επηηξέπνπλ θαη ζε άι-

ινπο θαηαζθεπαζηέο λα ηηο ρξεζηκνπνηνχλ κε ην αδεκίσην βέβαηα. Άιινη θαηα-

ζθεπαζηέο πάιη πξνηηκνχλ λα πιεξψλνπλ γηα ηε ρξήζε ησλ ζεξάγγσλ πνπ αλή-

θνπλ ζε παλεπηζηήκηα, αεξνλαππεγηθέο βηνκεραλίεο θαη εμεηδηθεπκέλνπο ζρεδηα-

ζηηθνχο νίθνπο πνπ βξίζθνληαη αλά ηελ Δπξψπε. Πνιιέο απφ απηέο ηηο ζήξαγ-

γεο, ράξε ζηα ηδηαίηεξα θαηαζθεπαζηηθά ραξαθηεξηζηηθά ηνπο, εηδηθεχνληαη ζε ν-



ξηζκέλνπο ηχπνπο δνθηκψλ. Έηζη δελ είλαη ζπάλην θάπνην κνληέιν απηνθηλήηνπ

λα δνθηκάδεηαη ζε πνιιέο δηαθνξεηηθέο ζήξαγγεο κε ζθνπφ ηε βειηίσζε δηαθνξε-

ηηθψλ αεξνδπλακηθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ. Αο δνχκε κεξηθά δηάζεκα παξαδείγ-

καηα.

4.2 H αεποδςναμική ζήπαγγα ηος ζηούνηιο Πινινθαπίνα

Ο ζρεδηαζκφο ηνπ πίζσ κέξνπο ηνπ απηνθηλήηνπ είλαη δσηηθήο ζεκαζίαο γηα ηελ

επίηεπμε ρακεινχ ζπληιεζηή νπηζζέιθνπζαο. Μφλν ην 15% ηνπ ζπληειεζηή νπη-

ζζέιθνπζαο ελφο ζχγρξνλνπ απηνθίλεηνπ επεξεάδεηαη απφ ην ζρεδηαζκφ ηνπ

κπξνζηηλνχ κέξνπο. Αληίζεηα, ε ζπκκεηνρή ηνπ ζρεδηαζκνχ ηνπ πίζσ κέξνπο

θηάλεη ην 50%. Πνιινί θαηαζθεπαζηέο θαηαθεχγνπλ γηα ηε βειηίσζε ηνπ ζρεδηα-

ζκνχ ηνπ πίζσ κέξνπο ησλ κνληέισλ ηνπο ζηε ζήξαγγα δνθηκψλ ηνπ Πηληλθαξί-

λα ζην Σνπξίλν. Ο ηηαιηθφο ζρεδηαζηηθφο νίθνο εηδηθεχεηαη ζηελ κειέηε ηεο ξνήο

ηνπ αέξα ζην πίζσ κέξνο. Ζ πεξηνρή «θελνχ» πίζσ απφ ην απηνθίλεην είλαη θξί-

ζηκε γηα ηε ρακειή νπηζζέιθνπζα. Ζ εκθάληζε ηπξβψδνπο ξνήο ζε εθείλε ηελ

πεξηνρή δεκηνπξγεί ππνπίεζε ε νπνία ηξαβάεη ην απηνθίλεην πξνο ηα πίζσ ε-

κπνδίδνληαο ηελ θίλεζή ηνπ θαη απμάλνληαο ηελ θαηαλάισζε. ηε ζήξαγγα ηνπ

Πηληλθαξίλα ρξεζηκνπνηνχλ εηδηθή δηάηαμε γηα ηε κέηξεζε ησλ κεγεζψλ ηεο ξνήο

ηνπ αέξα δέθα εθαηνζηά πίζσ απφ ην απηνθίλεην. Έηζη είλαη δπλαηφο ν θαζνξη-

ζκφο ηνπ ζρήκαηνο ηνπ πίζσ κέξνπο έηζη, ψζηε λα εμαζθαιίδεηαη νκαιή ξνή ηνπ

αέξα κέρξη αξθεηά καθξηά απφ απηφ. Ζ ξνή ηνπ αέξα γίλεηαη νξαηή κε ηελ εηζα-

γσγή κέζα ζε απηή θπζαιίδσλ ειίνπ.

4.3 H αεποδςναμική ζήπαγγα ζηο Έμεν

ην Έκελ ηεο Διβεηίαο ιεηηνπξγεί ε εηαηξία αεξνπνξηθψλ θαηαζθεπψλ Καληφλαι.

Γηαζέηεη κία ζήξαγγα αεξνδπλακηθψλ δνθηκψλ ζηελ νπνία κπνξνχλ λα εμνκνησ-

ζνχλ θαθέο θαηξηθέο ζπλζήθεο. Πνιινί θαηαζθεπαζηέο ρξεζηκνπνηνχλ απηή ηε

ζήξαγα γηα λα κειεηνχλ θαη λα κεηψλνπλ ηελ ελαπφζεζε ζηαγφλσλ βξνρήο θαη

ιάζπεο ζηα παξάζπξα ηνπ απηνθηλήηνπ. Απηφ έρεη ζηφρν ηελ αχμεζε ηεο νξαηφ-

ηεηαο, άξα θαη ηεο αζθάιεηαο, ηηο βξνρεξέο κέξεο, αιιά θαη ηελ αχμεζε ηεο άλε-

ζεο ησλ επηβαηψλ πνπ έηζη κπνξνχλ λα βιέπνπλ θαιχηεξα έμσ.

http://www.pininfarina.com/index.html



4.4 H αεποδςναμική ζήπαγγα ηηρ DNW

ηελ Οιιαλδία ιεηηνπξγεί ε Γεξκαλν-Οιιαλδηθή (DNW) ζήξαγγα αεξνδπλακηθψλ

δνθηκψλ. ηε ζήξαγγα απηή θάλεη ηηο δνθηκέο ησλ επηβαηηθψλ αεξνπιάλσλ ηεο ε

Αίξκπαο. Σν ηδηαίηεξν ραξαθηεξηζηηθφ ηεο είλαη φηη ην δάπεδφ ηεο είλαη έλαο γηγά-

ληηνο θπιηφκελνο δηάδξνκνο πνπ θηλείηαη κε ηαρχηεηα ίζε κε ηελ ηαρχηεηα πνπ

ζέινπκε λα εμνκνηψζνπκε. ηηο άιιεο ζήξαγγεο φηαλ ν αέξαο θηλείηαη γχξσ απφ

ην απηνθίλεην ην δάπεδν, δειαδή ν δξφκνο, παξακέλεη αθίλεην πξνθαιψληαο

απνθιίζεηο ησλ κεηξήζεσλ ζην θάησ κέξνο ηνπ απηνθηλήηνπ ζε ζρέζε κε ηηο

πξαγκαηηθέο ηηκέο ησλ κεγεζψλ πνπ αλαπηχζζνληαη θαηά ηελ θίλεζε ηνπ απηνθη-

λήηνπ ζην δξφκν. ηε ζήξαγγα DNW ην κνληέιν ζπγθξαηείηαη κε εηδηθή δηάηαμε

ιίγα ρηιηνζηά πάλσ απφ ην δάπεδν, ην νπνίν θηλείηαη εμνκνηψλνληαο ηελ θίλεζε

ηνπ δξφκνπ θάησ απφ ην απηνθίλεην. Έηζη επηηπγράλεηαη αθξηβέζηεξε αλάιπζε

ηεο ξνήο ηνπ αέξα θάησ απφ ην απηνθίλεην θαη ηεο αιιειεπίδξαζεο ησλ ρακειφ-

ηεξσλ ζεκείσλ ηνπ ακαμψκαηνο (πξνθπιαθηήξεο, καξζπηέ) κε ην δξφκν.

Η τεσνική αςτή σπησιμοποιείται και για την εξομοίωση τηρ κίνησηρ των αεποπλάνων κατά την

απογείωση και την πποσγείωση.

4.5 Ωθέλειερ από ηον αεποδςναμικό ζσεδιαζμό

Ο αεξνδπλακηθφο ζρεδηαζκφο ησλ ζχγρξνλσλ απηνθηλήησλ δε βειηηψλεη κφλν ην

ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο θαη ηηο επηδφζεηο. Δίλαη ηαπηφρξνλα παξάγνληαο α-

ζθάιεηαο θαη νηθνλνκίαο. ε έλα αεξνδπλακηθά ζρεδηαζκέλν ακάμσκα νη δπλά-

κεηο άλσζεο ζηνλ εκπξφο θαη ηνλ πίζσ άμνλα παξακέλνπλ ζε ρακειά επίπεδα

εμαζθαιίδνληαο ηε ζηαζεξφηεηα θαη ηελ θαιή θαηεπζπληηθφηεηα ηνπ απηνθηλήηνπ.

Σα ζχγρξνλα αεξνδπλακηθά ζρήκαηα κε ηηο απαιέο θακπχιεο γξακκέο κεηψλνπλ

επηπιένλ ηηο πηζαλφηεηεο ηξαπκαηηζκνχ ησλ πην επάισησλ ρξεζηψλ ηνπ δξφκνπ.

Ζ απνπζία γσληψλ, νη θξπκκέλνη άμνλεο ησλ παινθαζαξηζηήξσλ, νη επίπεδεο

ρεηξνιαβέο ζηηο πφξηεο, ην ζρήκα ησλ πξνθπιαθηήξσλ, ησλ θαζξεθηψλ θ.ιπ.

κεηψλνπλ ηνπο θηλδχλνπο απφ ηνλ ηξαπκαηηζκφ πεδψλ θαη δηθπθιηζηψλ ζηελ πε-

ξίπησζε αηπρήκαηνο. Σέινο ν αεξνδπλακηθφο ζρεδηαζκφο βνεζάεη θαη ζηε κείσ-

ζε ηεο θαηαλάισζεο. Έρεη ππνινγηζηεί φηη ε νπηζζέιθνπζα είλαη ππεχζπλε γηα ην

40% ηεο θαηαλάισζεο ελφο απηνθηλήηνπ ζην ηαμίδη. Δχθνια αληηιακβάλεηαη θα-

http://www.dnw.aero/home.aspx



λείο ηε ζεκαζία ηεο κείσζήο ηεο. Ο αεξνδπλακηθφο ζρεδηαζκφο ήξζε έληνλα ζην

πξνζθήλην ζηηο αξρέο ηεο πξνεγνχκελεο δεθαεηίαο. ήκεξα ν αξρηθφο ζφξπβνο

έρεη θνπάζεη αιιά ε έξεπλα θαη εμέιημε ζηνλ ηνκέα απηφ ζπλερίδεηαη αδηάθνπα κε

ζηφρν ηε βειηίσζε ησλ αξηζκεηηθψλ κεζφδσλ ζηνλ ειεθηξνληθφ ππνινγηζηή θαη

ηεο αιεζνθάλεηαο ησλ πεηξακαηηθψλ δνθηκψλ. Ζ πηζαλφηαηα επηθείκελε επηβνιή

νξίσλ θαη ζηελ θαηαλάισζε θαπζίκνπ απφ ηελ Δπξσπατθή Έλσζε κπνξεί λα

μαλαθέξεη ηνλ αεξνδπλακηθφ ζρεδηαζκφ άιιε κία θνξά ζηελ επηθαηξφηεηα.

4.6 Αεποδςναμική ζηα αμαξώμαηα

Γελ ήηαλ πάληα έηζη πξηλ κηα δεθαπεληαεηία, ηα απηνθίλεηα πνπ παξάγνληαλ γηα

καδηθή θαηαλάισζε, ζηνλ ηνκέα ηεο αεξνδπλακηθήο, δελ είραλ λα επηδείμνπλ θαη

πνιιά πξάγκαηα. Σνπο ζηπιίζηεο, ηφηε, ελδηέθεξε πεξηζζφηεξν ε εμσηεξηθή εκ-

θάληζε ηνπ νρήκαηνο, ε αηζζεηηθή θαη πνιχ ιηγφηεξν ε πξαθηηθή πιεπξά. Ζ ελεξ-

γεηαθή θξίζε άιισζηε απείρε ιίγα ρξφληα κέρξη λα απεηιήζεη ηελ ίδηα ηελ χπαξμε

ηνπ απηνθηλήηνπ. Καλείο, ινηπφλ, ιφγνο γηα νηθνλνκία κέζα απφ έλα θαιχηεξν

αεξνδπλακηθά ακάμσκα.

Ζ αεξνδπλακηθή ζηα ακαμψκαηα, άξρηζε θαη απηή λα εθαξκφδεηαη επξέσο κεηά

ηελ ελεξγεηαθή θξίζε. Ζ αεξνλαππεγηθή εδψ ζηάζεθε πνιχηηκνο ζχκβνπινο κε

ηελ πνιχηηκε πείξα ηεο. ηγά-ζηγά νη ζηπιίζηεο αληηιήθζεθαλ φηη έλα ακάμσκα

πξέπεη πξψηα λα είλαη ιεηηνπξγηθφ θαη πξαθηηθφ θαη κεηά φκνξθν. Απηφ είρε σο

ζπλέπεηα λα πεξάζνπλ ζην πεξηζψξην θάπνηεο εμεδεηεκέλεο ιχζεηο πνπ ήζειαλ

ην ακάμσκα εμσηεξηθά λα είλαη εληππσζηαθφ, αιιά ειάρηζηα ιεηηνπξγηθφ. Σα πε-

ξηηηά λίθει, νη παξάμελεο γσλίεο, ηα εληππσζηαθά θσηηζηηθά ζψκαηα θ.ιπ. πα-

ξαρψξεζαλ ηε ζέζε ηνπο ζηα ακαμψκαηα «ζηαγφλεο» ή «πηέξπγεο», ηα νπνία

σο πξψην κέιεκα έρνπλ ην πψο ζα «γιηζηξνχλ» επθνιφηεξα κέζα απφ ηνλ αέξα.

ήκεξα, ιέμεηο φπσο «αεξνδπλακηθφο ζπληειεζηήο», «ζπληειεζηήο νπηζζέιθνπ-

ζαο», «κεησπηθή επηθάλεηα» δελ μελίδνπλ θαλέλα θαη ελ πάζε πεξηπηψζεη ππν-

λννχλ ηελ πξνζπάζεηα ηνπ εξγνζηαζίνπ λα ζρεδηάζεη έλα αεξνδπλακηθφ ακάμσ-

http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CE%B5%CF%81%CE%BF%CE%B4%CF%85%CE%BD%CE%B1%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CE%AE



κα.

ΥΖΜΑ 17: Ζ κειέηε θαη ε ζρεδίαζε κε ππνινγηζηή βνήζεζε εδώ πάξα πνιύ.

\

ΥΖΜΑ 18: Ζ κέζνδνο ησλ «πεπεξαζκέλσλ ζηνηρείσλ» έρεη ζηε ζπγθεθξηκέλε πε-ξίπησζε ηνλ θύξην ιόγν.




ΥΖΜΑ 19: Σα ιεγόκελα ζπζηήκαηα CAD (Computer Aided Design) παξέρεη απ-μεκέλε αληνρή θαη αθακςία δίρσο λα είλαη θαη ππεξβνιηθά βαξύ.

Ζ κειέηε θαη ε ζρεδίαζε κε ππνινγηζηή βνήζεζε εδψ πάξα πνιχ. Σα ιεγφκελα

ζπζηήκαηα CAD (Computer Aided Design) -ζηα ειιεληθά ζεκαίλεη ζρεδίαζε κε

ηε βνήζεηα ππνινγηζηή- βνεζνχλ, φρη κφλν ζηελ αεξνδπλακηθή ζρεδίαζε ηνπ α-

καμψκαηνο, αιιά θαη ζηελ θαηαζθεπή απηνχ κε ηέηνην ηξφπν, ψζηε λα παξέρεη

απμεκέλε αληνρή θαη αθακςία δίρσο λα είλαη θαη ππεξβνιηθά βαξχ. Ζ κέζνδνο

ησλ «πεπεξαζκέλσλ ζηνηρείσλ» έρεη ζηε ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε ηνλ θχξην ιφ-

γν.

Ζ εηζαγσγή εμειηγκέλεο ηερλνινγίαο, επηηξέπεη επηπιένλ ηε κείσζε ηνπ πάρνπο

ηεο ιακαξίλαο, ηελ επηληθέισζε ησλ ειαζκάησλ θαη απφ ηηο δπν φςεηο (ηελ θα-

ζηέξσζε πξψηε ε Πφξζε θαη αθνινχζεζε ζρεδφλ ακέζσο ε Άνπληη), ψζηε λα ε-

ιαρηζηνπνηείηαη ε πηζαλφηεηα δηάβξσζεο, ηε ρξήζε ζπλζεηηθψλ πιηθψλ ζε πε-

ξηζζφηεξα κέξε ηνπ απηνθηλήηνπ (πξνθπιαθηήξεο, πίζσ πφξηα ή πνξη-κπαγθάδ,

θαπφ θ.ιπ.) γηα κείσζε ηνπ ζπλνιηθνχ βάξνπο, ηελ επηθαζηηέξσζε ηνπ θάησ κέ-

ξνπο ηνπ απηνθηλήηνπ, γηα λα απνθεπρζεί ε ζθνπξηά θ.ιπ. Μηα θαη κηιάκε γηα ην

θάησ κέξνο ηνπ απηνθηλήηνπ, λα πνχκε θαη θάηη άιιν. Σα πξψηα ρξφληα εθαξκν-

γήο ηεο αεξνδπλακηθήο, θαλείο ζρεδφλ θαηαζθεπαζηήο δελ αζρνιηφηαλ κε ηηο θά-

ησ επηθάλεηεο ηνπ ακαμψκαηνο. Σα κεραληθά κέξε ηνπνζεηνχληαλ αθάιππηα, κε

απνηέιεζκα λα κελ ππάξρεη επίπεδε επηθάλεηα νχηε θαη νκαιή ξνή ηνπ αέξα.

Απνηέιεζκα, κηα θαιή, θαηά ηα ππφινηπα, αεξνδπλακηθή πξνζπάζεηα, πήγαηλε

ρακέλε γηα ηνπο παξαπάλσ ιφγνπο. Βεβαίσο, ζήκεξα ην θάησ κέξνο ηνπ απηνθη-

λήηνπ, έρεη ηελ πξνζνρή πνπ ηνπ ρξεηάδεηαη. Γίλεηαη κηα πξνζπάζεηα λα κε κέ-

λνπλ αθάιππηα κεραληθά κέξε, (π.ρ. αλαξηήζεηο, ζσιήλεο εμαγσγήο θ.ιπ.) θαη






ην πάησκα ηνπ ακαμψκαηνο λα είλαη θαηά ην δπλαηφλ επίπεδν. Λεπηνκέξεηεο, νη

νπνίεο ιίγα ρξφληα πξηλ πεξλνχζαλ απαξαηήξεηεο, ζηηο κέξεο καο θαζνξίδνπλ ην

πφζν πξνζεθηηθφο είλαη έλαο θαηαζθεπαζηήο απφ ηνλ άιιν.

4.7 Αιζθηηική αμαξώμαηορ και ηο πποζωπικό γόηηπο

Οη λφκνη ηεο αεξνδπλακηθήο είλαη θνηλνί γηα φινπο. Πνιινί είλαη απηνί πνπ παξα-

πνληνχληαη φηη ηα ζεκεξηλά απηνθίλεηα κνηάδνπλ φιν θαη πεξηζζφηεξν κεηαμχ

ηνπο. Ζ απάληεζε πνπ δίλεηαη απφ ηα ζρεδηαζηηθά θέληξα, αιιά θαη απφ ηα εξ-

γνζηάζηα είλαη απηή πνπ αλαθέξακε ζηελ αξρή. Βεβαίσο, φζν πην έκπεηξνο θαη

ηαιαληνχρνο είλαη ν ζηπιίζηαο, ηφζεο πεξηζζφηεξεο δπλαηφηεηεο έρεη λα «παξέκ-

βεη» ζην ζρέδην ηνπ ππνινγηζηή, θαη κε κηθξέο ππνρσξήζεηο λα δηαθνξνπνηήζεη

ην ηειηθφ πξντφλ. Παξ' φια απηά παξακέλεη γεγνλφο, φηη ηα πεξηζζφηεξα (ηδίσο

θηελά) απηνθίλεηα έρνπλ πνιιά θνηλά ζρεδηαζηηθά ζεκεία. Γελ επζχλεηαη φκσο

κφλν ε αεξνδπλακηθή γη' απηφ. Ζ απαίηεζε γηα ρακειφ θφζηνο, ε κεγάιε παξα-

γσγή αλά κνληέιν θαη ζπγρψλεπζε πνιιψλ αλεμάξηεησλ, κέρξη ρζεο, παξαγσ-

γψλ, είλαη κεξηθνί αθφκε βαζηθνί ιφγνη.

ρήκα 20: Σν Νηζάλ ARC - Υ απνηειεί κηα θιαζηθή ηαπσληθή πξόηαζε γηα ηελ αε-

ξνδπλακηθή ησλ κειινληηθώλ ακαμσκάησλ.



ρήκα 21: Ζ ζρεδίαζε βεβαίσο δε γίλεηαη κε ην ρέξη. Γεμηά, κηα άπνςε θάληαζκα

ηνπ ARC - Υ.

ρήκα 22: Πνιιέο ώξεο αθηεξώλνληαη γηα ηε ζύγθξηζε αλάκεζα ζηα πξώηα ζθί-

ηζα- ζρέδηα θαη ην πξόπιαζκα ηνπ κνληέινπ.

ια ηα παξαπάλσ ζε ζπλδπαζκφ θαη κε ηελ επθνιία πηα απφθηεζεο απηνθηλήηνπ

απφ ηηο κεγάιεο κάδεο ηνπ πιεζπζκνχ, δεκηνχξγεζαλ αθφκε έλα ζνβαξφ πξφ-

βιεκα. ε παιηφηεξεο επνρέο, φπνπ ε αγνξά απηνθηλήηνπ πξνυπέζεηε θάπνηα νη-

θνλνκηθή άλεζε, ίζρπε ιίγν σο πνιχ, ην: «απηνθίλεην λα 'λαη θη φ,ηη λα 'λαη». Σν

πξφβιεκα ηφηε ήηαλ λα πάςεη ην απηνθίλεην λα είλαη αθξηβφ, ψζηε λα κπνξεί λα

ρξεζηκνπνηείηαη απφ φινπο. ήκεξα, φπνπ θάηη ηέηνην έρεη γίλεη δπλαηφ ζηηο πε-

ξηζζφηεξεο ηνπιάρηζηνλ ρψξεο θαη φπνπ έρνπκε ζπλεζίζεη λα ιέκε φηη ην απηνθί-



λεην είλαη πηα εξγαιείν δνπιεηάο, αλαπφζπαζην κέξνο ηεο δσήο καο θ.ιπ. δε

ζεσξείηαη πηα θαη σο θνηλσληθφ ζχκβνιν. Γεκηνπξγήζεθε φκσο κηα άιιε αλάγθε,

ε νπνία έρεη ζρέζε κε θάηη πνπ αλαθέξακε πην πάλσ. ηη δειαδή φια ηα απηνθί-

λεηα ιίγν ή πνιχ κνηάδνπλ κεηαμχ ηνπο. Πνηνο φκσο ζέιεη ζήκεξα λα έρεη θάηη ην

νπνίν είλαη θνηλφ γηα φινπο, πνηνο είλαη απηφο πνπ δε ζέιεη ην απηνθίλεην ηνπ λα

μερσξίδεη αλάκεζα ζηα άιια ίδηαο κάξθαο θαη κνληέινπ ηνπ θπθινθνξνχλ θαηά

ρηιηάδεο. Ζ απάληεζε είλαη πνιχ εχθνιε, αλ παξαηεξήζεη θαλείο ηηο αιιαγέο θαη

ηηο πξνζζήθεο πνπ θάλνπλ φινη ζρεδφλ νη νδεγνί ζηα απηνθίλεηά ηνπο. Αιιαγέο

νη νπνίεο άιιν ζθνπφ δελ έρνπλ απφ ην λα ηνλίζνπλ ηελ πξνζσπηθφηεηα ηνπ ηδη-

νθηήηε έλαληη φισλ ησλ άιισλ πνπ νδεγνχλ ην ίδην κνληέιν. Σα εξγνζηάζηα ζα

ήηαλ πνιχ αθειή, εάλ απηήλ ηελ ηάζε ηελ έπαηξλαλ αςήθηζηα. ληαο φκσο επαί-

ζζεηα απέλαληη ζηηο απαηηήζεηο ησλ θαηαλαισηψλ (φηαλ ζπκβαίλεη λα κελ ηηο θα-

ηεπζχλνπλ ηα ίδηα), απάληεζαλ ακέζσο. Σα δηάθνξα θηη αηζζεηηθψλ βειηηψζεσλ

θαη κεηαηξνπψλ, ειάρηζηα έρνπλ λα θάλνπλ σο επί ην πιείζηνλ κε ηελ θαζαπηή

βειηίσζε ησλ ηερληθψλ ραξαθηεξηζηηθψλ ηνπ κνληέινπ- αληίζεηα ζηφρνο ηνπο εί-

λαη ε ελίζρπζε ηεο απαίηεζεο ηνπ νδεγνχ γηα θάηη «πην πξνζσπηθφ». Απηφ ην

λφεκα έρνπλ νη «εηδηθέο εθδφζεηο», ηα αξηζκεκέλα ακαμψκαηα, ε κηθξή παξαγσ-

γή νξηζκέλσλ εθδφζεσλ θ.ιπ. Άιισζηε, ζήκεξα αλζνχλ νη εηδηθνί θαηαζθεπα-

ζηέο, απηέο νη κηθξέο εηαηξείεο νη νπνίεο δέθα ρξφληα πξηλ απεηινχληαλ κε εμαθά-

ληζε. Φαίλεηαη αζηείν, αιιά ίζσο ζε ιίγα ρξφληα λα δνχκε λα θπξηαξρεί ν θαηα-

ζθεπαζηήο πνπ ζα θάλεη πξψηνο πξάμε ηελ ηδέα ηνπ «θηηάμην κφλνο ζνπ». Να

έρεη δειαδή ν θαηαλαισηήο ηε δπλαηφηεηα κέζα απφ έλα κεγάιν αξηζκφ παξαι-

ιαγψλ λα δηαιέγεη ην δηθφ ηνπ απνθιεηζηηθά πξνζσπηθφ απηνθίλεην. Ζ ιχζε απ-

ηή, κε δηάθνξεο παξαιιαγέο έρεη ήδε αξρίζεη λα πξνβιεκαηίδεη κηθξνχο θαη κεγά-

ινπο θαηαζθεπαζηέο θαη είλαη ζίγνπξν φηη ηα ηκήκαηα κάξθεηηλγθ ησλ εξγνζηαζί-

σλ έρνπλ έηνηκεο κειέηεο, γηα άκεζε εθαξκνγή φηαλ θαη αθνχ ρξεηαζηεί.

4.8 Αεποδςναμική οικονομία

Δμεηάδνπκε ην παξφλ θαη ην, άκεζν, κέιινλ, πξνζπαζνχκε λα δηαιχζνπκε κεξη-

θέο απφ ηηο παξεμεγήζεηο πνπ ππάξρνπλ ζρεηηθά κε ηελ απνηειεζκαηηθφηεηα ηεο

αεξνδπλακηθήο ζρεδίαζεο ζηηο κηθξέο ηαρχηεηεο θαη γεληθά αηζζαλφκαζηε θαιά

πνπ επηθνηλσλνχκε κε ηνπο αλαγλψζηεο καο.



ηέθνληαλ αθίλεηνη έλα θχθιν, κε ζηαγφλεο λεξνχ λα θπινχλ ζηα κέησπά ηνπο

απ' ηε βξνρή πνπ έπεθηε αζηακάηεηα ζην Σνπξίλν εθείλε ηελ εκέξα, ζαπκάδν-

ληαο ην ρήκα. Σα κάηηα ηνπο, ηα γεκάηα ζαπκαζκφ θη ελδηαθέξνλ κάηηα απηψλ

ησλ παηδηψλ κ' έθαλαλ λα γπξίζσ ην θεθάιη καθξηά απ' ηα απηνθίλεην πνπ είρε

ζρεδηάζεη ν έξηδην Πηληλθαξίλα θαη λα παξαθνινπζήζσ ηνπο επηζθέπηεο ηνπ

πεξηπηέξνπ ηνπ, ηνπο καζεηέο ηνπ δεκνηηθνχ πνπ είραλ έξζεη κε ηηο ζάθεο ηνπ

ζρνιείνπ θαη ηνπο δαζθάινπο ηνπο, ηνπο καζεηέο ηνπ γπκλαζίνπ πνπ θξαηνχζαλ

ζεκεηψζεηο ζηα κπινθ ηνπο θαη θσηνγξάθηδαλ αδηάθνπα ηνπο εξγάηεο, ηνπο επη-

ζηήκνλεο, ηνπο ακέηξεηνπο θνηηεηέο. Βξηζθφκνπλ απ' ην πξσί ζηελ έθζεζε απην-

θηλήηνπ ηνπ Σνπξίλνπ, θνπξαζκέλνο, ηδξσκέλνο απ' ην βάξνο ηεο βαιίηζαο κε ηηο

θσηνγξαθηθέο κεραλέο, κεζφγεηνο δεκνζηνγξάθνο, πνπ πξνζπαζνχζε λα θάλεη

ηε δνπιεηά πνπ ζα έθαλαλ δχν επξσπαίνη ζπλάδειθνη. Σν ρήκα ήηαλ ην «απην-

θίλεην κπαλάλα», κηα πξνζπάζεηα ηνπ κεγάινπ Ηηαινχ ζρεδηαζηή λα επηηχρεη αε-

ξνδπλακηθή απνηειεζκαηηθφηεηα παξακέλνληαο πάληα κέζα ζηα πιαίζηα ηνπ

πξαγκαηηθνχ, ηνπ εθηθηνχ, ηνπ θαζεκεξηλνχ. Οη ζεαηέο ηνπ ήηαλ Ηηαινί… Άλζξσ-

πνη πνπ, φπσο έγξαςε θαη ην Time ηεο 17 Αχγνπζηνπ, «αλ δελ μφδεπαλ ην 90%

ηνπ ρξφλνπ ηνπο γηα λα πξνθπιαρηνχλ απ' ηελ θπβέξλεζή ηνπο θαη ηνπο λφκνπο

ηνπο, ζα κεγαινπξγνχζαλ…».Ο ζεαηήο ησλ ζεαηψλ ήηαλ Έιιελαο… Άλζξσπνο

πνπ μφδεπε ην 90 ηνηο εθαηφ ηνπ ρξφλνπ ηνπ γηα λα πξνθπιαρηεί απ' ηνπο άιινπο

Έιιελεο. Έκεηλα θνληά ηνπο θάκπνζε ψξα, κε μέξνληαο ηη πξέπεη λα πξσην-

ζαπκάζσ, ην απνηέιεζκα ή ηελ αηηία, ζθεθηφκελνο πφηε επηηέινπο νη θαηαζθεπ-

αζηέο ζ' αλνίμνπλ ηα βηβιία ηεο ηζηνξίαο γηα λα «αλαθαιχςνπλ» πσο ν θζελφηε-

ξνο δξφκνο πξφο ηελ νηθνλνκία είλαη ε αεξνδπλακηθή ζρεδίαζε ηνπ νρήκαηνο.

Πξάγκαηη, απφ ηηο πεξηζζφηεξν δηαδεδνκέλεο παξεμεγήζεηο είλαη απηή πνπ ιέεη,

νη δπλάκεηο ηεο αεξνδπλακηθήο απνθηνχλ ζεκαζία κφλν φηαλ ην φρεκα θηλείηαη κε

κεγάιε ηαρχηεηα.

4.9 Το αςηοκίνηηο και η ποή ηος αέπα γύπω απ’ αςηό.

Γελ απνηειεί είδεζε ην γεγνλφο φηη νη αεξνδπλακηθέο δπλάκεηο απμάλνληαη ζεκα-

ληηθά κε ηελ αχμεζε ηεο ηαρχηεηαο. Δίδεζε απνηειεί ε δήισζε, φηη απφ ηελ ηαρχ-



ηεηα ησλ 60 ρηιηνκέηξσλ/ψξα ε αληίζηαζε ηνπ αέξα αξρίδεη λ' απνξξνθά πεξηζ-

ζφηεξε ελέξγεηα απφ ηελ αληίζηαζε θχιεζεο πνπ πξνμελείηαη απφ ηελ ηξηβή ησλ

ειαζηηθψλ κε ην δξφκν θαη ησλ θηλνπκέλσλ κεξψλ κεηαμχ ηνπο.

ιεο απηέο νη δπλάκεηο αληίζηαζεο επεξεάδνπλ ακεζα ηελ ηζρχ πνπ ρξεηάδεηαη

γηα λα θηλεζεί ην φρεκα. ζν κεγαιχηεξεο είλαη, ηφζν πην δπλαηφο πξέπεη λα είλαη

ν θηλεηήξαο, ηφζν κεγαιχηεξε ε θαηαλάισζε. Να γηαηί, μαθληθά, ε αεξνδπλακηθή

ζρεδίαζε απφθηεζε ηφζν κεγάιε ζεκαζία. Ζ θίλεζε ηνπ απηνθηλήηνπ κέζα ζην

ξεπζηφ ηνπ αέξα, «ρσξίδεη» ηα αεξνλεκάηηα (ππνζεηηθά, γηα ηελ θαιχηεξε θαηα-

λφεζε ηεο δηαδηθαζίαο) δεκηνπξγψληαο δηαθνξέο πηέζεσλ ζηα δηάθνξα ζεκεία

ηνπ. Οη δηαθνξέο απηέο κπνξνχλ εχθνια λα αλαγθάζνπλ ηε ξνή λα «απνθνιιε-

ζεί» απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ ζψκαηνο, ηδηαίηεξα φηαλ ηα αεξνλεκάηηα ζπλαληή-

ζνπλ ζην δξφκν ηνπο έλα ζηξφβηιν πνπ δεκηνπξγείηαη απφ κηα πξνεμνρή ή απφ-

ηνκε κεηαβνιή ηεο θακππιφηεηαο ηεο επηθάλεηαο. πσο εχθνια γίλεηαη θαηαλνε-

ηφ, ε δχλακε (ηζρχο) πνπ απαηηείηαη γηα λα θηλεζεί έλα αληηθείκελν καδί κε ηνπο…

ζηξνβίινπο ηνπ είλαη κεγαιχηεξε απ‘ φηη ζα ρξεηάδνληαλ γηα λα θηλεζεί έλα αληη-

θείκελν ρσξίο ζηξνβίινπο, αθνχ, ν θάζε ζηξφβηινο, απνξξνθά ηε δηθή ηνπ ελέξ-

γεηα.

Γηα λα μερσξίζνπλ ηηο δπλάκεηο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο απφ ηηο άιιεο δπλά-

κεηο αληίζηαζεο ζηελ θχιηζε, νη επηζηήκνλεο ρξεζηκνπνηνχλ ηελ αεξνδπλακηθή

ζήξαγγα πνπ αλαπαξάγεη ηελ πξνο ηα εκπξφο θίλεζε, ζηέιλνληαο αέξα πξνο

έλα ζηαζεξφ νκνίσκα. Σειεπηαίεο παξαηεξήζεηο απέδεημαλ φηη φηαλ ν αέξαο α-

πνξξνθάηαη απ' ην πίζσ πίζσ κέξνο ηεο ζήξαγγαο —αληί λα ζηέιλεηαη πξνο ην

νκνίσκα—, ε ξνή ησλ αεξνλεκαηίσλ γχξσ απ' ην ηειεπηαίν είλαη πην «θαζαξή».

Δηδηθά αξηζκεκέλεο θιίκαθεο, πάλσ ζηηο φπνηεο «παηνχλ» νη ηξνρνί ηνπ απηνθηλή-

ηνπ πνπ δνθηκάδεηαη, κεηξνχλ ηηο αληηδξάζεηο ηνπ ακαμψκαηνο ζηελ ηαρχηεηα

ξνήο ηνπ αέξα ζην νξηδφληην θαη ζην θάζεην επίπεδν. Απηφ πνπ ελδηαθέξεη ηνλ…

θηλεηήξα (θαη ηνλ κεραληθφ ζρεδηαζηή) είλαη ε ζπλνιηθή αεξνδπλακηθή αληίζηαζε,

πνπ αληηζηέθεηαη ζηελ πξνο ηα εκπξφο θίλεζε, ρσξίο απηφ λα ζεκαίλεη φηη δελ

ιακβάλεη ππφςε θαη η' απνηειέζκαηα ηεο άλσζεο. Γηα λα έρνπκε έλα ζρεηηθά εχ-

θνιν ηξφπν πνπ λα κπνξνχκε λα κεηξάκε ηελ απνδνηηθφηεηα ελφο ζψκαηνο ηε

ξνή ηνπ αέξα γχξσ απ' αχηφ (ηελ αεξνδπλακηθφηεηα;) ε αεξνδπλακηθή αληίζηαζε

δηαηξείηαη κε ηε κεγίζηε κεησπηθή επηθάλεηα θαη ηε δπλακηθή πίεζε ηνπ αέξα. Ο

ζπληειεζηήο πνπ βγαίλεη (Cd) ρξεζηκνπνηείηαη ζε θάζε εξγαζία εμέιημεο θαη θάζε



ζχγθξηζε ησλ δηαθφξσλ ζσκάησλ ζηελ θίλεζή ηνπο κέζα ηνλ αέξα.

Σα αθξηβή ραξαθηεξηζηηθά ηεο ξνήο ηνπ αέξα γχξσ απ' έλα ζψκα είλαη πνιχ δχ-

ζθνιν λα κεηξεζνχλ αθνχ ε νιηθή αληίζηαζε είλαη έλαο ζπλδπαζκφο ηεο αληί-

ζηαζεο (νπηζζέθινπζαο) πνπ πξνμελείηαη απφ ην ημψδεο ηνπ αέξα θη εθείλεο πνπ

είλαη απνηέιεζκα ησλ ζηξνβίισλ πνπ δεκηνπξγνχληαη ζηα ζεκεία εθείλα ηεο επη-

θάλεηαο, πνπ ε ξνή απνθνιιηέηαη απφ ην ακάμσκα. ηαλ θαλείο εμεηάδεη ζρεηηθά

απιέο αεξνδπλακηθέο κνξθέο, φπσο είλαη ε πηέξπγα ελφο αεξνπιάλνπ, ηφηε αλα-

θαιχπηεη φηη ηα δχν απηά ζηνηρεία κπνξνχλ λα κεηξεζνχλ ρσξηζηά. ηαλ φκσο

ζηε ζήξαγγα ππάξρεη έλα ζψκα ζχλζεην, φπσο είλαη ην ακάμσκα ελφο απηνθηλή-

ηνπ, ηφηε βιέπεη φηη είλαη άκεζα ζπλδεδεκέλα κεηαμχ ηνπο, αθνχ ε δπζδηάζηαηε

ξνή πάλσ απ' ην ακάμσκα επεξεάδεηαη απ' ηα ηξηζδηάζηαηα θαηλφκελα ησλ

ζηξνβίισλ πνπ δεκηνπξγνχληαη, φπσο είπακε, ζηα δηάθνξα ζεκεία ηνπ.

Ζ αληίζηαζε πνπ πξνθαιείηαη απφ ηελ ππθλφηεηα (ημψδεο) ηνπ αέξα ρσξίδεηαη θη

απηή ζηα δχν: ζηελ αληίζηαζε απφ ηελ πίεζε θαη ζηελ αληίζηαζε απφ ηελ ηξηβή

επηθαλείαο. Καζψο ε επηθάλεηα ηνπ ακαμψκαηνο θηλείηαη ζε ζρέζε κε ηε ξνή ηνπ

αέξα, ηφηε ηα αεξνλεκάηηα πνπ βξίζθνληαη ζε επαθή κε ηελ επηθάλεηα «απνρσξί-

δνληαη» κεηαμχ ηνπο, δεκηνπξγψληαο κηα δηαθνξά πίεζεο ζην άκεζν (κηθξνκεηξη-

θφ) πεξηβάιινλ ηεο επηθάλεηαο. Αλ ε θακπχιε ηεο πίεζεο μεπεξάζεη κηα νξηζκέ-

λε ηηκή ζε έλα ζπγθεθξηκέλν ζεκείν ηεο επηθάλεηαο ηνπ ακαμψκαηνο, ηφηε ε ξνή

απνθνιιηέηαη απ' ηελ επηθάλεηα (βιέπε ζρεηηθή ζρεκαηηθή παξάζηαζε). Μέρξη

ζήκεξα δελ έρεη βξεζεί ηξφπνο γηα λα κεηξηέηαη ν ζπληειεζηήο αεξνδπλακηθήο α-

ληίζηαζεο κε ηε ρξήζε π.ρ. ελφο ειεθηξνληθνχ ππνινγηζηή. Ο κεραληθφο ζρεδηα-

ζηήο πξέπεη λ' αλνίμεη ηνπο δηθνχο ηνπ δξφκνπο δνπιεχνληαο καθξηέο ψξεο ζηε

ζήξαγγα, κεηξψληαο, κεηαβάιινληαο θαη μαλακεηξψληαο. ηαλ πηα πεηζζεί φηη

έρεη πιεζηάζεη ην ζηφρν ηνπ, ζπλερίδεη ηηο δνθηκέο ηνπ απφ δξφκν, γηα λα δεη αλ νη

πεξίπνπ ηδαληθέο ζπλζήθεο ηεο αεξνζήξαγγαο έρνπλ εθαξκνγή θαη ζην δξφκν.

Γελ είλαη ιίγεο νη θνξέο πνπ νη κεηξήζεηο ηνπ ζπληειεζηή αεξνδπλακηθήο αληί-

ζηαζεο ζην δξφκν είλαη ηφζν δηάθνξεο απ' ηηο κεηξήζεηο ζηε ζήξαγγα, ψζηε νη

κεραληθνί δελ αλαθνηλψλνπλ πιένλ ζπληειεζηέο πξηλ λα ηνπο επαιεζεχζνπλ ή

έζησ ηνπο πιεζηάζνπλ ζην δξφκν. Σειεηψλνληαο ηε ζχληνκε εηζαγσγή, κπνξνχ-

κε λα πνχκε πσο αλ ν ζρεδηαζηήο θαηαθέξεη λα κεηψζεη ην ζπληειεζηή αεξνδπ-

λακηθήο αληίζηαζεο θαηά 10 ηνηο εθαηφ, ηφηε είλαη ζίγνπξν πσο ζα έρεη νηθνλνκία

ζηελ θαηαλάισζε ηεο ηάμεο ηνπ 3 ηνηο εθαηφ κίληκνπκ! Βιέπνπκε ινηπφλ πσο κε



ηελ θαηαλάισζε ειάρηζηεο θαηάο νπζίαο κπνξνχκε λα κεηψζνπκε ζεκαληηθά ηελ

θαηαλάισζε θαπζίκσλ.

ΥΖΜΑ 23: Ζ θίλεζε ηνπ απηνθηλήηνπ κέζα ζην ξεπζηό ηνπ αέξα, «ρσξίδεη» ηα

αεξνλεκάηηα, δεκηνπξγώληαο δηαθνξέο πηέζεσλ ζηα δηάθνξα ζεκεία ηνπ.

Με ζπληειεζηή αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο κφλν 0.161 ην αξρηθφ ζρήκα ηνπ Πη-

ληλθαξίλα ήηαλ κηα γελλαία πξνζπάζεηα γηα ηε κείσζε ηεο θαηαλάισζεο βελδί-

λεο. Ο ζπληειεζηήο α.α. απμήζεθε ειαθξά θαζψο η' απηνθίλεην εγθαηέιεηςε ηε

ζήξαγγα θη άξρηζε λα παίξλεη ηε κνξθή ελφο πξαθηηθνχ κέζνπ κεηαθνξάο κε πα-

ξάζπξα, πφξηεο, θαζξέθηεο θαη εηζαγσγέο γηα ηελ ςχμε ηεο κεραλήο. Κνηηψληαο

ην θαλείο ηξέκεη ζθεπηφκελνο πσο ζα νλφκαδε ε πηάηζα ην δεκηνχξγεκα ηνπ Πη-

ληλθαξίλα!

http://en.wikipedia.org/wiki/Sergio_Pininfarina

http://en.wikipedia.org/wiki/Sergio_Pininfarina



4.10 Άλλερ αεποδςναμικέρ δςνάμειρ

Πέξα απ' ηελ νιηθή αληίζηαζε ζηελ θίλεζε, πνπ πξνθαιείηαη απφ ηελ αεξνδπλα-

κηθή αληίζηαζε, ππάξρνπλ άιια θαηλφκελα κε αεξνδπλακηθή βάζε, πνπ έπεξεά-

δνπλ ηελ απφδνζε ελφο απηνθηλήηνπ. Σα θαηλφκελα απηά - εθηφο απφ έλα, ηελ

άλσζε - είλαη αδχλαην λα κειεηεζνχλ ζηε ζήξαγγα θαη κφλν νη δνθηκέο ζηνλ α-

λνηρηφ δξφκν ή ζε εηδηθά εμνπιηζκέλεο πίζηεο κπνξνχλ λα θέξνπλ απνηέιεζκα.

Αο δνχκε φκσο πξψηα ην θαηλφκελν ηεο άλσζεο. Ζ άλσζε, ή ηάζε ηνπ νρήκαηνο

λα αλαζεθσζεί, θαζψο ε ηαρχηεηά ηνπ απμάλεη, νθείιεηαη ζηε δηαθνξά πίεζεο

πάλσ θαη θάησ απ' ηφ απηνθίλεην. Γηα λα έρεη ην απηνθίλεην θαιή θαηεπζπληηθφηε-

ηα ζηε κεγάιε ηαρχηεηα (ζήκεξα «κεγάιε» ηαρχηεηα είλαη ηα 90-100 ρικ) θαη η-

δηαίηεξα ζηνπο πιάγηνπο αλέκνπο, πξέπεη λα δηαηεξεί ζηα ιάζηηρα ηα θνξηία πνπ

έρεη φηαλ είλαη ζηάζηκν. Ο ζρεδηαζηήο πξέπεη ινηπφλ λα βξεη ηε ρξπζή ηνκή αλά-

κεζα ζηε κείσζε ηνπ .Α.Α. ηεο άλσζεο, ηεο αξλεηηθήο άλσζεο, ηεο ηθαλφηεηαο

λα κελ επεξεάδεηαη ην φρεκα απ' ηνπο πιάγηνπο άλεκνπο θαη ηεο δπλαηφηεηάο

ηνπ λα κεηαθέξεη 4-5 άηνκα κε ηηο απνζθεπέο ηνπο! Μέρξη πξφζθαηα ζηα πεξηζ-

ζφηεξα εξγνζηάζηα ην έξγν απηφ ήηαλ δνπιεηά πεξίεξγσλ ηχπσλ πνπ ιέγνληαλ

«ζηπιίζηεο» ή αλαιπηέο ηεο αγνξάο. Δπηπρψο θαη ηα δπφ απηά «επαγγέικαηα»

εμαθαλίζηεθαλ κπξνζηά ζηελ αλάγθε λα ιπζνχλ ηα πξνβιήκαηα ζνβαξά θαη α-

πνηειεζκαηηθά. ίγνπξα, ηνλ ηειεπηαίν θαηξφ ζα έρεηε παξαηεξήζεη, φηη ζε πνιιά

απηνθίλεηα ην ακάμσκα ζπλερίδεηαη θαη θάησ απφ ηνλ πξνθπιαθηήξα εκπξφο,

ζρεκαηίδνληαο απηφ πνπ νλνκάδνπκε αλεκνθξάθηε. Απνζηνιή ηνπ είλαη λα ε-

κπνδίζεη ηνλ αέξα λα πεξάζεη θάησ απ‘ η' απηνθίλεηα θαη λα ηνλ ζηείιεη δεμηά θη

αξηζηεξά. Ζ ιεηηνπξγία ηνπ απηή είρε ζαλ απνηέιεζκα

1. λα κεηψζεη ηε κνξθηθή νπηζζέιθνπζα (ηελ αεξνδπλακηθή αληίζηαζε πνπ δεκη-

νπξγείηαη απφ ηελ επαθή ησλ αεξνλεκαηίσλ κε ηελ αλψκαιε επηθάλεηα ηνπ

δαπέδνπ θαη

2. λα κεηψζεη ηελ πίεζε πνπ, αλ ν αλεκνθξάθηεο έιεηπε, ζα δεκηνπξγφηαλ θάησ

απ' ηα απηνθίλεην.

Πέξα απ' ηε κνξθηθή νπηζζέιθνπζα ππάξρεη θαη ε νπηζζέιθνπζα επηθάλεηα, ζηελ

νπνία ν αλεκνθξάθηεο πνπ αλαθέξακε δελ παίδεη ξφιν.



ΥΖΜΑ 24 α:Μηα «νπξά» ηεο κνξθήο ηνπ ζρήκα-ηνο αλαγθάδεη ηε ξνή λα «ζπάζεη» ζην ζεκείν πνπ ε νξνθή ζπλαληά ην πίζσ ηδάκη, κε απνηέιε-ζκα λα δεκηνπξγνύληαη ζηξόβηινη πνπ απμάλνπλ ην ζ.α.α θαη γεκίδνπλ ην ηδάκη, ιάζπε ζηελ πεξί-πησζε βξνρήο.

ΥΖΜΑ 24 β :Με πξνζεθηηθή ζρεδίαζε ηεο νξνθήο θαη κηθξή πξνέθηαζε ηεο νπξάο, ε γξακ-κηθή ξνή κπνξεί λα ζπληεξεζεί θαη πάλσ από ην πίζσ ηδάκη, κε απνηέιεζκα λα κέλεη θαζαξό. Ζ ιάζπε ζπγθεληξώλεηαη ζηελ νπξά, θάησ απ' ηε γξακκή όξα-ζεο ηνπ νδεγνύ.

ΥΖΜΑ 25 α:ην δηάγξακκα απηό θαίλεηαη ην πσο επεξεάδεηαη ε θαηαλάισζε από ηε κείσζε ηνπ ζ.α.α. Ζ επάλσ θακπύιε δείρλεη ηε ζπκπεξηθνξά ελόο ηππηθνύ επξσπατθνύ νηθνγελεηαθνύ απηνθηλήηνπ κε ζ.α.α 0.46. Ζ θάησ δείρλεη ηε ζπκπεξηθνξά ησλ απηνθηλή-ησλ ηεο λέαο γεληάο. Πξνζέμηε πσο, ηα πιε-νλεθηήκαηα ηεο ζσζηήο αεξνδπλακηθήο ζρεδίαζεο γίλνληαη πεξηζζόηεξν εκθαλή όζν ε ηαρύηεηα απμάλεη.

ΥΖΜΑ 25 β:Οη δπλάκεηο ηνπ αέξα πνπ επελεξγνύλ πάλσ ζ’ έλα απηνθίλεην νξίδνληαη από ηνπο παξάγνληεο πνπ αλαθέξνληαη ζην ζρήκα.



Αλ θαληαζηνχκε ηνλ αέξα λα «θπιά» πάλσ απφ κηα επηθάλεηα ηφηε αλαθαιχ-

πηνπκε φηη ε ξνή απηή γίλεηαη ζε ζηξψκαηα φρη βέβαηα απζηεξά δηαρσξηζκέλα

κεηαμχ ηνπο. Γηα ηελ θαηαλφεζε ηνπ θαηλφκελνπ ρσξίδνπκε ηα ζηξψκαηα θαη ιέκε

πσο: ην πξψην ζηξψκα, απηφ πνπ βξίζθεηαη ζ' επαθή κε ηελ επηθάλεηα, επηβξα-

δχλεηαη ιφγσ ηεο ηξηβήο επηθαλείαο θη έρεη ζρεηηθή ηαρχηεηα κεδέλ. Σν επφκελν

ζηξψκα επηβξαδχλεηαη θη απηφ, αιιά φρη φζν ην πξψην θη νχησ θαζ' εμήο, κέρξη

κηα απφζηαζε αξθεηά καθξηά απ' ηελ επηθάλεηα ηνπ ζψκαηνο, πνπ ε ξνή ησλ αε-

ξνλεκαηίσλ είλαη πάιη έλα ήξεκν ξεχκα ζηαζεξήο ηαρχηεηαο, πίεζεο θαη θνξάο.

Αλ ραξάμνπκε ηελ θακπχιε ηεο ηαρχηεηαο κέζα ζ‘ απηφ ην ρψξν, ηφηε ιέκε φηη

έρνπκε ηελ εηθφλα ηνπ νξηαθνχ ζηξψκαηνο. Ζ απφζηαζε απφ ηελ επηθάλεηα ζην

ζεκείν ηνπ ρψξνπ πνπ ε ηαρχηεηα ηνπ αέξα εμηζψλεηαη κε ηελ ηαρχηεηα ησλ ε-

ιεχζεξσλ αεξνλεκαηίσλ ιέγεηαη πιάηνο ηνπ νξηαθνχ ζηξψκαηνο.

πλαληήζακε δπφ κνξθέο νξηαθνχ ζηξψκαηνο: ηε γξακκηθή θαη ηελ αλψκαιε. Ο-

ξηαθφ ζηξψκα κε γξακκηθά κεηαβαιιφκελε ηαρχηεηα ιέγεηαη ζηξσηφ, νκαιφ, ιείν.

Αληίζεηα φηαλ ε ηαρχηεηα κεηαβάιιεηαη εθζεηηθά (κε ζηαζεξή ρξνληθά κεηαβνιή)

ην ζηξψκα ιέγεηαη ζηξνβηιψδεο (ηπξβψδεο, κε αλψκαιε ξνή). αλ παξάδεηγκα

αο πάξνπκε ηνλ θαπλφ ελφο ηζηγάξνπ πνπ αλεβαίλεη ζε ήξεκε αηκφζθαηξα. ην

πξψην ηνπ ηκήκα έρσ ζηξσηή ξνή. Πην πάλσ ε ξνή γίλεηαη ζηξνβηιψδεο. Πξν-

ζπάζεηα ηνπ κεραληθνχ ζρεδηαζηή είλαη λα επηηχρεη έλα ζηξσηφ νξηαθφ ζηξψκα

γηα λα έρεη έηζη ην ρακειφηεξν βαζκφ νπηζζέιθνπζαο απφ ηελ ηξηβή επηθαλείαο.

Ζ κνξθηθή νπηζζέιθνπζα (αληίζηαζε) είλαη απιή. Δμαξηάηαη αθξηβψο απ' ηε

κνξθή ηνπ ζψκαηνο. Έλα ηεηξάγσλν ζψκα πνπ θηλείηαη κέζα ζηνλ αέξα έρεη κε-

γαιχηεξε κνξθηθή αληίζηαζε απφ έλα ζψκα πνπ έρεη ζρήκα ζηαγφλαο ή πηέξπ-

γαο. Ζ ξνή ηνπ αέξα γχξσ απφ έλα ζψκα πνπ έρεη κνξθή ζηαγφλαο είλαη πεξηζ-

ζφηεξν νκαιή θαη ηα αεξνλεκάηηα δελ απνθνιινχληαη απφ ηελ επηθάλεηα γηα λα

δεκηνπξγήζνπλ ζηξνβίινπο -θη επνκέλσο ηξηβή επηθαλείαο- φπσο ζα ζπλέβαηλε

ζ' έλα κε «αεξνδπλακηθφ» ζψκα. Ζ άλσζε, πνπ πξηλ ιίγν αλαθέξακε είλαη κηα

δχλακε πνπ, πξηλ ιίγν θαηξφ, απαζρνινχζε κφλν ηνπο ζρεδηαζηέο ησλ αγσληζηη-

θψλ απηνθηλήησλ. ζν ηα απηνθίλεηα γίλνληαη πην κηθξά θαη πην ειαθξά, ηφζν κε-

γαιχηεξν ξφιν παίδεη ην θαηλφκελν ηεο άλσζεο. Έρνπλ παξνπζηαζηεί πεξηπηψ-

ζεηο πνπ απηνθίλεην έκεηλε ζρεδφλ «ρσξίο ηηκφλη» ζηε… θαληαζηηθή ηαρχηεηα

ησλ 120 ρ.α.σ. εμαηηίαο ηεο άλσζεο. Άιιεο δπλάκεηο πνπ επελεξγνχλ ζην απηνθί-

λεην, φπσο ήδε αλαθέξακε, επεξεάδνπλ ηελ θαηεπζπληηθή ηνπ ηθαλφηεηα, ηε ζπ-

κπεξηθνξά ηνπ ζηνπο πιάγηνπο αλέκνπο, ηε ζπκπεξηθνξά ηνπ ζην ζπλδπαζκφ



πιάγηνπ αλέκνπ/αλσκαιίαο δξφκνπ, ζηε θφξησζε κε επηβάηεο ή απνζθεπέο ζηε

ζράξα θ.α. Πνιιά δπζηπρήκαηα έρνπλ γίλεη απφ πιάγηνπο αλέκνπο ζηνπο εζλη-

θνχο δξφκνπο, πνπ αλάγθαζαλ απηνθίλεηα λα εθηξαπνχλ απ' ηελ πνξεία ηνπο

ίζσο ηε ζηηγκή πνπ πξνζπεξλνχζαλ. Αο κελ μερλάκε φηη ην πξνζπέξαζκα ελφο

θνξηεγνχ πνπ θηλείηαη κε κεγάιε ηαρχηεηα (90-100 ρικ) κπνξεί λα ζέζεη ζε θίλε-

ζε ηνπο κεραληζκνχο αεξνδπλακηθήο απνζηαζεξνπνίεζεο ηνπ απηνθηλήηνπ καο.

Σίηινο φκσο ησλ άξζξσλ καο είλαη αεξνδπλακηθή θαη Οηθνλνκία, γη' απηφ παξα-

πέκπνπκε ηνπο αλαγλψζηεο πνπ ζέινπλ λα κάζνπλ πεξηζζφηεξα ζε παιηφηεξα

άξζξα ησλ 4Σ.

4.11 Αεποδςναμική Ανηίζηαζη και Οικονομία

Αξρίδνπκε κε ηελ εμήο δήισζε: αλ ν κεραληθφο-ζρεδηαζηήο θαηαθέξεη λα κεηψζεη

ηνλ .Α.Α θαηά 5ν ηνηο εθαηφ, ηφηε ρσξίο άιια κέζα, ζα έρεη επηηχρεη νηθνλνκία,

ζηελ θαηαλάισζε ηεο ηάμεο ηνπ 1.5 ηνηο εθαηφ! Απηφο είλαη ίζσο θαη ν ιφγνο πνπ

ηα ηειεπηαία ρξφληα βιέπνπκε ηφζνπο πνιινχο αλεκνθξάθηεο ζε απηνθίλεηα πα-

ξαγσγήο! Αλεκνθξάθηεο ζα βξείηε αθφκα θαη ζηα πην «νηθνγελεηαθά» απηνθίλεηα,

θη είκαζηε ζίγνπξνη φηη ε ρξήζε ηνπο ζα έρεη απνηέιεζκα ζηηο ηζέπεο φισλ απηψλ

πνπ δελ ελδηαθέξνληαη γηα ηνπο αγψλεο, αθνχ νη αεξνθξάθηεο αλαθαιχθηεθαλ —

θαη ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα πξψηε θνξά- απφ ηνλ Ακεξηθαλφ Ρίηζη Γθίληεξ ην…

1961! Σέζζεξηο ιφγνη επεξεάδνπλ ηελ θαηαλάισζε ελφο ζπγθεθξηκέλνπ

νρήκαηνο:

1. ε ηζρχο ηνπ θηλεηήξα

2. ε εηδηθή ηνπ θαηαλάισζε (ή απνδνηηθφηεηα)

3. ην βάξνο ηνπ νρήκαηνο θαη

4. ε δχλακε ηεο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο.

Θα κπνξνχζακε λα θάλνπκε νηθνλνκία ζηελ θαηαλάισζε κεηψλνληαο ηελ ηζρχ

ηνπ θηλεηήξα θαηά 10 ηνηο εθαηφ π.ρ. ζηελ πεξίπησζε απηή ζα είρακε νηθνλνκία

ηεο ηάμεο ηνπ 4 ηνηο εθαηφ. Διαηηψλνληαο ην βάξνο θαηά 10 ηνηο εθαηφ κεηψλνπκε

ηελ ηξηβή θχιεζεο θαη επηηπγράλνπκε νηθνλνκία ηεο ηάμεο ηνπ 2.5 ηνηο εθαηφ.

Διαηηψλνληαο φκσο ηελ αεξνδπλακηθή αληίζηαζε θαηά 10 ηνηο εθαηφ (θη αθήλν-

ληαο) ηα άιια ζηνηρεία ηνπ απηνθηλήηνπ φπσο έρνπλ), επηηπγράλνπκε νηθνλνκία

ηεο ηάμεο ηνπ 3,5 ηνηο εθαηφ! Αλ κάιηζηα ππνζέζνπκε φηη δνχκε ζε κηα Δπξσπατ-



θή ρψξα φπνπ ην ηδησηηθφ απηνθίλεην δελ ρξεζηκνπνηείηαη κφλν ηα ζαββαηνθχξη-

αθα αιιά θαζεκεξηλά γηα ηηο κεηαθηλήζεηο καο απφ πφιε ζε πφιε κε ηαρχηεηα

120 ρ.α.σ ηφηε, αλ θαηαθέξνπκε λα κεηψζνπκε ηνλ .Α.Α θαηά 15 ηνηο εθαηφ, ζα

επηηχρνπκε νηθνλνκία ζηελ θαηαλάισζε ηεο ηάμεο ηνπ 10 ηνηο εθαηφ! Οηθνλνκία

απηήο ηεο ηάμεο απαηηεί εληειψο λέα ζρήκαηα ακαμσκάησλ, πνπ πξέπεη λα εμε-

ιηρζνχλ κάιινλ παξά λα παξνπζηαζηνχλ κέζα ζε κηα λχρηα ζην αγνξαζηηθφ θνη-

λφ πνπ ζ' αληηδξάζεη φπσο παιηά αληέδξαζε κε ηε ηηξνέλ πνπ έζπεπζε λα νλν-

κάζεη… «βάηξαρν». Κη απηφ θαίλεηαη φηη ζπκβαίλεη… Δλψ ν κέζνο φξνο ηνπ ζπ-

ληειεζηή αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο ηνπ κέζνπ Δπξσπατθνχ απηνθηλήηνπ είλαη

ηψξα 0.45-0.46 ην 1982 πξνβιέπεηαη λα έρεη πέζεη ζην 0.40 ή θαη ρακειφηεξα,

ρσξίο λα ελνριεζεί ν κέζνο φξνο ηνπ θπξίνπ Νηθνιάθε θαη ηεο θπξίαο Σαζίαο,

αιιά κφλν λα σθειεζεί. Αλ ινηπφλ ρξεζηκνπνηήζνπκε ζα βάζε γηα λα αξρίζνπκε

λ‘ ειαηηψλνπκε ηνλ .Α.Α ην 0.45 βιέπνπκε φηη ην πξψην 10 ηνηο εθαηφ είλαη ζρε-

ηηθά εχθνιν λα επηηεπρζεί. Δθεί πνπ νη θαηαζθεπαζηέο ζα ηα βξνπλ ζθνχξα, είλαη

ην παξαπέξα 10 ηνηο εθαηφ (γηα λα θηάζεη ν κέζνο φξνο ηνπ .Α.Α ηνπ 25% θαη ε

νηθνλνκία ζηελ θαηαλάισζε ζην 12%(;).



ΥΖΜΑ 26: ρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ησλ ζηξνβίισλ.

Καζψο ν αέξαο εγθαηαιείπεη ηα πίζσ άθξα ηνπ ακαμψκαηνο, έρεη κηα ηάζε λα δη-

αγξάςεη θχθινπο θάησ απ' ηελ επήξεηα ησλ δηάθνξσλ αεξνλεκάηησλ. Αλ νη

ζηξφβηινη απηνί απνθηήζνπλ εμσηεξηθή θνξά, ηφηε νη θχθινη κεγαιψλνπλ θαη ε

α.α. απμάλεη επεξεάδνληαο ηελ θαηαλάισζε. Οη κεραληθνί-ζρεδηαζηέο πξνζπα-

ζνχλ λα έρνπλ ζηξνβίινπο κε εζσηεξηθή θνξά, άξα δηάκεηξν κηθξφηεξε απ' ηε

δηάκεηξν ηεο «ζήξαγγαο» πνπ δεκηνπξγεί ζηνλ αέξα ην ακάμσκα κε ηελ θίλεζή

ηνπ. Έηζη, νη ζηξφβηινη δελ «βγαίλνπλ» έμσ ζηελ πεξηνρή νκαιήο ξνήο, γηα λ' απ-

μήζνπλ ηελ νπηζζέιθνπζα.



Οη πεξηζζφηεξνη κεραληθνί — ζρεδηαζηέο πηζηεχνπλ, φηη κε ηνλ αληαγσληζκφ πνπ

ππάξρεη απηή ηε ζηηγκή - θαη πνπ δηαξθψο κεγαιψλεη — νη θαηαλαισηέο ζα κπν-

ξνχλ λα απνθηήζνπλ πξαγκαηηθά ζσζηά ζρεδηαζκέλα απηνθίλεηα, θάπνπ ζηα

κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ '80! Ση έρνπκε ινηπφλ; Πνιχ θαιά λέα είλαη ε απάληεζε.

Μέζα ζηα ηειεπηαία ηξία ρξφληα ζπλέβεζαλ ηφζα πνιιά ζην ηδησηηθφ αχηνθίλεην,

ψζηε πιεζηάδεη λα γίλεη πεξηζζφηεξν νηθνδνκηθφ θη απ' απηά ηα κέζα καδηθήο, κε-

ηαθνξάο, θάηη πνπ νη αληίπαινί ηνπ θαηαιφγηδαλ ην κεγαιχηεξφ ηνπ κεηνλέθηεκα.

Πνηφο ζα μεράζεη εθείλε ηελ αλεθδηήγεηε δήισζε ηνπ θ. Αζαλάζηνπ Καλειιφπνπ-

ινπ πεξί ηεο αλάγθεο λα εμαθαληζηεί ην ι.ρ. απφ ηηο πφιεηο σο… αληηθνηλσληθφλ

εξγαιείνλ. Γήισζε απφιπηα κέζα ζην πιαίζην ηνπ δεηλ κνηξάδνληαη επηηαγέο ηεο

ΔΟΚ ζηνπο αγξφηεο ηεο Ζπείξνπ, θνξψληαο γθξη θνπζηνπκάθη, γξαβαηνχια θαη

γπαιηά «πεηαρηά» πξφο ηα πάλσ. Αο ζνβαξεπηνχκε φκσο… Κη αο πξνζπαζή-

ζνπκε λα ζρεδηάζνπκε έλα αεξνδπλακηθά ζσζηφ απηνθίλεην… δελ είλαη εχθνιν

αθφκα θη αλ η' φλνκά καο είλαη Πηληλθαξίλα ή Σδνπηδάξν. Οη πεξηνξηζκνί πνπ ηί-

ζεληαη ζηε ζρεδίαζε είλαη πνιινί. Ο θπξηφηεξνο είλαη βέβαηα απηφο πνπ πξψηα

αλαθέξακε: ε αλάγθε λα ηνπνζεηεζνχλ κέζα ζ' έλα ρψξν 4-5 άηνκα κε ηηο φ-

πνηεο απνζθεπέο ηνπο, λα βξεη ρψξν ν θηλεηήξαο, ην θηβψηην ηαρπηήησλ θαη ην

δηαθνξηθφ, λα ρσξέζεη θαη ε δεμακελή θαπζίκσλ πνπ πξέπεη λα είλαη αξθεηά κε-

γάιε γηα λα κελ αλαγθάδνπκε ηνλ νδεγφ ζε ζπρλέο ζηάζεηο. Λίγν πνιχ νη απαη-

ηήζεηο απηέο ηζρχνπλ γηα θάζε ηχπν απηνθηλήηνπ, απφ ηα νπδνχθη 500 κέρξη ηηο

Ρφιο-Ρφηο, κνλν πνπ ζηελ ηειεπηαία πεξίπησζε ν ζρεδηαζηήο δελ ηε βιέπεη ζαλ

«αλάγθε», αθνχ κηα Ρφιο-Ρφηο δελ κεηαθέξεη πνηέ 5 άηνκα κε ηηο απνζθεπέο

ηνπο, παξά κφλν ηνλ θχξην κε ηελ θπξία θαη ηνλ ζνθέξ. Έζησ φκσο φηη δελ καο

απαζρνινχλ νη Ρνιο απηή ηε ζηηγκή. Ση πξφβιεκα έρνπκε; Μα… πξέπεη λα ζρε-

δηάζνπκε ην ακάμσκα ζχκθσλα κε ηηο αξρέο ηηο αεξνδπλακηθήο αιιά λα ην θά-

λνπκε λα θαίλεηαη (ζην κεγάιν θνηλφ) θαη ζαλ δηθφ καο απηνθίλεην. Πξέπεη λα δη-

αηεξήζνπκε ίζσο ηε «κάζθα» (BMW, Μεξζεληέο, ηηξνέλ, Άιθα Ρνκέν θ.α.) αι-

ιά θαη ηε γεληθή «γξακκή» ηεο εηαηξίαο, απηφ πνπ θάλεη ηα απηνθίλεηά ηεο λα με-

ρσξίδνπλ απφ η' άιια. Ίζσο ε πην πεηπρεκέλε εηαηξία ζ' αχηφ ηνλ ηνκέα είλαη ε

ηηξνέλ πνπ έθαλε θάηη πνιχ άπιφ: αληί λ' αθνινπζήζεη «γξακκέο», αθνινχζεζε

ηε ξνή ηνπ αέξα γχξσ απ‘ η' απηνθίλεηά ηεο, παξακέλνληαο πάληα πηζηή ζηελ

φκνξθε απηή απαίηεζε, θη επηηπγράλνληαο πάληα εθπιεθηηθνχο βαζκνχο νηθνλν-

κίαο, πνπ νη αληίπαινί ηεο πεηζκαηηθά δελ ήζειαλ λα δνπλ. Οη ηεξάζηηεο πηέζεηο

φκσο πνπ ιεηηνπξγνχλ αλεμάξηεηα απ' ηηο ζειήζεηο ησλ ζρεδηαζηψλ απηνθηλήησλ



ακεξηθαληθνχ (κέρξη πέξπζη) ηχπνπ αλάγθαζαλ ην ηδησηηθφ απηνθίλεην λα θηάζεη

ζε δχν ζπγθεθξηκέλεο κνξθέο,

1. η‘ απηνθίλεηα κε ηελ πέκπηε πφξηα πίζσ πνπ δελ έρεη ηελ θιίζε ηνπ ζηέζηνλ

Βάγθνλ, αιιά πνιχ κεγαιχηεξε θαη

2. η' απηνθίλεηα κε ηνλ «θαλνληθφ» ρψξν απνζθεπψλ απηφλ πνπ μέξακε ηφζα

ρξφληα.

ηελ πξψηε θαηεγνξία κπνξεί λα θαηαηάμεη ηα Οξάηδνλ, ηα λέα άλη, ηηο λέεο Αι-

θαζνχλη ζηε δεχηεξε ηηο Κνξηίλα, ηα πει Καληέλη (πίζσ θίλεζε) ηα Βάξη-

κπνπξγθ 353, ηα Φίαη 131, 128 θ.α. Μηα απφπεηξα επηηπρνχο παληξέκαηνο ησλ

δχν θαηεγνξηψλ ήηαλ ε Λάληζηα ΖΡΔ. Μηα αθφκε ζε απηνθίλεην καδηθήο παξα-

γσγήο, είλαη ην λέν Δζθνξη. Αλακθίβνια ε λέα απηή κνξθή, πνπ ηψξα κπνξνχκε

λα πνχκε κε βεβαηφηεηα φηη εκθαλίζηεθε γηαηί πξφζθεξε πεξηζζφηεξν ρψξν γηα

απνζθεπέο θαη γξακκή «ζπνξ» παξά αεξνδπλακηθά σθέιε, ζα κείλεη αξθεηά

ρξφληα θνληά καο κέρξη λ' αληηθαηαζηαζεί απ‘ ην πξαγκαηηθά πνιπκνξθηθφ απην-

θίλεην.

Πνηφ φκσο είλαη, έθηνο απ‘ ην γεληθφ ζρήκα, ην ζεκείν ηνπ απηνθηλήηνπ πνπ πξν-

βάιιεη κεγαιχηεξε αληίζηαζε ζηελ θίλεζε; Μεηά ηε ζρεδφλ θαζνιηθή επηθξάηεζε

ησλ δηαηάμεσλ κεραλή εκπξφο/θίλεζε εκπξφο, κεραλή εκπξφο/θίλεζε πίζσ,

κπνξνχκε λα πνχκε φηη είλαη ην «ςπγείν» ή θαιχηεξα, νιφθιεξν ην ζχζηεκα ςχ-

μεο ηνπ θηλεηήξα κε ηε «κάζθα» θαη η' αλνίγκαηα θαη ηελ αλάγθε λα βγεη απφ θά-

πνπ ν αέξαο πνπ κπήθε/κπαίλεη ζην δηακέξηζκα ηεο κεραλήο.

θεθηείηε έλα απηνθίλεην πνπ θηλείηαη κε 100-120 ρ.α.σ. Σεξάζηηεο πνζφηεηεο

αέξα εηζέξρνληαη θάζε δεπηεξφιεπην ζην δηακέξηζκα ηνπ θηλεηήξα. Αλ ν ηξφπνο

εηζφδνπ θαη εμφδνπ ηνπ αέξα δελ είλαη ζσζηά κειεηεκέλνο, ηφηε έλα ζνβαξφ

πξφβιεκα γελληέηαη. Ζ αεξνδπλακηθή αληίζηαζε είλαη ηφζν κεγάιε, ψζηε δελ α-

πνθιείεηαη ν θηλεηήξαο λα θαηαλαιίζθεη… έλα ιίηξν θαπζίκνπ ζηα 100 ρικ, γηα λα

ηελ θαηαπνιεκήζεη. Ζ αληίζηαζε δελ παξνπζηάδεηαη κφλν ζηηο ζπξίδεο εηζαγσγήο

(ςπγείν) θαη ζηε δηαδξνκή ηνπ αέξα κέζα θαη γχξσ απ' ηνλ θηλεηήξα, αιιά θαη

ζηελ έμνδν, εθεί πνπ ν αέξαο «ηεο κεραλήο» ζπλαληά ηνλ «θαζαξφ» αέξα ηνπ

θαπφ. Οη αλεξρφκελεο ζηήιεο αέξα δεκηνπξγνχλ ζεκεία αλσκαιίαο πνπ θαηα-

ζηξέθνπλ ηελ νκαιή ξνή γχξσ απ' ην ζψκα (απηή πνπ ηφζν ζθιεξά πξνζπαζή-

ζακε ζ‘ απηφ ην άξζξν λα «δηαηεξήζνπκε» νκαιή, ηνλίδνληαο ηε ζεκαζία ηεο) θαη

http://en.wikipedia.org/wiki/Chrysler_Horizon

http://en.wikipedia.org/wiki/Alfa_Romeo_Alfasud

http://en.wikipedia.org/wiki/Alfa_Romeo_Alfasud

http://en.wikipedia.org/wiki/Ford_Cortina

http://en.wikipedia.org/wiki/Opel_Kadett

http://en.wikipedia.org/wiki/Wartburg_353

http://en.wikipedia.org/wiki/Wartburg_353

http://en.wikipedia.org/wiki/Fiat_131

http://el.wikipedia.org/wiki/Fiat_128

http://en.wikipedia.org/wiki/Lancia_Beta#HPE

http://en.wikipedia.org/wiki/Ford_Escort_%28Europe%29#Ford_Escort_Mark_III_.281980.E2.80.931986.29



απμάλνπλ αθφκα πεξηζζφηεξν ηελ νπηζζέιθνπζα. Γηα πεξηζζφηεξν απφ 15% ηνπ

νιηθνχ ζπληειεζηή αληίζηαζεο κπνξεί λα είλαη ππεχζπλν απηφ ην ηκήκα ηνπ νρή-

καηνο θαη κφλν.

ΥΖΜΑ 27: ην κέιινλ ζα δνζεί ε ίδηα ζεκαζία ζην θάησ κέξνο ηνπ απηνθηλήηνπ

κε απηή πνπ δίλεηαη ζην επάλσ.

ην κέιινλ ζα δνζεί ε ίδηα ζεκαζία ζην θάησ κέξνο ηνπ απηνθηλήηνπ κε απηή πνπ

δίλεηαη ζην επάλσ. Οη κεραληθνί ζα ζρεδηάδνπλ έηζη ην ρψξν ψζηε λα πξνζθέξεη

αθελφο ρακειφ ζ.α.α. θη αθεηέξνπ λα βνεζά ζηελ ςχμε ησλ θξέλσλ θαη ηνπ ζπ-

ζηήκαηνο κεηάδνζεο.

ΥΖΜΑ 28: Ζ δηείζδπζε ηνπ εκπξόο κέξνπο ηνπ απηνθηλήηνπ ζηνλ αέξα παίδεη

ζεκαληηθό ξόιν ζηελ πξνζπάζεηα γηα κείσζε ηνπ ζ.α.α. Σα ζρέδηα απηά αλνίγνπλ

κηα πόξηα γηα λα δνύκε ην κέιινλ



ΥΖΜΑ 29 α: Ζ κειέηε ηεο ξνήο ηνπ αέ-

ξα γύξσ απ' έλα ζώκα γίλεηαη κε δπό

ηξόπνπο. Με λήκαηα πνπ ηνπνζεηνύληαη

έλα-έλα πάλσ ζην κνληέιν ή κε θαπλό.

Σν απηνθίλεην ηεο θσηνγξαθίαο έρεη θα-

ιά αεξνδπλακηθά ραξαθηεξηζηηθά πνπ

θαίλνληαη απ' ηελ παξάιιειε ηνπνζέηε-

ζε ησλ λεκάησλ άθόκα θαη ζην πίζσ

ηδάκη.

ΥΖΜΑ 29 β: Σξεηο κέζνδνη κε-

ιέηεο καδί. Καπλόο, λήκαηα θαη

λεκαηνζράξα (πίζσ).

4.12 Ψάσνονηαρ για ηην ηελειόηηηα.

Πνηά άιια ζεκεία πέξα απ' ην «ςπγείν» θαη ην ρψξν ηεο κεραλήο θαη ην γεληθφ

ζρήκα ηνπ νρήκαηνο επεξεάδνπλ ηελ νηθνλνκία; ια! Ο πξνθπιαθηήξαο, νη

πξνβνιείο, ν εμσηεξηθφο θαζξέθηεο, ε έλσζε ηνπ παξκπξίδ κε ην ακάμσκα, ην

πεξίθεκν-ειίζην ζη' αιήζεηα αληηθείκελν πνπ ζπγθεληξψλεη ην λεξφ ηεο βξνρήο

θαη πνπ είλαη εθεί γηαηί πνηέ θαλείο δελ ζθέθηεθε λ‘ αληηκεησπίζεη επηζηεκνληθά ην

πξφβιεκα. Οη κεραληθνί κπαίλνπλ ην πξσί ζηηο 9 ζηε ζήξαγγα θαη βγαίλνπλ ην

απφγεπκα ζηηο 5, πξνζθέξνληαο ζηνλ εαπηφ ηνπο κφλν κηα ψξα γηα ην κεζεκε-

ξηαλφ ηνπο θαγεηφ, αληί ηεο «ζηέζηαο» ησλ θαηνίθσλ ηνπ καιαθνχ ππνγάζηξηνπ.

Ζ κειέηε ηεο θακπχιεο ελφο «θηεξνχ» κπνξεί λα ρξεηαζηεί έλα κήλα δνπιεηάο.

Αλ ε θακπχιε είλαη πνιχ απφηνκε, ε ξνή απνθνιιάηαη θη ε α.α. κεγαιψλεη. Αλ εί-

λαη πνιχ «καιαθή», ην θηεξφ δελ ζπλδέεηαη εχθνια κε ην θαπφ. Οη απνζηάζεηο

αλάκεζα ζηα «θηεξά» θαη ζην «θαπφ» είλαη ζεκαληηθέο, φπσο είλαη θαη η' αλνίγ-

καηα πνπ αθήλνπλ νη πφξηεο, ην θαπφ ηνπ ρψξνπ απνζθεπψλ. ηε δηάξθεηα ηεο

κειέηεο ελφο λένπ νρήκαηνο, νη κεραληθνί άξρίδνπλ ζπλήζσο απφ ην ηδαληθφ θαη

πξνρσξνχλ πξνο ην εθηθηφ. Μ' άιια ιφγηα ζην απηνθίλεην πνπ ζρεδίαζαλ ηνπν-



ζεηνχλ κηα «κχηε» πνπ θάλεη ζρεδφλ άςνγν δηαρσξηζκφ ησλ αεξνλεκάηησλ, αδη-

αθνξψληαο γηα ηα πξνβιήκαηα ςχμεο ηνπ θηλεηήξα ζ‘ απηφ ην ζηάδην θαη κηα

«νπξά», πνπ επίζεο ιεηηνπξγεί θαιά αεξνδπλακηθά. Μεηά αξρίδνπλ λ' αθαηξνχλ

ηκήκαηά ηνπο, πξνζπαζψληαο λα θηάζνπλ πίζσ ζην ζρήκα πνπ επέιεμαλ, θάλν-

ληαο ηηο απαξαίηεηεο κεηαηξνπέο. ' φιε ηε δηάξθεηα ησλ κεηξήζεσλ βειηηζηνπνί-

εζεο, νη επηζηήκνλεο θξνληίδνπλ λα εμεηάδνπλ κία παξάκεηξν ηε θνξά, ζπγθξί-

λνληάο ηελ κ' φ,ηη είραλ κέρξη εθείλε ηε ζηηγκή αληί λα εκπιέθνληαη κε δπφ, ηξία ή

πεξηζζφηεξα πξνβιήκαηα. Μεγάιε βνήζεηα πξνζθέξεη, ζηε κειέηε ηνπ θάζε

ηκήκαηνο ηνπ ακαμψκαηνο, ν θαπλφο πνπ βγαίλεη απφ έλα αθξνθχζην πνπ ν ε-

ξεπλεηήο κπνξεί λα πιεζηάζεη ζην ζεκείν πνπ ηνλ ελδηαθέξεη κε ην ρέξη. Ο ππν-

γξάθσλ είρε ηελ ηχρε λα δεη ην εμάξηεκα αχηφ ζε ιεηηνπξγία ζηε ζήξαγγα ηνπ Πη-

ληλθαξίλα θαη κπνξεί λα ζαο βεβαηψζεη φηη ε ρξήζε ηνπ είλαη πξάγκαηη εληππσ-

ζηαθή, θαζψο ηα αφξαηα αεξνλεκάηηα απνθηνχλ μαθληθά ξνή, γξακκή, ζρήκα,

πξνβιήκαηα θαη ιχζεηο! ια φζα είπακε γηα ηελ νκαιή θαη ηελ ηπξβψδε ξνή, γηα

ην νξηαθφ ζηξψκα, γηα ηηο αλσκαιίεο ηεο επηθάλεηαο θαη ην πσο επεξεάδνπλ ην

.Α.Α., εκθαλίδνληαη κπξνζηά ζηα έθπιεθηα κάηηα ηνπ παξαηεξεηή. Μφλν πξφ-

βιεκα ν αέξαο πνπ πεξλά γχξσ ζνπ, κε ηαρχηεηα 120 ρηιηνκέηξσλ ηελ ψξα! Πν-

ιχ σξαία φια απηά… ηη πξέπεη φκσο λα πξνζέρνπκε ηψξα φηαλ αγνξάδνπκε έλα

απηνθίλεην θαη ηη πξέπεη λα πξνζέρνπκε ζην κέιινλ. Μηα ζεηξά απφ ζρέδηα, πνπ

πξνζθέξζεθαλ ζηνπο 4Σ απφ ηνλ Γθία δείρλνπλ ην δξφκν πνπ ζ' αθνινπζήζεη ε

γξακκή ησλ απηνθηλήησλ ηνχηε ηε δεθαεηία. Μπνξνχκε λα δνχκε φηη πεξηζζφηε-

ξε πξνζνρή δίλεηαη ζην… θάησ ηκήκα ηνπ ακαμψκαηνο παξά ζην επάλσ. Σα απ-

ηνθίλεηά καο ινηπφλ πξέπεη λα έρνπλ νκαιέο «θνηιηέο» ρσξίο εμαηκίζεηο θαη ςα-

ιίδηα θαη αληηζηξεπηηθέο δνθνχο λα θξέκνληαη απφ παληνχ. Οη θαζξέθηεο πνπ ην-

πνζεηνχκε ηψξα ζην «θηεξφ» ή ζηελ πφξηα είλαη ππεχζπλνη γηα ην 0.007 ηνηο ε-

θαηφ ηεο νιηθήο ηηκήο α.α. ηνπ νρήκαηνο, ελψ νη ιαζπσηήξεο γηα ην… 4%! ια

απηά ηα πξφζζεηα αληηθείκελα ζα εμαθαληζηνχλ, ηα ιάζηηρα ρακεινχ πξνθίι ζα

ηνπνζεηεζνχλ ζ' φια ηα απηνθίλεηα θη νη αλεκνθξάθηεο επίζεο. Σν ηδησηηθφ απην-

θίλεην ζα αιιάμεη δξαζηηθά, επηηπγράλνληαο ηηκέο νηθνλνκίαο πνπ δελ ηνικνχζα-

κε λα ηηο ζθεθηνχκε νχηε ζηα πην ηνικεξά καο φλεηξα. Πξνβιέπνπκε φηη κέζα

ζηα επφκελα πέληε ρξφληα έλα απηνθίλεην 1.100 θ.εθ. δελ πξέπεη λα θαηαλαιψλεη

5-6 ιίηξα ζηα 100ρικ, κε ζηαζεξή ηαρχηεηα 100 ρηιηνκέηξσλ θαη δχν επηβάηεο. Αλ

δελ ην επηηπγράλεη ή δελ ζα είλαη ζσζηά ζρεδηαζκέλν αεξνδπλακηθά ή ν θηλεηή-

ξαο ηνπ ζα είλαη αξραίνο. Καη ζηηο δπφ



πεξηπηψζεηο ν αγνξαζηήο δελ έρεη θαλέλα ιφγν λα ην αγνξάζεη. Ζ επηζηήκε ηεο

αεξνδπλακηθήο ζα κεηαβάιιεη ηα άραξα θνπηηά ζε ζπζθεπέο ζχκθσλεο κε ηηο α-

λάγθεο θαη ην πλεχκα ηνπ 21νπ αηψλα. Παξφιεο ηηο θξαπγέο ησλ θνπιηνπξηαζκέ-

λσλ ελαληίνλ ηνπ ηδησηηθνχ απηνθηλήηνπ, ην ππέξνρν απηφ κεράλεκα ζα είλαη θν-

ληά καο γηα πνιιά ρξφληα αθφκα. Καη ην ρεηξφηεξν γηα απηνχο: ζα είλαη αηζζεηηθά

θαη ιεηηνπξγηθά πην ζσζηφ.

5. Ζ ΤΠΟΖΥΖΣΗΚΖ ΑΔΡΟΖΡΑΓΓΑ ΣΟΤ ΔΡΓΑΣΖΡΗΟΤ

Ζ αεξνζήξαγγα ηνπ εξγαζηεξίνπ απνηειείηαη απφ ηα παξαθάησ βαζηθά ηκήκαηα:

1) Ο πλρχηεο είλαη ην ηκήκα ηεο αεξνζήξαγγαο απφ φπνπ εηζέξρεηαη ν αέξαο

πξνο ην εζσηεξηθφ. Πξφθεηηαη γηα έλαλ θσληθφ αγσγφ ζην άθξν ηνπ νπνίνπ

είλαη ηνπνζεηεκέλε κηα δηάηαμε νκαινπνίεζεο ηεο ξνήο. Ζ δηάηαμε απηή έρεη

ηε κνξθή θπςεισηνχ αγσγνχ, νη θπςειίδεο ηνπ νπνίνπ, αλαγθάδνπλ ηνλ

αέξα ζε εμνκάιπλζε ηεο θίλεζεο ηνπ.

2) Μεηά ηνλ ζπγρχηε, αθνινπζεί ν Υψξνο Γνθηκψλ, φπνπ ηνπνζεηνχληαη ηα

δνθίκηα πξνο κειέηε, θαζψο θαη ηα κεηξεηηθά φξγαλα. Ο Υψξνο Γνθηκψλ

είλαη έλαο θπιηλδξηθφο αγσγφο, κε εηδηθέο νπέο νη νπνίεο επηηξέπνπλ ηελ

είζνδν ησλ κεηξεηηθψλ νξγάλσλ.

3) Ο Γηαρχηεο είλαη ην ηειεπηαίν ηκήκα ηεο αεξνζήξαγγαο απφ φπνπ

δηνρεηεχεηαη ν αέξαο μαλά ζην πεξηβάιινλ. Ο Γηαρχηεο, φπσο θαη ν

ζπλρχηεο, είλαη θσληθφο, κε κηθξφηεξε φκσο θσληθφηεηα, θαη αληίζηξνθε

θνξά ηνπ θψλνπ. ην άθξν ηνπ Γηαρχηε βξίζθεηαη έλαο αμνληθφο

αλεκηζηήξαο πςειήο ηζρχνο, ν νπνίνο δεκηνπξγεί ην ξεχκα αέξα ζηελ

αεξνζήξαγγα.

Μεηξεηηθέο - Ρπζκηζηηθέο Γηαηάμεηο

1) Ζιεθηξνληθά Ηζρχνο, ηνπνζεηεκέλα ζην θχθισκα ηνπ αλεκηζηήξα,

κεηαβάιινπλ ηελ ηαρχηεηα πεξηζηξνθήο ηνπ θηλεηήξα ελαιιαζζφκελνπ

ξεχκαηνο πνπ θηλεί ηε θηεξσηή. Έηζη είλαη δπλαηή ε κειέηε ηεο

ζπκπεξηθνξάο ησλ ζσκάησλ ζε ξνέο δηαθφξσλ ηαρπηήησλ.



ΥΖΜΑ 30: Τπνερεηηθή Αεξνζήξαγγα Δξγαζηεξίνπ.

2) σιήλαο Pitot. Σνπνζεηείηαη ζην ρψξν δνθηκψλ απφ εηδηθέο νπέο,

ειέγρνληαο ηελ νκαιφηεηα ηεο ξνήο ζην ρψξν δνθηκψλ. Ζ δηαδηθαζία ηνπ

ειέγρνπ ηεο νκαιφηεηαο ηεο ξνήο είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθή, γηα ηε

δηαζθάιηζε ηεο αθξίβεηαο ησλ εμαγφκελσλ απνηειεζκάησλ.

3) Πηεδνκεηξηθνί ζσιήλεο θαη πνιιαπιφ πνεηδέο καλφκεηξν. Πξφθεηηαη γηα κία

δηάηαμε ε νπνία κπνξεί λα δψζεη ηηκέο πίεζεο γηα δηάθνξα ζεκεία κηαο

δηαηνκήο ηεο ξνήο. Με ηνλ ηξφπν απηφ, νπηηθνπνηείηαη ε κεηαβνιή ηεο

πίεζεο θαη ηεο ηαρχηεηαο πνπ πξνθαιεί ην εμεηαδφκελν ζψκα ζηε ξνή. Ζ

κεηξεηηθή απηή δηάηαμε θαίλεηαη ζην παξαθάησ ζρήκα.

4) Κεθιηκέλν πνεηδέο καλφκεηξν. Πξφθεηηαη γηα έλα καλφκεηξν, ην νπνίν

παξέρεη ηηκέο κέηξεζεο αξθεηά κεγάιεο αθξίβεηαο. Ζ βαζκνλφκεζή ηνπ δελ

έρεη γίλεη κε βάζε ηηο κνλάδεο πίεζεο, αιιά κε βάζε ηηο κνλάδεο ηαρχηεηαο.

Έηζη ινηπφλ επηηξέπεη ζην ρεηξηζηή ηεο αεξνζήξαγγαο ηνλ αθξηβή έιεγρν

ηεο ηαρχηεηαο ξνήο ζην ρψξν δνθηκψλ.

5) Γηάηαμε εμηζνξξφπεζεο ηεο αεξνδπλακηθήο αληίζηαζεο. Πξφθεηηαη γηα κηα

ζρεηηθά απιή δηάηαμε ε νπνία απνηειείηαη απφ έλαλ αξζξσηφ βξαρίνλα κε

δπλαηφηεηα κεηαβαιιφκελεο θφξηηζεο. Δηδηθφηεξα, ν ρεηξηζηήο έρεη ηε

δπλαηφηεηα λα πξνζζαθαηξεί (δνθηκαζηηθά) βαξίδηα ζην βξαρίνλα, έηζη

ψζηε λα εμηζνξξνπήζεη κε ηα βαξίδηα απηά ηελ, αζθνχκελε απφ ηε ξνή ζην

ζψκα, δχλακε (FD). Ζ δηάηαμε απηή θαίλεηαη ζην ζρήκα πνπ αθνινπζεί



6. ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΑΤΣΟΚΗΝΖΣΟΤ – ΑΝΣΗΚΔΗΜΔΝΟ – ΣΟΥΟ

Ζ αεξνδπλακηθή (ησλ απηνθηλήησλ) εμεηάδεη ηελ επνλνκαδφκελε ‗εμσηεξηθή

ξνή‘ δειαδή ηελ ξνή γχξν απφ ην απηνθίλεην κε ηα δηάθνξα επίπεδά ηεο. Γλσ-

ξίδνπκε, φηη φινη καο άλζξσπνη, δψα, έςπρα φληα θαη άςπρα αληηθείκελα, πεξη-

βαιιφκαζηε απφ έλα ξεπζηφ πνπ νλνκάδεηαη αηκφζθαηξα κε δηάθνξα επίπεδα

θαη εληφο ηνπ νπνίνπ θηλνχκαζηε θαη δνχκε. Δπνκέλσο ην αληηθείκελν ηεο αε-

ξνδπλακηθήο(ζην απηνθίλεην) θαιείηαη λα ππνινγίζεη:1. ηηο αληηζηάζεηο, 2. ηελ

άλσζε. 3. ηελ ηζρχ ηνπ θηλεηήξα θαη 4. ηηο δεκηνπξγνχκελεο ξνπέο.

ΥΖΜΑ 31: Xξνλνινγηθνί πεξηόδνη κε αληίζηνηρνποηύπνπο ακαμσκάησλ.

ΥΖΜΑ 32: Γπλακηθή απηνθηλήηνπ



Δπίζεο ε αεξνδπλακηθή, εμεηάδεη ηε ξνή ε νπνία ππάξρεη κέζα απφ ηα εμαξηή-

καηα θαη απνθαιείηαη ‗εζσηεξηθή ξνή‘ π.ρ. ηε ξνή κέζα απφ ην ςπγείν ηελ θακπί-

λα ησλ επηβαηψλ θ.α.

Σέινο ν ηνκέαο ηεο αεξνδπλακηθήο εμεηάδεη ηνλ ζφξπβν πνπ δεκηνπξγείηαη θαηά

ηε θίλεζε ηνπ νρήκαηνο θαη ηε πεξηνρή κε ηα απφλεξα, ηε ςχμε ιαδηνχ ηνπ θηλε-

ηήξα θ.α.

ηφρνο ηεο αεξνδπλακηθήο ινηπφλ είλαη ε αλεχξεζε ησλ δεκηνπξγνχκελσλ αε-

ξνδπλακηθψλ δπλάκεσλ θαη ησλ πξνθαινχκελσλ απφ απηψλ ξνπψλ, φπνπ θαη νη

ηειεπηαίεο θαζνξίδνπλ ηελ ζηαζεξφηεηα θαηά ηελ επηηάρπλζε αιιά θαη ηε δπλαηφ-

ηεηα ειέγρνπ θαη θαηεχζπλζεο ηνπ απηνθηλήηνπ.

Οη θαηαζθεπαζηέο ζηελ νπζία πεηξακαηίδνληαη κε κηα δχλακε ζηελ θαηεχζπλζε

ξνήο πνπ νλνκάδεηαη «αεποδςναμική ανηίζηαζη W» θαη δίλεηαη απφ ηε ζρέζε:

2u

2AcW

x

πνπ:cx=αδηάζηαηνο ζπληειεζηήο αληίζηαζεο(νπηζζέιθνπζαο) A=κεησπηθή επηθάλεηα απηνθηλήηνπ (ζρ.16) ξ= ππθλφηεηα u=ηαρχηεηα απηνθηλήηνπ. Σα κεγέζε Α θαη u , νξίδνληαη θάζε θνξά αλάινγα κε ηηο απαηηήζεηο ηεο αγνξάο

θαη ησλ ρξεζηψλ.

Ζ αεξνδπλακηθή ζήκεξα έρεη έλα επξχ πεδίν εθαξκνγψλ ζε πνιινχο θαη πνηθί-

ινπο ηνκείο νη νπνίνη βξίζθνληαη θαη πέξα ηνπ θφζκνπ ησλ απηνθηλήησλ θαη πνι-

ινί απφ ηνπο νπνίνπο είλαη ζε πεηξακαηηθφ αθφκα ζηάδην.Γηα λα θαηαιάβνπκε

φκσο θαιχηεξα πσο πξνζπαζνχκε λα επηηχρνπκε ην ιεγφκελν ‗Αεροδσναμικό

ζτήμα’, ζα πξέπεη πξψηα λα θαηαλνήζνπκε ηη ζπκβαίλεη γχξσ καο φηαλ θηλνχ-

καζηε κέζα ζε απηφ ην ξεπζηφ πνπ καο πεξηβάιεη θαη νλνκάδνπκε αηκόζθαηξα

Α) Β)

ΥΖΜΑ 33: Ρντθό πεδίν πνπ ζρεκαηίδεηαη γύξσ από δπν ηύπνπο ακαμώκαηνο θαη ζπκκεηξηθά (ηνπιάρηζηνλ θαηά ηε επζεία πνξεία).



Καηά ηελ θίλεζε ινηπφλ ελφο νρήκαηνο, ηα ζηξψκαηα ηνπ αέξα αλαπηχζζνπλ κηα

θαηεχζπλζε ξνήο ηελ νπνία νλνκάδνπκε ΡΟ’Ι’ΚΟ ΠΔΓΙΟ ην νπνίν αξρηθά ζρε-

καηίδεηαη κε κεγάιε πίεζε κπξνζηά ζην φρεκα ελψ ζην πίζσ κέξνο έρνπκε ζρε-

καηηζκφ ζηξνβηιηζκψλ θαη ρακειή πίεζε θαη απηφ έρεη ζαλ απνηέιεζκα ηε δεκη-

νπξγία ηεο θαηεχζπλζεο -ξνήο ηνπ πεδίνπ πνπ πξναλαθέξακε.

ην παξαπάλσ ζρήκα βιέπνπκε δπν ηχπνπο ακαμψκαηνο ελψ ηαπηφρξνλα πα-

ξαηεξνχκε θαη ηε γεληθή πνξεία ηνπ αέξα ( ξντθφ πεδίν) πνπ ζρεκαηίδεηαη γχξσ

απφ απηφ θαη ζπκκεηξηθά(ηνπιάρηζηνλ θαηά ηε επζεία πνξεία). Απηή ε ξνή ( ξντθφ

πεδίν) έγηλε πην θαηαλνεηή θαη νπηηθά αληηιεπηή, φηαλ μεθίλεζαλ πεηξάκαηα ζε

νρήκαηα ζηα νπνία εκθπζνχζαλ αέξα κε θαπλφ θαη κε δέζκε θσηφο γηα λα πα-

ξαηεξεζεί ε πνξεία ηεο ξνήο πνπ δηαγξάθεηαη, άιια θαη γηα λα ηελ εχξεζε ηεο

ζπλνιηθήο κεησπηθήο επηθάλεηαο Α.

ΥΖΜΑ 34: Πνξεία ξνήο αέξα κε θαπλό θαη εύξεζε ηεο ζπλνιηθήο κεησπηθήο

επηθάλεηαο Α.

ΥΖΜΑ 35: Μείσζε ηνπ ζπληειεζηή cx αιιά θαη ηε cx*Α.



Οη θαηαζθεπαζηέο θαη νη επηζηήκνλεο πνπ αζρνινχληαη κε ηνλ ηνκέα ηεο αεξνδπ-

λακηθήο επηθεληξψλνπλ ηελ πξνζνρή ηνπο ζρεδφλ κφλν ζην ζπληειεζηή cx αιιά

θαη ζην γηλφκελν cx*Α (βιαβεξή επηθάλεηα αληίζηαζεο).

Με ηελ πάξνδν ησλ ρξφλσλ θαηάθεξαλ λα κεηψζνπλ έσο έλα βαζκφ ην cx αιιά

θαη ηε cx*Α, φπσο βιέπνπκε ζην ζρ.36.

ΥΖΜΑ 36: Σηκέο ηνπ ζπληειεζηή cx ζπλαξηήζεη ησλ εηώλ (1970 – 1995.)

ην παξαπάλσ ζρήκα (ζρ.36) παξαηεξνχκε φηη θαηά ηα πξψηα έηε ν cx έρεη πςε-

ιέο ηηκέο θαη απηφ δηθαηνινγείηαη ζην φηη νη θαηαζθεπαζηέο ηεο πξψηεο πεξηφδνπ η-

δηαίηεξα, δελ είραλ ζπλεηδεηνπνηήζεη ηη είλαη αεξνδπλακηθή αληίζηαζε αθξηβψο αι-

ιά θαη ηα κεγέζε ηα νπνία απηή πεξηθιείεη γηα λα πεηξακαηηζηνχλ πάλσ ζε απηά θαη

φηαλ άξρηζε λα γίλεηαη αληηιεπηή ε ζεκαζία ηεο αεξνδπλακηθήο σο κεγέζνπο ζε-

καληηθνχ γηα ηελ εμαζθάιηζε ηεο θαιχηεξεο αχμεζεο ηεο ηαρχηεηαο θαη ηεο νηθν-

λνκίαο ησλ θαπζίκσλ, νη θαηαζθεπαζηέο κε έρνληαο πιήξε επηζηεκνληθή θαηάξηη-

ζε αθφκα αλαδεηνχζαλ ελζηηθησδψο ην θαιχηεξν αεξνδπλακηθφ ακάμσκα γηα ηα

νρήκαηά ηνπο πνπ ζα ηνπο εμαζθάιηδε ηελ εθπιήξσζε ησλ επηδησθφκελσλ ζηφ-

ρσλ ηνπο θαη ηελ αλαγλψξηζε ίζσο έλαληη ησλ αληαγσληζηψλ ησλ.

Έηζη θαηαθεχγαλε ζε θπζηθά θαη ηερληθά γεσκεηξηθά ζρήκαηα (π.ρ. βιήκαηα) γηα

λα πεηξακαηηζηνχλ θαη έηζη εθεχξαλ παξάμελα ζρήκαηα ηα νπνία άιια ηα απέζπ-

ξαλ θαη άιια ηα εμέιημαλ.

Παξαθάησ (Πίλ.1), θαίλνληαη δηάθνξα γεσκεηξηθά ζψκαηα φπσο νη ζθαίξεο κε ηηο

αληηζηάζεηο πνπ παξνπζηάδνπλ, ελψ ζπλεκκέλα κε ηελ εξγαζία δίλνληαη θαη δηά-

θνξνη ηχπνη ακαμψκαηνο κε θαιχηεξν απηφ πνπ κνηάδεη ζαλ ζηαγφλα.

Ζ εηξσλεία είλαη φηη δπζηπρψο νη κειεηεηέο απέθηεζαλ κεγάιε θαηάξηηζε θαη πείξα

απφ ηνλ παγθφζκην πφιεκν φηαλ θιείζηεθαλ ζηα εξγαζηήξηα θαη ηα εξγνζηάζηά

ηνπο γηα λα εξεπλήζνπλ θαη λα βξνπλ πσο ζα πιήμνπλ ηνλ αληίπαιν θαη έηζη έρνπ-



κε κεηά ηνλ πφιεκν κηα πιεζψξα γλψζεσλ πνπ απνθηήζεθε απφ απηφλ κέζσ θπ-

ξίσο ηεο αεξνλαππεγηθήο πνπ ηψξα εθαξκφδεηαη θαη ζηα ακάμηα.

ΠΙΝΑΚΑΣ 1:Αντιστάσεις γεωμετρικών σωμάτων.

7. ΜΔΘΟΓΟΗ ΒΔΛΣΗΣΟΠΟΗΖΖ ΣΩΝ ΔΞΑΡΣΖΜΑΣΩΝ

ζν πεξλάλε ηα ρξφληα, νη εηαηξίεο πξνζπαζνχλ λα αμηνπνηήζνπλ ηα απνηειέ-

ζκαηα ησλ εξεπλψλ ηεο αεξνδπλακηθήο κε αληαπφθξηζε φκσο ζηεο απαηηήζεηο

ησλ ρξεζηψλ ζηηο λνκνζεηηθέο δηαηάμεηο θαη ζηηο θπθινθνξηαθέο αλάγθεο. Έηζη ζηε

θαηαζθεπή θαη ηε δηακφξθσζε ηνπ ακαμψκαηνο ζπνπδαίν ξφιν έρεη θαη ν ηξφπνο

θαηεξγαζίαο θαη πινπνίεζεο ηνπ ζρήκαηνο θαη ηεο θαηαζθεπήο απφ ην αξρηθφ

ζηάδην έσο ην ηειηθφ πνπ ζα βγεη ζηελ αγνξά. Δδψ φκσο ππάξρεη κηα ζεκαληηθή

ιεπηνκέξεηα πνπ παίδεη θαζνξηζηηθφ ξφιν θαη καο ιέεη φηη ε δηακφξθσζε κφλν ηνπ

ακαμψκαηνο δελ είλαη απφ κφλε ηεο ην πην ζεκαληηθφ θξηηήξην γηα ηελ επίηεπμε κη-

θξνχ ζπληειεζηή αληίζηαζεο, αιιά θαηά ηνπο γλσζηνχο καο Hucho, Jansen θαη

Emelmann ζηε λεφηεξε πεξίνδν εθαξκφδεηαη ε κέζνδνο ηεο «βειηηζηνπνίεζεο ησλ

εμαξηεκάησλ».

Ζ ζπγθεθξηκέλε κέζνδνο βνεζά ζην λα γίλνπλ κεηαηξνπέο ζηα επηκέξνπο εμαξηή-

καηα ηνπ απηνθηλήηνπ ρσξίο λα έρνπκε κεγάιε απφθιηζε απφ ην αξρηθφ ακάμσκα.

Ζ κέζνδνο απηή εθαξκφζηεθε θαη ζην VW Scrirocco φπνπ ζηε αξρηθή ηνπ κνξθή

είρε ζπληειεζηή αληίζηαζεο 0,50, αιιά κε ηηο θαηάιιειεο θαη ηηο ζπλερείο βειηηψ-

ζεηο κεηψζεθε ζε 0,41 ζηελ ίδηα ηηκή κε απηή ηνπ Opel GT (απηνθίλεην ξνΐθήο κνξ-

θήο).

ηα λεψηεξα ρξφληα γηα ηε κείσζε ηνπ ζπληειεζηή αληίζηαζεο-νπηζζέιθνπζαο,

αλαπηχρζεθε θαη ρξεζηκνπνηείηαη ε κέζνδνο γηα ηελ αλάπηπμε ηεο «βέιηηζηεο

κνξθήο» (ρ.37).

Ζ αλάπηπμε απηήο ηεο κεζφδνπ είλαη εμειηθηηθή θαη αλαιχεηαη ζε δπν ζηάδηα:



1Ο ΣΑΓΗΟ: ην πξψην ζηάδην νη θαηαζθεπαζηέο-εηαηξείεο κέζα απφ δηάθνξα

ζρέδηα θαηαιήγνπλ ηειηθά ζε έλα αξρηθφ ζψκα φπνπ πάλσ ζε απηφ ζα εξγαζηνχλ

ιακβάλνληαο ππφςε ηνπο ηελ άλεηε παξακνλή ησλ επηβαηψλ κέζα ζην φρεκα, ηηο

ηζρχνπζεο λνκνζεηηθέο δηαηάμεηο θαη ηηο αζθαιηζηηθέο νδεγίεο, ηηο δπλαηφηεηεο επε-

μεξγαζίαο θαη θαηεξγαζίαο ησλ εμαξηεκάησλ, θαζψο θαη κηα γεληθψο απνδεθηή

εκθάληζε.

2Ο ΣΑΓΗΟ: ην δεχηεξν ζηάδην νη θαηαζθεπαζηέο επηδεηνχλ ηελ αλεχξεζε θαηα-

ζθεπαζηηθψλ ιχζεσλ γηα ηελ ειαρηζηνπνίεζε ηεο ηηκήο ηεο νπηζζέιθνπζαο πνπ

πξνθαινχλ ηα εμαξηήκαηα ζηε ξνή.

ΥΖΜΑ 37: Μέζνδνο αλάπηπμεο «βέιηηζηεο κνξθήο».

Ζ βέιηηζηε κνξθή ηνπ ακαμψκαηνο βξίζθεηαη κέζα απφ βειηηψζεηο πνπ επηβε-

βαηψλνληαη απφ ζπλερείο κεηξήζεηο ζε αεξνζήξαγγεο.

Ζ δηαδηθαζία απφ ην αξρηθφ ζψκα κέρξη θαη ην ηειηθφ κνληέιν φπσο πξναλαθέξα-

κε ε βειηηζηνπνίεζε ηεο κνξθήο είλαη εμειηθηηθή θαη αλαπηχζζεηαη αλάινγα κε ηηο

παξαπάλσ απαηηήζεηο. Σν ζηάδην ηνπ βαζηθνχ κνληέινπ είλαη ε αξρή γηα ηελ ηειη-

θή κνξθή ηνπ κνληέινπ ηεο ηειηθήο κνξθήο φπνπ ζα παξαρζεί γηα λα δηεθδηθήζεη

κεξίδα ζηε αγνξά.

Ζ αχμεζε ηεο ηηκήο ηεο νπηζζέιθνπζαο (Cx), νθείιεηαη ζηελ εζσηεξηθή ξνή (ξνή

κέζα απφ ην ςπγείν εμαξηεκάησλ) θαη απφ βαζνπιψκαηα ζηε θαηαζθεπή ηνπ ακα-

μψκαηνο θαη ζε δεκηνπξγία απφλεξσλ.



Σα ηειεπηαία ρξφληα ε πιεηνςεθία ησλ νρεκάησλ έρνπλ ζπληειεζηή αληίζηαζεο

θάησ απφ 0,35 θαη απηφ γηαηί δίλνπλ(νη θαηαζθεπαζηέο) κεγάιε ζεκαζία εθηφο ησλ

άιισλ ζηε θιίζε ηνπ αλεκνζψξαθα, ζηηο γσλίεο κεηαβηβάζεσο ηνπ θαπφ πξνο ην

κπακπξίδ ζην ηειείσκα ηνπ πίζσ κέξνπο ηνπ απηνθηλήηνπ αιιά θαη ζε θάζε επη-

θάλεηα θαηά κήθνο ηνπ νρήκαηνο.

Μπνξνχκε ινηπφλ λα ρσξίζνπκε ην φρεκα ζε επηκέξνπο ηκήκαηα θαη λα αλαιχ-

ζνπκε ηηο αληηζηάζεηο πνπ εθαξκφδνληαη εθεί.

8. Ζ ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΣΟΤ ΜΠΡΟΣΗΝΟΤ ΜΔΡΟΤ ΣΟΤ ΑΤΣΟΚΗΝΖΣΟΤ

ΥΖΜΑ 38: Γξακκέο ξνήο θαη δεκηνπξγία αλαηαξάμεσλ θαη ζηξνβίισλ

ην παξαπάλσ ζρήκα βιέπνπκε ηε γξακκή ξνήο πνπ δηαγξάθεη ν αέξαο ζην

κπξνζηηλφ ηκήκα ηνπ απηνθηλήηνπ αιιά θαη ηε δεκηνπξγία αλαηαξάμεσλ θαη

ζηξνβίισλ κε απνηέιεζκα ηελ θαηαλάισζε θηλεηηθήο ελέξγεηαο θαη αχμεζε ηνπ

ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο

ην παξαπάλσ ζρήκα αμίδεη λα παξαηεξήζνπκε ηελ εκπξφζζηα νπή (άλνηγκα)

κπξνζηά απφ ην ςπγείν γηα ιφγνπο ςχμεο ηνπ θηλεηήξα. Απηή ε επηθάλεηα αιιά

θαη ην άλνηγκα, είλαη έλα αλαγθαίν θαθφ ζα ιέγακε γηαηί επηβάιιεηαη λα ππάξμεη

γηα ιεηηνπξγηθνχο ιφγνπο ηνπ απηνθηλήηνπ, αιιά δελ πξέπεη λα έρεη κεγάιε ηηκή

θαζφηη φζν πεξηζζφηεξν αέξαο πεξλά κέζα απφ ην ςπγείν κπνξεί λα επηηπγρά-

λνπκε θαιή ςχμε, αιιά ηφζν κεγαιχηεξεο αληηζηάζεηο έρνπκε. Άξα νη θαηαζθεπ



αζηέο δεκηνπξγνχλ έλα πεδίν ηηκψλ θαη βάζε απηψλ πεηξακαηίδνληαη ζε απηή

ηελ επηθάλεηα.

ην παξαπάλσ ζρήκα ε κνξθή ηνπ νρήκαηνο φπσο παξαηεξνχκε έρεη κε νκα-

ιέο αθκέο θαη πνιιέο γσλίεο κε απνηέιεζκα λα ππάξρνπλ θαη πεξηζζφηεξνη

ζηξνβηιηζκνί θαη κε φηη απηφ ζπλεπάγεηαη. Οη θαηαζθεπαζηέο πξνζπαζνχλ λα δί-

λνπλ φπσο παξαηεξνχκε άιισζηε απφ ηε θαζεκεξηλή καο δσή πην νκαιέο αθ-

κέο θαη θακππιφηεηα ζηηο γσλίεο γηα λα δεκηνπξγείηαη νκαιφηεξν πεδίν ξνήο- ξν-

τθφ πεδίν. Σψξα γηα ην ηη κνξθή πξέπεη λα έρεη ε εκπξφζζηα φςε ηνπ απηνθηλή-

ηνπ καο ην ιέεη ην παξαθάησ ζρήκα:

ΥΖΜΑ 39: Ηδαληθή κνξθή ηεο εκπξόζζηαο όςεο ηνπ απηνθηλήηνπ.

ην παξαθάησ ζρήκα (ζρ.23) έρνπκε κεξηθέο γεληθέο πεξηπηψζεηο ηεο κνξθήο

ηνπ εκπξφζζηνπ ηκήκαηνο ηνπ νρήκαηνο αιιά θαη ηε κείσζε ηνπ ζπληειεζηή ν-

πηζζέιθνπζαο αλάινγα κε ηε κνξθή ζηξνγγπινπνίεζεο.

Αλάινγα κε ηε κνξθή επηηπγράλνπκε θαη ηελ αλάινγε πνζνζηηαία κείσζε ηνπ

ζπληειεζηή αληίζηαζεο.

ην κπξνζηηλφ κέξνο ηνπ νρήκαηνο φπσο θαη ζε φιν ην φρεκα αλαπηχζζνληαη

κεγέζε ξνπήο θαη άλσζεο αλάινγα κε ην ζρεκαηηζκφ ηνπ. Δδψ απηφ πνπ πξέπεη

λα πξνζερζεί είλαη φηη ε ξνπή πξέπεη λα αλαπηπρζεί έσο κηα θξίζηκε ηηκή δηφηη

αλ ηελ μεπεξάζεη (απηή ηε ηηκή), ζα κεηνπζηαζηεί ζε ξνπή αλαηξνπήο. Δπίζεο

θαη ε άλσζε αλ πάξεη κεγάιε ηηκή ίζσο αιιάμεη ζε άλησζε. Οη δπν ζπληειεζηέο

απηψλ ησλ κεγεζψλ νλνκάδνληαη ζπληειεζηήο άλσζεο CA θαη ζπληειεζηήο ξν-

πήο αλαηξνπήο Cαλ θαη είλαη ζπλάξηεζε ηεο γσλίαο(έζησ α) πνπ ζρεκαηίδεηαη

κεηαμχ ηνπ νδνζηξψκαηνο θαη ηνπ νρήκαηνο.

ην παξαθάησ δηπιφ ζρήκα βιέπνπκε ηνπο δπν πξναλαθεξζέληεο ζπληειεζηέο

ζε ζπλάξηεζε ηεο γσλίαο α. Απφ ην ζρήκα βιέπνπκε φηη ζην αλαζεθσκέλν εκ-



πξφζζην ηκήκα απμάλεηαη ε άλσζε ιφγσ ηεο κεγαιχηεξεο θακππιφηεηαο ,ελψ

φηαλ δελ έρνπκε γσλία ε άλσζε είλαη λαη κελ ειάρηζηε αιιά ε ξνπή αλαηξνπήο

είλαη ε κέγηζηε. πκπεξαζκαηηθά άγνπκε ην ζπκπέξαζκα φηη ηα απηνθίλεηα πξέ-

πεη λα θαηαζθεπάδνληαη κε ην κπξνζηηλφ ηκήκα θαηεβαζκέλν γηα λα εμηζψλεηαη ε

ξνπή αλαηξνπήο.

εκαληηθή ζεκείσζε είλαη θαη ν ηξφπνο δηακφξθσζεο ηεο κάζθαο αιιά θαη ηνπ

θηεξνχ φπνπ ζηξνγγπινπνηνχληαη γηα λα επηηεπρζεί αεξνδπλακηθή δηακφξθσζε.

Απηή ε δηακφξθσζε κπνξεί λα πάξεη ειάρηζηε ηηκή ηελ ΓCx=0,05 αιιά δελ πιν-

πνηείηαη γηα απηνθίλεηα ηνπ εκπνξίνπ. Τπάξρνπλ εηαηξείεο φπσο ε VW ζην GOLF

φπνπ κε ηηο θαηάιιειεο δηακνξθψζεηο έρεη επηηχρεη κηα κείσζε ηεο ηάμεσο ησλ

90% δει ΓCx=0,045.Ζ AUDI δηακφξθσζε θαηάιιεια ηε κάζθα ηνπ AUDI 100.

Πξφθεηηαη γηα ηε βέιηηζηε αεξνδπλακηθή δηακφξθσζε θαη ε αληίζηαζε κεηψζεθε

ζην 11%. Αιιά επεηδή ε βέιηηζηε αεξνδπλακηθή αληίζηαζε δελ είλαη πξαγκαην-

πνηήζηκε ζηα νρήκαηα πνπ πξφθεηηαη λα βγνπλ ζην εκπφξην, ε ζπγθεθξηκέλε ε-

ηαηξεία ηειηθά δηακφξθσζε ηε κάζθα ηνπ AUDI 100 αλάινγα κε ηελ αθηίλα ‗Ρ‘ ηεο

εκπξφζζηαο γσλίαο. (ρ.41)

Πξηλ πξνρσξήζνπκε ζα πξέπεη λα εμεγεζεί ηη ζεκαίλεη ην «ΓCx». Απηφ ην κέγε-

ζνο είλαη ην αιγεβξηθφ άζξνηζκα ησλ αληηζηάζεσλ πνπ εκθαλίδνπλ ε κάζθα θαη

ην θηεξφ ηνπ νρήκαηνο αλ ππάξρεη ηαπηφρξνλε ζηξνγγπινπνίεζε.

ΥΖΜΑ 40: Γεληθέο πεξηπηώζεηο ηεο κνξθήο ηνπ εκπξόζζηνπ ηκήκαηνο ηνπ νρή-καηνο αιιά θαη ηε κείσζε ηνπ ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο αλάινγα κε ηε κνξθή

ζηξνγγπινπνίεζεο.



ΥΖΜΑ 41: δηακόξθσζε ηεο κάζθαο ηνπ AUDI 100 αλάινγα κε ηελ αθηίλα ‘Ρ’ ηεο

εκπξόζζηαο γσλίαο.

9. SPOILERS (ΑΔΡΟΣΟΜΖ ΑΤΣΟΚΗΝΖΣΟΤ)

Mε ηε ζεκαληηθή απηή κέζνδν πξνζπαζείηαη ε κείσζε ηεο άλσζεο θαη ηεο αληί-

ζηαζεο ηξηβήο ζηελ έμσ επηθάλεηα ηνπ παηψκαηνο ηνπ νρήκαηνο θαη έηζη επηηπγ-

ράλεηαη ηαπηφρξνλα θαη ε θαιχηεξε ςχμε ηνπ ςπγείνπ. Οη θαηαζθεπαζηέο πεηξα-

καηίδνληαη θαηαζθεπαζηηθά κε ηηο επηθξαηνχζεο πηέζεηο γχξσ απφ ην φρεκα αιιά

εηδηθά γηα ην SPOILER κειεηάηαη ε επίδξαζε ζην κπξνζηηλφ κέξνο ηνπ απηνθηλή-

ηνπ φπσο είπακε ζε ζπλάξηεζε κε ην χςνο θαη ην κήθνο ηνπ πνπ επεξεάδεη ζε-

καληηθά ηελ πίεζε αιιά θαη ηε θαηαλνκή ηεο θάησ απφ ην κπξνζηηλφ κέξνο ηνπ

απηνθηλήηνπ. Δθηηκάηαη σο ε επίδξαζε ηνπ SPOILER θαη ηεο εμσηεξηθήο επηθά-

λεηαο ηνπ παηψκαηνο λα είλαη ην αιγεβξηθφ άζξνηζκα ησλ αληηζηάζεψλ ηνπο θαη

λα καο δίλνπλ ηε ζρέζε:

W=WΡ+WR φπνπ:

WΡ: αληίζηαζε ηεο πίεζεο πνπ δεκηνπξγείηαη απφ ηε κνξθή

WR: αληίζηαζε ηξηβήο.



ΥΖΜΑ 42: Μνξθή ηνπ εκπξόζζηνπ ζρήκαηνο δπν νρεκάησλ (κηα ζρεκαηηθά θαη κηα πξαγκαηηθή) κε δηάθνξα ραξαθηεξηζηηθά

ην παξαπάλσ ζρήκα (ρ.42), βιέπνπκε κηα κνξθή ηνπ εκπξφζζηνπ ζρήκαηνο

δπν νρεκάησλ (κηα ζρεκαηηθά θαη κηα πξαγκαηηθή) κε δηάθνξα ραξαθηεξηζηηθά

θαη παξαηεξνχκε απφ ην ζρεδηάγξακκα φηη ε αχμεζε ηνπ χςνπο SPOILER Εζ/ζ

ζπλεπάγεηαη αχμεζε ηεο αληίζηαζεο ηεο κνξθήο Cxp, αιιά ηαπηφρξνλα παξαηε-

ξνχκε ηε κείσζε ηνπ ζπληειεζηή ηξηβήο ηνπ παηψκαηνο Cf .

Απφ πεηξάκαηα έρεη δηαπηζησζεί φηη ν ζπληειεζηήο αληίζηαζεο Cxp, απμάλεηαη

γξακκηθά κε ην χςνο ηνπ SPOILER Εζ.

ην παξαθάησ ζρήκα (ζρ.43) φπνπ απεηθνλίδνληαη ζην νξζφ-θαλνληθφ ζχζηεκα

αμφλσλ ηα κειεηψκελα κεγέζε, παξαηεξνχκε φηη αλ ζην φρεκα ηνπνζεηήζνπκε

έλα SPOILER κπξνζηά, ζα παξαηεξήζνπκε απηφ πνπ έρνπκε αλαθέξεη δει. ζα

κεησζεί ν ζπληειεζηήο άλσζεο Cαλ αιιά ν ζπληειεζηήο αληίζηαζεο Cx, παξνπ-

ζηάδεη ηνπηθφ ειάρηζην φηαλ ην SPOILER έρεη κήθνο 100 ρηι. θαη κεηά απμάλεηαη

γξακκηθά ζπλαξηήζεη ηνπ κήθνπο SPOILER.



ΥΖΜΑ 43: Απεηθόληζε ζην νξζό-θαλνληθό ζύζηεκα αμόλσλ ησλ κειεηώκελσλ κεγεζώλ.

10. ΤΣΖΜΑ ΚΑΠΟ - ΑΝΔΜΟΘΩΡΑΚΑ - ΚΟΛΩΝΩΝ - ΟΤΡΑΝΟΤ - ΔΞ.

ΔΠΗΦΑΝΔΗΑ ΠΑΣΩΜΑΣΟ

10.1 Καπο-ανεμοθώπακαρ

ην δηάζηεκα ηνπ θαπφ θαη ηνπ αλεκνζψξαθα, ππάξρεη δεκηνπξγία ζηξνβίισλ

πνπ είλαη απνηέιεζκα ηεο αχμεζεο ηεο πίεζεο φπνπ παξαηεξείηαη εθεί αιιά θαη

ηνπ φηη παξαηεξείηαη απνθφιιεζε ηεο ξνήο. ζν πην θακπχια είλαη ηα κεηαιιηθά

ηκήκαηα –αθκέο ζηε πεξηθέξεηα ηνπ νρήκαηνο θαη εηδηθφηεξα ζε απηφ ην ζχζηεκα

πνπ κειεηάκε, ηφζν πην απαιή είλαη ε ξνή θαη ε κεηαβνιή ηεο πίεζε θαη έηζη κεη-

ψλεηαη ε αληίζηαζε νπηζζέιθνπζαο, αιιά θαη ε δεκηνπξγία ζηξνβίισλ.

Υαξαθηεξηζηηθφ ησλ ζηξνβίισλ είλαη φηη πεξηζηξέθνληαη-ζηξνβηιίδνληαη ζε αληί-

ζεηε δηεχζπλζε απφ ηε ξντθή γξακκή.

Ζ ξνή φηαλ δελ απνθνιιάηαη απφ ην θαπφ ιφγν ηεο θακπχιεο πνπ εκθαλίδεη, έ-

ρεη ηελ παξαθάησ κνξθή (ζρ.44)

ΥΖΜΑ 44: Μνξθή θακπύιεο ξνήο πνπ δελ απνθνιιάηαη από ην θαπό.

ην παξαπάλσ βιέπνπκε ην θαπφ θαη ηνλ αλεκνζψξαθα θαη βέβαηα γελληέηαη ην

εξψηεκα πψο πξέπεη λα είλαη ν αλεκνζψξαθαο ηε ζέζε ηνπ, αιιά θαη ηη θιίζε

πξέπεη λα έρεη θαη ηέινο ηη θακππιφηεηα πξέπεη λα παξνπζηάδεη θαη αλ πξέπεη λα



παξνπζηάδεη θαζφηη δέρεηαη ίζσο ην κεγαιχηεξν φγθν ηεο ξνήο ζηελ επηθάλεηά

ηνπ.

Ο Scibor-Rylski,έθαλε πεηξάκαηα ζρεηηθά κε ηα παξαπάλσ θαη παξαηήξεζε ην

θαηλφκελν ηεο ‗θπζαιίδαο απνθφιιεζεο‘ φπνπ ζρεκαηίδεηαη κεηαμχ δπν ζεκείσλ

φπνπ ην έλα είλαη ην νξηαθφ-έζραην ζα ιέγακε ζεκείν φπνπ ε ξνή έρεη απνθνι-

ιεζεί απφ ην θαπφ θαη ην άιιν ζεκείν είλαη ην πξψην ζην νπνίν επαλαθνιιάηαη ε

ξνή απηή ηε θνξά ζηνλ αλεκνζψξαθα.

Ζ θιίζε ηνπ αλεκνζψξαθα έρεη ηηκέο απφ 30ν-40ν πεξίπνπ ρσξίο απηφ λα ηεξείηαη

απζηεξά αιιά θαη ρσξίο λα απνθιίλνπλ απφ ηηο παξαπάλσ ηηκέο θαζφηη κε ηελ

αιιαγή ηεο θιίζεο ηνπ αλεκνζψξαθα επεξεάδεηαη άκεζα ην νπηηθφ πεδίν ηνπ

νδεγνχ. Αιιά θπξίσο γηα επηβαηηθά ηεξνχληαη νη παξαπάλσ κνίξεο. Ζ θιίζε ε-

πεξεάδεη εθηφο ησλ άιισλ θαη ηε θσηεηλφηεηα ηνπ ρψξνπ ηεο θακπίλαο ησλ επη-

βαηψλ (φπσο αλαθέξεηαη θαη ζηε ζει.683 ησλ ζπλεκκέλσλ ζειίδσλ).Β

Ζ θακππιφηεηα είλαη άιινο έλαο ζεκαληηθφο παξάγνληαο φρη κφλν γηα κείσζε

ηεο αληίζηαζεο αιιά θαη γηα ηε νκαιφηεξε κνξθή ηεο γξακκήο ξνήο κε απνηέιε-

ζκα ηε ειαρηζηνπνίεζε ηεο δεκηνπξγίαο ζηξνβίισλ.

10.2 Α-κολώνα

αλ ζεκαληηθή παξάκεηξνο γηα ηελ αεξνδπλακηθή ησλ απηνθηλήησλ πξέπεη λα

εθιεθζεί θαη ε κνξθή ηεο πξψηεο θνιψλαο δει. ηεο θνιψλαο φπνπ ππάξρεη κε-

ηαμχ ηνπ αλεκνζψξαθα θαη ηεο κπξνζηηλήο ζχξαο.

ΥΖΜΑ 45: Μνξθή ηεο πξώηεο θνιώλαο δει. ηεο θνιώλαο όπνπ ππάξρεη κεηαμύ ηνπ αλεκνζώξαθα θαη ηεο κπξνζηηλήο ζύξαο.



ΥΖΜΑ 46: Βειηηώζεηο από ην πξώην ζρήκα ζην δεύηεξν.

ην ζρ.46 παξαηεξνχκε κεξηθέο βειηηψζεηο απφ ην πξψην ζρήκα ζην δεχηεξν.

ε απηή ηε θάηνςε απηή ζπγθεθξηκέλα δηαθξίλνπκε ηελ θακππιφηεηα πνπ παξα-

ηεξείηαη ζηνλ αλεκνζψξαθα-δ. ηδάκη-θνιψλα θαη παξαηεξείηαη ε κείσζε ηνπ ζπ-

ληειεζηή νπηζζέιθνπζαο πνπ είλαη ηεο ηάμεο ησλ 4%.

Οη θαηαζθεπαζηέο πξνζπαζνχλ ζηηο θνιψλεο λα βξνπλ ηε ‗ρξπζή ηνκή‘ φπσο

θαη γηα φιε ηελ θαηαζθεπή βέβαηα έηζη γηα αθφκε κηα θνξά πεηξακαηίδνληαη θαη

έηζη ππάξρεη κηα πνηθηιία απφ θαηαζθεπαζηηθά κνληέια ηα νπνία έρνπλ ηα ζεηηθά

αιιά θαη ηα αξλεηηθά ηνπο φπσο π.ρ. αλ θαηά ηε θαηαζθεπή κηαο θνιψλαο ε π-

δξνξξνή πξνεμέρεη κπνξεί θαηαζθεπαζηηθά απηή ε κνξθή λα είλαη απιή αιιά

ηαπηφρξνλα παξνπζηάδεηαη κηα πεξηνρή κε αλάπηπμε ζηξνβίισλ κε απνηέιεζκα

ηελ αχμεζε ηνπ ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο. Σν πιενλέθηεκα πνπ παξνπζηάδεη

φκσο απηή ε θαηαζθεπή είλαη φηη ζε πεξίνδν βξνρφπησζεο ην ηδάκη ηνπ παξαζχ-

ξνπ ηεο κπξνζηηλήο ζχξαο, δελ θαιχπηεηαη κε λεξφ.

ηελ άιιε κνξθή έρνπκε λαη κελ κείσζε ηνπ ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο θαη ηνπ

ζνξχβνπ ιφγσ ηεο θαηαζθεπαζηηθήο παξέκβαζεο, αιιά ην κπξνζηά παξάζπξν

θαιχπηεηαη κε λεξφ ζε πεξηφδνπο πνπ αλαθέξακε.

10.3 Οςπανόρ

Μέρξη ζηηγκήο αλαθεξζήθακε γηα ην κπξνζηηλφ ηκήκα ηνπ απηνθηλήηνπ. Ση γίλεηαη

φκσο κεηά θαηά ηε ζπλέρηζε ηεο ξντθήο γξακκήο πέξαλ απηνχ; Αο δνχκε ηη γίλε-

ηαη ζην αλψηαην κέξνο ηνπ νρήκαηνο δει. ζηελ επηθάλεηα ηνπ νπξαλνχ.

Ζ κεηάβαζε ηεο ξνήο (νξηαθήο) απφ ην κέξνο ηνπ αλεκνζψξαθα πξνο ηνλ νπξα-

λφ πξέπεη λα γίλεη κε αξθεηή νκαιφηεηα γηα λα απνθεπρζεί ε απνθφιιεζε ηεο

πνπ ζπλεπάγεηαη αχμεζε ηεο αληίζηαζεο. Γηα λα επηηεπρζεί φκσο απηφ, επηηάζ-



ζεηαη ην ζεκείν απφ φπνπ δηέξρεηαη ην νξηαθφ ζηξψκα απφ ηνλ αλεκνζψξαθα

ζηνλ νπξαλφ λα είλαη ζηξνγγπιεπκέλν ρσξίο αθκέο γηα λα έρνπκε ην επηζπκεηφ

απνηέιεζκα, αιιά θαη ν ίδηνο ν νπξαλφο ζα πξέπεη λα έρεη ηελ θαηάιιειε κνξθή

γηα λα παξαιάβεη ηε γξακκή ξνήο θαη λα ηελ απνδψζεη ζην πίζσ κέξνο ηνπ νρή-

καηνο.

ηα παξαθάησ ζρεδηαγξάκκαηα θαη ζην ζρήκα, βιέπνπκε ηε κείσζε ηεο αληί-

ζηαζεο θαη ηελ αχμεζε ηεο ‗βιαβεξήο επηθάλεηαο‘, ζπλαξηήζεη ηεο θακππιφηεηαο

πνπ δίλνπκε ζηνλ νπξαλφ.

ΥΖΜΑ 47: Μείσζε ηεο αληίζηαζεο θαη αύμεζε ηεο ‘βιαβεξήο επηθάλεηαο’, ζπ-

λαξηήζεη ηεο θακππιόηεηαο πνπ δίλνπκε ζηνλ νπξαλό.

10.4 Δξωηεπική επιθάνεια παηώμαηορ

Ζ εμσηεξηθή επηθάλεηα ηνπ παηψκαηνο είλαη έλαο ζεκαληηθφο παξάγνληαο πνπ

ιακβάλεηαη ζνβαξά ζηνπο ππνινγηζκνχο γηα ηελ εχξεζε ηνπ ζπληειεζηή νπη-

ζζέιθνπζαο. Ζ θχζε θαη ε δνκή απηνχ ηνπ κέξνπο ηνπ απηνθηλήηνπ, εμαξηάηαη

απφ ηε κνξθή, ηνλ αξηζκφ θαη ηελ έθζεζε ζηε ξνή ησλ εμαξηεκάησλ ηνπ. Έηζη



αλάινγα ην πσο είλαη δνκεκέλνο ν ρψξνο θαζνξίδεηαη θαη ν παξαπάλσ ζπληειε-

ζηήο.

Βέβαηα ηα παξαπάλσ(θχζε- δνκή) κπνξνχλ λα δηακνξθσζνχλ θαηάιιεια αλά-

ινγα κε ηνλ βαζκφ απφδνζήο ηνπο κεηά ηε δηακφξθσζε ησλ επηκέξνπο ζηνηρεί-

σλ πνπ απνηεινχληαη, αιιά εηδηθά γηα ηελ έθζεζή ηνπο ζηε ξνή, κπνξνχλ λα θα-

ιπθζνχλ κε εηδηθέο επηθάλεηεο.

Σν φηη φκσο κπνξνχλ λα θαιπθζνχλ δελ ζεκαίλεη ηαπηφρξνλα φηη ζα επηηχρνπκε

θαη ην βέιηηζην απνηέιεζκα. Σν εξψηεκα πνπ ρξίδεη απάληεζε ζε απηφ ην ζεκείν

είλαη πψο πξέπεη λα θαιπθζεί ε εμσηεξηθή επηθάλεηα θαη πνχ; ιε ή θαηά κέξε

θαη απηά ηα κέξε πσο θαζνξίδνληαη;

Απφ κειέηεο θαη πεηξάκαηα, πήξακε ηνλ παξαθάησ πίλαθα ζρεηηθά κε ηελ θάιπ-

ςε.:

ΚΑΛΥΨΗ CX %

ΥΧΡΙ ΚΑΛΤΦΗ 0

ΚΑΛΤΦΗ ΠΙΧ -8,7

ΚΑΛΤΦΗ ΠΙ-

Χ/ΜΔΟ

-7,0

ΚΑΛΤΦΗ ΣΟ ΜΔ-

Ο

+0,7(!)

ΚΑΛΤΦΗ ΜΠΡΟ-

ΣΑ

-1,7

ΚΑΛΤΦΗ ΜΠΡΟ-

ΣΑ/ΜΔΟ

-2,3

ΣΥΝΟΛΟ: -8,9

ΠΗΝΑΚΑ 2: εκαληηθή κείσζε ηεο αληίζηαζεο κε ηελ θάιπςε ηνπ πίζσ κέξνπο ηνπ παηώκαηνο.

ηνλ παξαπάλσ πίλαθα βιέπνπκε φηη αλ θαιπθζεί ην πίζσ κέξνο ηνπ παηψκα-

ηνο ε αληίζηαζε κεηψλεηαη ζεκαληηθά. Απηφ ελδερνκέλσο λα νθείιεηαη ζε απνθπ-

γή ζηξνβίισλ. Ζ θάιπςε ηνπ κεζαίνπ ηκήκαηνο απμάλεη ηηο ηξηβέο άξα θαη ηελ α-

ληίζηαζε ελψ έρνπκε ηελ έληνλε παξνπζία ζηξνβηιηζκψλ.

Δάλ κπνξνχζακε λα δνχκε ηε ξνή ηνπ αέξα γχξσ απφ ην φρεκα ηε ζηηγκή πνπ

απηφ ζα ήηαλ ζε θίλεζε, ζα παίξλακε ηελ γεληθά ηελ εηθφλα πνπ παξνπζηάδεη ην

ζρ.48 ζην δηάκεθεο επίπεδν.



ην παξαθάησ ζρήκα (ζρ.48),αλαγλσξίδνπκε απφ ηελ πάλσ κεξηά φζα είπακε

γηα ην θαπφ έσο θαη ηνλ νπξαλφ, αιιά ζηε πεξηνρή ηνπ παηψκαηνο ηα πξάγκαηα

έρνπλ άιιε κνξθή γηαηί ζε απηφ ηνλ ‗ηνκέα‘ δελ έρνπκε κηα απιή γξακκή ξνήο ή

ΥΖΜΑ 48: Ρνή ηνπ αέξα γύξν από ην όρεκα ηε ζηηγκή πνπ απηό ζα ήηαλ ζε θί-

λεζε.

Δάλ κπνξνχζακε λα δνχκε ηε ξνή ηνπ αέξα γχξσ απφ ην φρεκα ηε ζηηγκή πνπ

απηφ ζα ήηαλ ζε θίλεζε, ζα παίξλακε ηελ γεληθά ηελ εηθφλα πνπ παξνπζηάδεη ην

ζρ.48 ζην δηάκεθεο επίπεδν.

ην παξαπάλσ ζρήκα (ζρ.48) αλαγλσξίδνπκε απφ ηελ πάλσ κεξηά φζα είπακε

γηα ην θαπφ έσο θαη ηνλ νπξαλφ, αιιά ζηε πεξηνρή ηνπ παηψκαηνο ηα πξάγκαηα

έρνπλ άιιε κνξθή γηαηί ζε απηφ ηνλ ‗ηνκέα‘ δελ έρνπκε κηα απιή γξακκή ξνήο ή

θαιχηεξα κηα απιή ξνή κε ελδερνκέλσο θάπνην ζρεκαηηζκφ ζηξνβηιηζκψλ αιιά

παξαηεξείηαη έλα πνιχπινθν θαηλφκελν. Ση δεκηνπξγεί απηφ ην θαηλφκελν πέξα

απφ ηελ ίδηα δνκή ηεο εμ. Δπηθάλεηαο ηνπ παηψκαηνο; Πξνθαλψο ην φηη αλα-

πηχζζεηαη κεηαμχ δπν επηθαλεηψλ φπνπ ε κηα θηλείηαη θαη ε άιιε αθίλεηε. Καη νη

δελ έρνπλ ηελ ίδηα δνκή ζε φιν ην κήθνο ηνπο.(δει. ιαθθνχβεο, κνξθή εμ. επηθά-

λεηαο παηψκαηνο θ.η.ι).

ηε ξνή θάησ απφ ηελ επηθάλεηα ηνπ παηψκαηνο θαη ζην νδφζηξσκα, αλαπηχζ-

ζεηαη ηα εμήο θαηλφκελα:



Ο αέξαο ζπκπαξαζέξλεηαη απφ ην νξηαθφ εμσηεξηθφ ζηξψκα ηεο εμ. επηθάλεηαο

ηνπ παηψκαηνο, κε απνηέιεζκα λα ελψλεηαη-θνιιάεη. Απηφ ην θαηλφκελν νλνκά-

δεηαη «ζσνθήκη ζσνάθειας». Σν ίδην ζπκβαίλεη θαη κε ην έδαθνο φπνπ ν αέξαο

θνιιάεη ζε απηφ. ε απηφ ην ζεκείν έλα ζπφηιεξ κπξνζηά ζην φρεκα βνεζάεη ζηε

απινχζηεπζε ηεο παξαπάλσ ξνήο.

Αλ ζέιακε λα εθβαζχλνπκε πεξηζζφηεξν ζε απηφ ην ζεκείν θαη εμηδαληθεχακε ην

ζχζηεκα παηψκαηνο-εδάθνπο ζεσξψληαο φηη θαη ηα δπν είλαη δπν πιάθεο φπνπ

κεηαμχ ησλ νπνίσλ ππάξρεη ξεπζηφ θαη ε κηα εμ απηψλ θηλείηαη(εμ. επηθάλεηα πα-

ηψκαηνο),ζα αλαηξέρακε ζηελ επηζηήκε ηεο κεραληθήο ησλ ξεπζηψλ φπνπ απφ

εθεί γλσξίδνπκε φηη:

ΥΖΜΑ 49: Παξακόξθσζε πνπ πξνθύπηεη από ηελ άζθεζε ζηαζεξήο

δηαηκεηηθήο δύλακεο.

Ο αέξαο φζν πην θνληά είλαη ζην έδαθνο, ηφζν κηθξφηεξε ηαρχηεηα έρεη.

10.5 Το ποϊκό πεδίο ζηοςρ ηποσούρ

Καηά ηελ θίλεζε ηνπ νρήκαηνο, ν αέξαο δελ πεξηβάιεη κφλν ηελ εμσηεξηθή επη-

θάλεηα ηνπ νρήκαηνο φπσο έρνπκε πεη, αιιά εηζέξρεηαη θαη ζην εζσηεξηθφ (π.ρ

γηα ην ζχζηεκα ςχμεο θ.η.ι).

Έηζη ζε απηή ηε δηαδξνκή ην πεδίν ξνήο, έξρεηαη ζε επαθή κε ηνπο ηξνρνχο,

φπσο θαίλεηαη ζηα παξαθάησ ζρέδηα:



ΥΖΜΑ 50: Σν πεδίν ξνήο έξρεηαη ζε επαθή κε ηνπο ηξνρνύο.

ΥΖΜΑ 51: Σν πεδίν ξνήο ζην κπξνζηηλό ζύζηεκα.

Ο αέξαο εηζέξρεηαη κέζα απφ ην θηεξφ, θαη ξέεη θαηά κήθνο ηεο πεξηθεξείαο ηνπ

ηξνρνχ. Λφγσ φκσο ηνπ ημψδνπο ηνπ(ηνπ αέξα), ηείλεη λα παξαζπξζεί πξνο ηα

εκπξφο πάιη κε απνηέιεζκα λα δεκηνπξγνχληαη ζηξνβηιηζκνί, πνπ εμέξρνληαη

απφ ηα πιάγηα ηνπ νρήκαηνο θαη αλακεηγλχνληαη κε ηελ εμσηεξηθή ξνή ηνπ αέξα.

Απηφ ην ζεκείν ζπληειεί ζηελ αχμεζε ηνπ ζπληειεζηή αληίζηαζεο ιφγσ ηεο δεκη-

νπξγνπκέλεο απνθφιιεζεο ηεο ξνήο ζηε πεξηνρή εθείλε. ε απηφ ην ζεκείν κία

αεξνηνκή (spoiler)ζην κπξνζηηλφ κέξνο ηνπ νρήκαηνο ζπληειεί ζηε κείσζε ησλ

ζηξνβίισλ, άξα ζηε κείσζε ηεο αληίζηαζεο.



ΥΖΜΑ 52: πληειεζηέο άλσζεο θαη αληίζηαζεο ζπλαξηήζεη ηνπ πόζν θαιύπηεηαη

ν ηξνρόο ζην θάιπκκα ηνπ (θηεξό).

ην αθξηβψο πάλσ ζρήκα, δίλνληαη νη ζπληειεζηέο άλσζεο θαη αληίζηαζεο ζπλαξ-

ηήζεη ηνπ πφζν θαιχπηεηαη ν ηξνρφο ζην θάιπκκα ηνπ(θηεξφ).

ΥΖΜΑ 53: Μείσζε ηνπ ζπληειεζηή αληίζηαζεο (όζν αθνξά ηνπο ηξνρνύο) κε ηελ

αύμεζε ηνπ θάξδνπο ησλ ηξνρώλ κέρξη έλα ζπγθεθξηκέλν όξην.

ην παξαπάλσ γξάθεκα, ζπκπεξαίλεηαη φηη ν ζπληειεζηήο αληίζηαζεο (φζν αθν-

ξά ηνπο ηξνρνχο) κπνξεί λα κεησζεί φζν απμάλεηαη ην θάξδνο ησλ ηξνρψλ κέρξη

έλα ζπγθεθξηκέλν φξην. Σν φξην απηφ είλαη γηα (b+Γb)/b=1.5.



Απφ εθεί θαη κεηά, ε αχμεζε ηνπ θάξδνπο ησλ ηξνρψλ κε απνηέιεζκα ηελ αχμεζε

ηνπ θάξδνπο ησλ θαιπκκάησλ ηνπ, ζπλεπάγεηαη αχμεζε ηεο αληίζηαζεο πεξί ην

5%.

11. Ζ ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΣΩΝ ΠΛΔΤΡΗΚΩΝ ΜΔΡΩΝ ΣΟΤ ΟΥΖΜΑΣΟ

Ζ θαιή κνξθή ησλ πιεπξηθψλ κεξψλ ηνπ νρήκαηνο απφ πιεπξάο αεξνδπλακηθήο,

παίδεη ζπνπδαίν ξφιν ζηε ζπλνιηθή αεξνδπλακηθή εηθφλα ηνπ απηνθηλήηνπ θαη

πξέπεη λα πξνζερζεί γηαηί θαηαιακβάλεη ζπλνιηθά κηα κεγάιε επηθάλεηα. Αξρή γηα

ηελ θαιή αεξνδπλακηθή εηθφλα είλαη λα πξνζέρεηαη λα κελ ππάξρνπλ αηρκέο θαη

κπηεξέο γεληθά επηθάλεηεο θαη πξνεμνρέο πξνο ην πεδίν ξνήο γηα λα κελ απνθνι-

ιάηαη ε ξνή θαη δεκηνπξγνχληαη ζηξνβηιηζκνί κε απνηέιεζκα ηελ αχμεζε ηεο αληί-

ζηαζεο. Μείσζε ή ζηαζεξφηεηα ηεο αληίζηαζεο επηηπγράλεηαη κε επηθάλεηεο νκα-

ιέο, θακπχιεο θ.η.ι

12. Ζ ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΣΟΤ ΠΗΩ ΜΔΡΟΤ ΣΟΤ ΟΥΖΜΑΣΟ

ινη νη ηχπνη ησλ νρεκάησλ ρσξίδνληαη ζε ηξεηο κεγάιεο θαηεγνξίεο αλάινγα κε

ηελ κνξθή πνπ έρεη ην νπίζζην κέξνο ηνπο εάλ δειαδή είλαη:

Α) ακάμσκα 2 φγθσλ

Β) ακάμσκα 2,5 φγθσλ

Γ) ακάμσκα 3 φγθσλ



Σα θνξηεγάθηα έρνπλ απηφ ην ‗θφςηκν‘ ζην πίζσ κέξνο ηνπο γηα εμνηθνλφκεζε

ρψξνπ. Γεληθά γηα ηελ ηειεπηαία θαηεγνξία νρεκάησλ ηζρχεη ην νξζνγψλην ζρή-

κα.

Καηά ηελ θίλεζε ηνπ απηνθηλήηνπ, ζην πίζσ κέξνο ηνπ παξαηεξνχληαη δχν θα-

ηεγνξίεο απνθνιιήζεσο, ε δηζδηάζηαηε( απνθφιιεζε-αχμεζε πηέζεσο ζρ.54α)

θαη ε ηξηζδηάζηαηε (δεκηνπξγία δεχγνπο δηλψλ ζρ.54β)

ΥΖΜΑ 54 α: Γηζδηάζηαηε απνθόιιεζε.

ΥΖΜΑ 54 β: Σξηζδηάζηαηε απνθόιιεζε.

Σν είδνο ηεο απνθφιιεζεο αιιά θαη ην κέγεζνο (έληαζε), έρεη λα θάλεη βέβαηα θαη

κε ην είδνο ηνπ νπηζζίνπ κέξνπο ηνπ ακαμψκαηνο απ‘ φπνπ είλαη θαηαζθεπαζκέ-

λν ην απηνθίλεην. Έηζη παξαηεξνχκε ηε θχζε ηεο ξνήο αλάινγα κε ηελ θαηεγν-

ξία ηνπ ακαμψκαηνο .π.ρ: ζε πεηξάκαηα πνπ έγηλαλ ζηε Ακεξηθή, δείρζεθε φηη έλα

ακάμη δχν φγθσλ ζην πίζσ κέξνο δεκηνπξγείηαη έλα δεχγνο ζηξνβίισλ (αληίξξν-

πα) θάζεηα ζηε ξνή.



ΥΖΜΑ 55: Πίζσ κέξνο ακαμώκαηνο δύν όγθσλ όπνπ δεκηνπξγείηαη έλα δεύγνο

ζηξνβίισλ (αληίξξνπα) θάζεηα ζηε ξνή.

Σν ίδην ζπκβαίλεη θαη γηα ηελ θαηεγνξία ησλ ακαμσκάησλ ηξηψλ φγθσλ αιιά ε δη-

αθνξά είλαη φηη εδψ ηα απφλεξα κεηαηνπίδνληαη πξνο ηα θάησ (ζε αληίζεζε κε ην

ακάμσκα 2 φγθσλ φπνπ κεηαηνπίδνληαη πάλσ (εκθάληζε ζθφλεο θαη ζθνππηδηψλ

ζηνπ πίζσ ηδάκη).

ΥΖΜΑ 56: Πίζσ κέξνο ακαμώκαηνο ηξηώλ όγθσλ

ηε ηειεπηαία πεξίπησζε φπνπ ην ακάμσκα είλαη 2 1/5 φγθσλ, δεκηνπξγνχληαη

δπν δηαθνξεηηθνχ κεγέζνπο δεχγε ζηξνβίισλ. Σν απφλεξν θαη εδψ, κεηαηνπίδεηαη

πξνο ηα θάησ.

Οη ζηξφβηινη γλσξίδνπκε φηη απνξξνθνχλ ελέξγεηα. Σν ακάμσκα φπνπ θαηαλα-

ιψλεη ηελ κηθξφηεξε ελέξγεηα είλαη απηφ ησλ 2 φγθσλ(1/3 ηεο ελέξγεηαο) θαη απηφ

κε ηελ κεγαιχηεξε θαηαλάισζε είλαη απηφ ησλ 2 1/5 φγθσλ κε ελδηάκεζν ‗ζηαζ-

κφ‘ απηφ ησλ 3 φγθσλ.



Πεηξάκαηα επίζεο έδεημαλ φηη φζν κεηψλεηαη ε γσλία θιίζεο θ ηνπ πίζσ κέξνπο,

ηφζν κεηψλεηαη θαη ν ζπληειεζηήο Cx(ειάρηζηε ηηκή γηα απηνθίλεηα εκπνξίνπ

θ=23ν επεηδή κεηά εκπνδίδεηαη ε νξαηφηεηα ηνπ νδεγνχ. Σα αγσληζηηθά απνηε-

ινχλ εμέξεζε γηαηί παξαηεξείηαη κείσζε ζε θ=15ν ) . Δπεηδή παξαηεξείηαη εμα-

ζζέλεζε ησλ ζηξνβίισλ πνπ δεκηνπξγνχληαη θάζεηα ζηε ξνή. Σέινο ζεκαληηθφο

παξάγνληαο είλαη θαη ε γσλία θιίζεο ηνπ πίζσ κέξνπο ηνπ νπξαλνχ(ηειείσκα).

13.ΣΗΜΔ ΣΟΤ ΤΝΣΔΛΔΣΖ ΟΠΗΘΔΛΚΟΤΑ ΤΝΑΡΣΖΖ ΣΖ ΣΑΥΤΣΖ-

ΣΑ

Οη θαηαζθεπαζηέο δελ αξθέζηεθαλ κφλν ζηε δπλαηή επηηεχμηκε ηηκή πνπ ζα έπξε-

πε λα έρεη ν ζπληειεζηήο αληίζηαζεο, αιιά πξαγκαηνπνίεζαλ πεηξάκαηα ζε δηά-

θνξεο ηαρχηεηαο θαη έηζη έρνπκε ηα εμήο ζρεδηάγξακκα:

ΥΖΜΑ 57: πληειεζηήο αληίζηαζεο ζπλαξηήζεη δηαθόξσλ ηαρπηήησλ.

πκπεξαίλνπκε ινηπφλ φηη ν ζπληειεζηήο, είλαη κέρξη έλα ζεκείν αλάινγνο ηεο

ηαρχηεηαο θαη θαηφπηλ παξακέλεη πεξίπνπ ζηαζεξφο(κηθξέο απνθιίζεηο) φζν ε

ηαρχηεηα εμαθνινπζεί λα απμάλεηαη.

Σν εξψηεκα πνπ γελλάηαη είλαη ην εμήο: γηα πην ηχπν ακαμηνχ ηζρχνπλ ηα παξα-

πάλσ; Έηζη παίξλνπκε ηελ επφκελε εηθφλα φπνπ: ζε δηάθνξνπο ηχπνπο νρεκά-

ησλ έρνπκε θαη ηηο αληηζηάζεηο.



ΥΖΜΑ 58: Γηάθνξνη ηύπνη νρεκάησλ κε ηηο αληίζηνηρεο αληηζηάζεηο.

14. ΑΣΔΝΗΕΟΝΣΑ ΣΟ ΜΔΛΛΟΝ…

Ήδε ζην ηνκέα ηεο αεξνδπλακηθήο έρνπλ γίλεη κεγάια βήκαηα θαη ζπλερίδνληαη.

ην παξαθάησ ζρήκα βιέπνπκε ηελ πξφνδν πνπ έρεη ζεκεησζεί.

ΥΖΜΑ 59: Πξόνδνο ζηνλ ηνκέα ηεο αεξνδπλακηθήο.

ε απηή ηελ πξφνδν θαζνξηζηηθφ ξφιν παίμαλε αιιά εμαθνινπζνχλ λα παίδνπλ θαη

γηα ην κέιινλ, νη θαηαζθεπαζηηθέο θαηλνηνκίεο φπσο ε βειηηζηνπνίεζε ησλ εμαξ-



ηεκάησλ (κηα κέζνδνο πνπ έρεη ζρεδφλ επηηχρεη ην Cx=0.40), ε ζρεδίαζε κε αεξν-

δπλακηθέο πξνδηαγξαθέο θ.α. Λακβάλνληαο ππ‘φςελ ηα παξαπάλσ, (βειηηζηνπνί-

εζε ζρεδίαζε) κπνξεί λα κεησζεί αξθεηά ε ηηκή ηνπ έσο θαη Cx=0,20-0,30 ζην

κέιινλ.

15. Ο ΤΓΥΡΟΝΟ ΥΔΓΗΑΜΟ

Ζ πεηξειατθή θξίζε ην 1973 αλάγθαζε φιν ηνλ θφζκν λα επαπξνζ-

δηνξίζεη ζηφρνπο θαη πνξείεο. Φπζηθά ε βαξηά βηνκεραλία, ζηελ νπνία αλήθεη θαη

ε απηνθηλεηνβηνκεραλία, επεξεάζηεθε. ινη έςαρλαλ ρακειφ θφζηνο παξαγσ-

γήο, αιιά θαη ρακειφ θφζηνο ρξήζεο γηα ηα απηνθίλεηα. Δθεί θάπνπ αλαθάιπ-

ςαλ θαη πάιη ηελ αεξνδπλακηθή θαη ην ξφιν ηεο ζηελ ρακειή θαηαλάισζε

θαπζίκνπ, αθνχ φζν ιηγφηεξε αληίζηαζε έρεη ην απηνθίλεην ηφζν πην εχθνιν εί-

λαη ην έξγν ηνπ θηλεηήξα, άξα ιηγφηεξε είλαη θαη ε θαηαλάισζε θαπζίκνπ. Δ-

θείλε ηελ επνρή μεθηλνχζε θαη κηα άιιε επαλάζηαζε, απηή ησλ ππνινγηζηψλ.

Ζ εθκεηάιιεπζε ηεο ππνινγηζηηθήο δχλακεο απηψλ ησλ κεραλεκάησλ ζα

βνεζνχζε θαζνξηζηηθά έλα θαηεμνρήλ δχζθνιν ππνινγηζηηθά ζέκα φπσο ε αε-

ξνδπλακηθή. Ζ αεξνδπλακηθή ζήξαγγα δε, είρε πιένλ θαζηεξσζεί ζαλ ην

βαζηθφ εξγαζηήξην γηα ηε κειέηε ηεο ξνήο γχξσ απφ νρήκαηα, αιιά θαη θά-

ζε ινγήο θαηαζθεπάζκαηα πνπ ελδηαθέξεη ε ξνή ηνπ αέξα γχξσ ηνπο.

ΥΖΜΑ 60 : ηε λέα Mercedes C-class, ν ζπληειεζηήο νπηζζέιθνπζαο είλαη 0,26, ηηκή πνπ απνηειεί ξεθόξ γηα επηβαηηθό απηηθίλεην παξαγσγήο.



ήκεξα νη ζρεδηαζηέο, ρξεζηκνπνηψληαο φια απηά ηα βνεζήκαηα, έρνπλ θηάζεη

λα κεηψζνπλ ην ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο ζε απηνθίλεηα παξαγσγήο, ζην 0,26.

Σν ΟξeΗ Calibra, πνπ παξνπζηάζηεθε ην 1989 ζηελ έθζεζε Φξαλθθνχξηεο,

ήηαλ ην πξψην κε ηφζν ρακειφ ζπληειεζηή, ελψ θαη ε θαηλνχξγηα C-class

ηεο Mercedes ηζνθαξίδεη απηφ ην ξεθφξ. Δμίζνπ ζεκαληηθφο φκσο είλαη ν ρακειφο

ζπληειεζηήο θαη ζηα κηθξά απηνθίλεηα. ηα ζπγθεθξηκέλα κνληέια, ε νηθνλνκία

θαπζίκσλ είλαη ην δεηνχκελν, ελψ νη θηλεηήξεο ηνπο θαηά ηεθκήξην είλαη κηθξνχ

θπβηζκνχ, νπφηε ε αληίζηαζε ηνπ αέξα θαιφ ζα ήηαλ λα επηβαξχλεη ηνλ θηλεηήξα

φζν ην δπλαηφλ ιηγφηεξν. Σν θαιφ αεξνδπλακηθφ δχγηζκα ινηπφλ, είλαη θαζν-

ξηζηηθφ, αιιά νη δηαζηάζεηο θαη ην ζρήκα ησλ κηθξψλ απηνθηλήησλ δπζθνιεχνπλ ηα

πξάγκαηα. ληαο κε κηθξφ κήθνο θαη πνιιέο θνξέο κε αξθεηφ χςνο γηα ρψ-

ξνπο ζην εζσηεξηθφ, ηα κηθξά απηνθίλεηα εθ πξννηκίνπ δελ είλαη αεξνδπλακηθά.

Ζ επίηεπμε ζπληειεζηή νπηζζέιθνπζαο 0,30 ζην Toyota Yaris είλαη ην αληίζηνηρν

ξεθφξ γηα ηφζν κηθξνχ κήθνπο απηνθίλεην.

Οη νηθνινγηθνί πξνζαλαηνιηζκνί πνπ επηθξαηνχλ ζήκεξα, θαη ε νινέλα

απμαλφκελε ππνινγηζηηθή ηζρχο ησλ ειεθηξνληθψλ ππνινγηζηψλ ζα δψζεη ηε

δπλαηφηεηα γηα αθφκα θαιχηεξε εμνκνίσζε θαη κειέηε ηεο ξνήο ηνπ αέξα ζηα

απηνθίλεηα. Δγγπεκέλν απνηέιεζκα ινηπφλ ε αθφκα θαιχηεξε θαηαλφεζε ηεο

αεξνδπλακηθήο θαη ε αθφκα θαιχηεξε αεξνδπλακηθή ζρεδίαζε κνληέισλ πνπ

ίζσο θάλνπλ ην δηαθαή πφζν ηνπ Γηάξατ, πξαγκαηηθφηεηα ζε έλα θαζεκεξηλφ

απηνθίλεην.

16. ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ΣΖ FORMULA 1

16.1 Αεποδςναμιζηήρ – Αεποηομή.

ηνλ θφζκν ηεο Φφξκνπια 1 ν αεξνδπλακηζηήο είλαη ν βαζηιηάο. Καη ν

άλζξσπνο πνπ κπνξεί ππνινγίζεη πψο ε νκάδα ηνπ κπνξεί λα παξάγεη

πεξηζζφηεξε αξλεηηθή άλησζε θαη ιηγφηεξε νπηζζέιθνπζα απφ ηνλ ππφινηπν

αληαγσληζκφ, θάηη πνπ κπνξεί λα αμίδεη πεξηζζφηεξα απφ 30 εθαηνκκχξηα

δνιάξηα.



ΥΖΜΑ 61: Ο ηξόπνο πνπ ιεηηνπξγεί ε ξνή ηνπ αέξα ζηελ αεξνηνκή.



ΥΖΜΑ 62: Μνληέιν ππό θιίκαθα ζε δηάδξνκν αεξνζήξαγγαο.

Κάπνηε ε αεξνδπλακηθή ήηαλ κία καχξε ηέρλε. Οη νκάδεο θαηαζθεχαδαλ πνιχ

ιεπηά κνλνζέζηα θαη έθνβαλ απφ εδψ θαη απφ εθεί γηα λα απνθηήζνπλ αξλεηηθή

άλησζε. Μέρξη ην 1968, φπνπ νη ζρεδηαζηέο πξαγκαηηθά αζρνιήζεθαλ ηνπνζε-

ηψληαο αλεζηξακκέλα θηεξά γηα ηε δεκηνπξγία αξλεηηθήο άλησζεο. Οη πξψηεο

αεξνηνκέο ήηαλ ηνπνζεηεκέλεο ζε θνιφλεο πνπ βαζίδνληαλ θάζεηα πάλσ ζηηο

αλαξηήζεηο. χληνκα απνδείρζεθαλ ππεξβνιηθά εχζξαπζηεο θαη απνξξίθζεθαλ

γηα ράξε ησλ αεξνηνκψλ, πνπ ήηαλ ελζσκαησκέλεο ζην ακάμσκα ηνπ κνλνζέ-

ζηνπ. Παξφια απηά ζπλέρηζαλ λα αζθνχλ δχλακε ζηα ιάζηηρα θαηά ηελ επαθή κε

ηελ άζθαιην θαη λα δεκηνπξγνχλ αξλεηηθή άλησζε, πνπ βνεζνχζε ζην λα ζηξί-

βνπλ γξεγνξφηεξα.

Οπφηε πψο δνπιεχεη ε αεξνηνκή; ηα αεξνπιάλα δνπιεχεη κέζσ ελφο αεξνδπ-

λακηθνχ ζρήκαηνο δαθξχνπ. πσο ξέεη ν αέξαο απφ ηηο δχν πιεπξέο, ζην θάησ

κέξνο έρεη ιηγφηεξε απφζηαζε λα δηαλχζεη, γηαηί ε θάησ επηθάλεηα ηνπ θηεξνχ εί-



λαη επίπεδε. ην κεηαμχ ν αέξαο απφ ηελ θακππισηή επάλσ επηθάλεηα έρεη κε-

γαιχηεξε απφζηαζε λα δηαλχζεη. Δδψ είλαη πνπ ε ζεσξία ηνπ επηζηήκνλα Daniel

Bernoulli βξίζθεη πξάμε. Απέδεημε, φηη φηαλ ε ξνή πεξηνξίδεηαη, ν αέξαο ζα επη-

ηαρχλεη θαη ε πίεζε ηνπ ζα πέζεη. Ο αέξαο πνπ ξέεη απφ ηελ θάησ πιεπξά ηνπ

θηεξνχ ελφο αεξνπιάλνπ ξέεη κε ηελ θαλνληθή ηνπ θαηάζηαζε ελψ ν αέξαο απφ

ηελ επάλσ θακππισηή επηθάλεηα επηηαρχλεη θαη ε πίεζή ηνπ πέθηεη. Απηφ ζεκαί-

λεη φηη έρνπκε κεγαιχηεξε πίεζε λα ελεξγεί ζην θάησ κέξνο ηνπ θηεξνχ θαη ιηγφ-

ηεξε ζην πάλσ κέξνο κε απνηέιεζκα ην θηεξφ λα αλπςψλεηαη. Απηή ζε ζπληνκία

είλαη ε ζεσξία ηεο πηήζεο.

Δθαξκφδνληαο ην θηεξφ ζε έλα κνλνζέζην ηη ζπκβαίλεη; Αξρηθά ην θηεξφ είλαη α-

λεζηξακκέλν. Σψξα ε πην επζεία πιεπξά είλαη ε πάλσ θαη ε θακππισηή ε θάησ.

Ζ πεξηνρή ρακειήο πίεζεο βξίζθεηαη απφ θάησ θαη ε κεγαιχηεξε πίεζε εθαξκφ-

δεη δχλακε πξνο ηα θάησ. ήκεξα ε αξλεηηθή άλησζε είλαη έλαο απφ ηνπο πην

ζεκαληηθνχο παξάγνληεο ζην ζρεδηαζκφ ελφο κνλνζέζηνπ.

Μία επηπξφζζεηε επηπινθή παξνπζηάζηεθε ην ‘70, φηαλ ε Lotus κε αξρεγφ ηνλ

Colin Chapman θαη ηνπο ζρεδηαζηέο δνχιεςαλ γηα λα ραιηλαγσγήζνπλ ηνλ αέξα

πνπ έξξεε θάησ απφ ην κνλνζέζην ρξεζηκνπνηψληαο ηηο ίδηεο αξρέο.

Δδψ εθαξκφζηεθε ε ζεσξία ηνπ Venturi ζε ζπλδπαζκφ κε ηνπ Bernouli. Ο αέξαο

πεξηνξίδεηαη θαζψο πεξλάεη απφ έλα ζηελφ ζεκείν, θαη ην θαηλφκελν Venturi πα-

ξαηεξείηαη αλάκεζα ζηελ θνηιηά ηνπ κνλνζέζηνπ θαη ην έδαθνο. Ζ ηαρχηεηα ηνπ

αέξα απμάλεηαη θαη φιε ε θάησ πιεπξά ηνπ κνλνζέζηνπ απνθηά ρακειή πίεζε, κε

απνηέιεζκα ην φρεκα λα πηέδεηαη ζην έδαθνο.

ήκεξα ηα κνλνζέζηα ηεο Φφξκνπια 1 ρξεζηκνπνηνχλ έλα ζαζί κε επίπεδν ην

θάησ κέξνο ηνπ, αιιά έρνπλ δηαθνξεηηθφ δηαρχηε ζην πίζσ κέξνο ηνπ κνλνζέζη-

νπ, πνπ θακππιψλεηαη πξνο ηα επάλσ θαη βνεζά ζηε δεκηνπξγία θάζεηεο δχλα-

κεο. Ζ αξλεηηθή άλησζε, πνπ δεκηνπξγείηαη εδψ, ζπκπιεξψλεηαη απφ ηηο αεξν-

ηνκέο θαη ην πξνζεθηηθά ζρεδηαζκέλν εμσηεξηθφ πεξίβιεκα (ζψκα).

Γεληθά ν αεξνδπλακηζηήο ςάρλεη γηα έλα ζηαζεξφ κνλνζέζην κε έλα αξθεηά κεγα-

ιχηεξν πνζνζηφ αξλεηηθήο αλησηηθήο δχλακεο έλαληη ηεο νπηζζέιθνπζαο. Δπί-

ζεο πξέπεη ε επαηζζεηνπνίεζε ζε ηαιάλησζε λα είλαη ε κηθξφηεξε δπλαηή. Απηφ

είλαη ην θιεηδί γηα έλαλ θαιφ ρεηξηζκφ. Έλα κνλνζέζην, πνπ έρεη ρακειή επαηζζε-

ζία ζηελ ηαιάλησζε ή αεξνδπλακηθή ζηαζεξφηεηα, δελ θηλείηαη φπσο έλα κνλν-

ζέζην, ην νπνίν ηαιαληεχεηαη ζε δηάθνξεο αλσκαιίεο θαη κεηαηνπίδεη ην βάξνο

κπξνο θαη πίζσ θαηά ηε δηάξθεηα ηεο επηηάρπλζεο θαη επηβξάδπλζεο. Ζ επαη-



ζζεζία ζε ηαιάλησζε ηείλεη λα επεξεάδεη ηελ φιε ζπκπεξηθνξά ηνπ κνλνζέζηνπ

θαη φρη κφλν ζηελ θάζεηε ή παξάιιειε ζηαζεξφηεηα ηνπ.

Σν ζχγρξνλν κνλνζέζην Φφξκνπια 1 είλαη πνιχ πην εμειηγκέλν αεξνδπλακηθά

θαη κπνξεί λα παξάγεη πεξίπνπ ζηα 2000 θηιά θάζεηεο δχλακεο ζηηο ηαρχηεηεο

ησλ 300 ρασ. Αλ ηνπνζεηεζεί ζε έλα θακππισηφ δξφκν, ζεσξεηηθά ζα κπνξνχ-

ζε λα δεκηνπξγήζεη αξθεηή δχλακε γηα λα θνιιήζεη ζην ηαβάλη.

ηαλ έλαο ζρεδηαζηήο μεθηλά λα δεκηνπξγήζεη έλα κνλνζέζην, πξψηα θαζνξίδεη

ην πξνθίι ηεο αεξνδπλακηθήο απφδνζεο πνπ απνδεηά. Γηα λα ην θάλεη απηφ,

δηάθνξα κνληέια πξέπεη λα ειεγρζνχλ, έηζη ψζηε δηάθνξα ζρήκαηα θαη ιεηηνπξ-

γίεο λα ζπγθξηζνχλ. Ο ζρεδηαζηήο ρξεζηκνπνηεί δχν θχξηα εξγαιεία: ηην αερο-

ζύραγγα θαη κία ηερληθή κνληεινπνίεζεο ζε ειεθηξνληθφ ππνινγηζηή πνπ ιέγε-

ηαη σπολογιζηική ρεσζηοδσναμική.

16.2 Αεποζήπαγγα – Τεσνική Μονηελοποίηζηρ ζε Η/Υ (cfd).

Ζ αεξνζήξαγγα είλαη έλα ζεκαληηθφ εξγαιείν θαη φιεο νη θνξπθαίεο νκάδεο έ-

ρνπλ απμήζεη ηηο επελδχζεηο ηνπο ζ‘ απηφ ηνλ ηνκέα. Σν 2003, γηα παξάδεηγκα, ε

Williams F1 επέλδπζε ζε κηα δεχηεξε αεξνζχξαγγα, πνπ ηέζεθε ζε ιεηηνπξγία ην

2004. Πξνο ην παξφλ, ε θαιχηεξε πνπ ππάξρεη αλήθεη ζηελ νκάδα ηνπ Peter

Sauber ζην Hinwil. Ο ηδηνθηήηεο ηεο ειβεηηθήο νκάδαο μφδεςε 50 εθαη. δνιάξηα

ην 2000 θαη ε αεξνζχξαγγα κπφξεζε λα ιεηηνπξγήζεη ην 2003. Ο ίδηνο είπε: ‗Γε-

δνκέλεο ηεο ζεκαληηθφηεηαο ηεο αεξνδπλακηθήο ήηαλ κία ινγηθή απφθαζε γηα

κέλα λα θηηάμσ κία αεξνζχξαγγα πνπ αλεβάδεη ςειφηεξα ηνλ πήρε.‘

ΥΖΜΑ 63: Ζ αεξνζήξαγγα ηεο Sauber ζην Hinwil κε ηνλ ηδηνθηήηε ηεο νκάδαο

θαη ηνλ ηερληθό δηεπζπληή κπξνζηά ζην θαηλνύξγην απόθηεκά ηνπο πνπ θόζηηζε

πάλσ από 50 εθ. δνι.



Ζ ζήξαγγα ήηαλ ηφζν κνληέξλα, πνπ ηξάβεμε ην ελδηαθέξνλ ηεο ηφηε ζπλεξγάηη-

δαο νκάδαο ηεο Ferrari. Σψξα αλήθεη ζηελ BMW κεηά ηελ εμαγνξά ηεο εηαηξίαο

ην 2006. Ζ θχξηα κνλάδα ζπλζέηεη δχν θηήξηα θάησ απφ κία ζθεπή, κε πξνζνρή

ζηελ αηζζεηηθή θαη ιεηηνπξγηθφηεηα. πλήζσο νη ζήξαγγεο ηνπνζεηνχληαη ζην έ-

δαθνο, αιιά κία απφ ηηο αηηίεο πνπ ην ζρεδηαζηηθφ γξαθείν WW ζηελ Επξίρε

θέξδηζε ην ζπκβφιαην, ήηαλ ην ζρέδην γηα κία θαηαζθεπή ζε χςνο νθηψ κέηξσλ

απφ ην έδαθνο, πνπ επέηξεπε ζηνπο επηζθέπηεο λα πεξπαηήζνπλ απφ θάησ,

αθφκα θαη φηαλ απηή ιεηηνπξγεί. Σα πάληα ήηαλ νξαηά εθηφο απφ ην ηκήκα πεξη-

ζπιινγήο πιεξνθνξηψλ, πνπ βξηζθφηαλ ζε κία ηζηκεληέληα θαηαζθεπή. πλνιηθά

ην θηίξην είλαη 65 κέηξα καθξχ, 50 κέηξα θαξδχ, 17 κέηξα ςειφ κε έλαλ φγθν

65000 θπβηθψλ κέηξσλ. Σν γπάιηλν δηαρσξηζηηθφ θαηαθέξλεη λα ζπλδπάζεη ην

ιεηηνπξγηθφ ζθνπφ ηνπ θαη ηε ιεηηνπξγία ηνπ ζαλ κνπζείν. Απηά ηα δχν δηαθνξε-

ηηθά ηκήκαηα ρσξίδνληαη κε ην παξαπάλσ δηαρσξηζηηθφ, πνπ απνξξνθά θαη ηνπο

ζνξχβνπο. Τπάξρεη επίζεο έλα θηίξην πνπ επέηξεπε ζηελ νκάδα ηεο Sauber λα

δνπιεχεη ζε δπν δηαθνξεηηθά επηρεηξήκαηα, γηα δχν δηαθνξεηηθνχο πειάηεο, κε

απφιπηε κπζηηθφηεηα θαη ερεκχζεηα.

Ζ ζήξαγγα ρξεζηκνπνηεί ηελ πην πξνεγκέλε ηερλνινγία πνπ ε Sauber κπνξνχ-

ζε λα βξεη θαη εμειίρζεθε ζε ζπλεξγαζία κε ηηο εηδηθέο εηαηξίεο Turbo Lufttechnik

GmbH (TLT) θαη MTS εηαηξίεο ζπζηεκάησλ απφ ηε Γεξκαλία θαη Ακεξηθή αληί-

ζηνηρα θαη ηνπο αεξνδπλακηζηέο ηεο Sauber.

Ζ MTS πξνκήζεπζε ηνλ θπιηφκελν δηάδξνκν, πνπ πξνζνκνηάδεη ηελ επαθή αλά-

κεζα ζην κνλνζέζην θαη ζηελ άζθαιην θαη θέξεη έλαλ αηζάιηλν ηκάληα, πνπ πξν-

ηηκήζεθε απφ ηνλ ηκάληα απφ πνιπεζηέξα. Ο αηζάιηλνο ηκάληαο είλαη ν κεγαιχ-

ηεξνο πνπ έρεη θηηαρηεί πνηέ γηα αεξνδπλακηθή ζήξαγγα. Έρεη πάρνο ιηγφηεξν

απφ έλα ρηιηνζηφ θαη θηλείηαη πάλσ ζε αεξφζηξσκα. Κηλείηαη γξεγνξφηεξα θαη κε

ιηγφηεξεο παξακνξθψζεηο απφ έλαλ ηκάληα απφ πνιπεζηέξα, επεηδή δεκηνπξγεί-

ηαη ιηγφηεξε ηξηβή. ρη κφλν αληέρεη πεξηζζφηεξν, αιιά είλαη θαη πεξηζζφηεξν

αθξηβήο, επεηδή παξάγεηαη ιηγφηεξε ζεξκφηεηα.

πσο θαη νη άιιεο αεξνζήξαγγεο, έηζη θαη απηή, είλαη ζρέδην ελφο θιεηζηνχ θπ-

θιψκαηνο. Ζ αηζάιηλε ζσιελσηή δηαδξνκή ηνπ αέξα έρεη 62 κέηξα κήθνο, 28

κέηξα πιάηνο θαη κέγηζηε δηάκεηξν 9,4 κέηξα.

Ζ ηζρχο έξρεηαη απφ έλαλ νξηδφληην αλεκηζηήξα κε πηεξχγηα θηηαγκέλα απφ αλ-

ζξαθνλήκαηα, πνπ δίλεη 3000 KW, πνπ απαηηνχληαη φπνηε ην ζχζηεκα δνπιεχεη

κε πιήξεο θνξηίν. ε κέγηζηε ιεηηνπξγία κπνξεί λα παξάγεη ηαρχηεηεο αέξα κέ-

ρξη 80 κέηξα ην δεπηεξφιεπην ή θνληά ζηα 300 ρασ ζηνλ ηνκέα δνθηκψλ. Απηφ



είλαη πνιχ θνληά ζηελ πξαγκαηηθή ηηκή ηεο ηαρχηεηαο ηνπ αέξα ζε θαλνληθφ κν-

λνζέζην θαη βνεζά ζηελ απφθηεζε αθξηβψλ δεδνκέλσλ.

Σν ηκήκα ειέγρσλ είλαη ε θαξδηά ηεο θάζε ζήξαγγαο θαη ζηα ζπγθεθξηκέλα 15 ηε-

ηξαγσληθά κέηξα ηεο Sauber είλαη αζπλήζηζηα κεγάιν θαη έρεη κεγαιχηεξε επη-

θάλεηα θχιηζεο απφ άιιεο θαηαζθεπέο ηεο Φφξκνπια 1. Τπάξρεη άκεζε ζρέζε

αλάκεζα ζην κέγεζνο ηεο θηλνχκελεο επηθάλεηαο θαη ηνπ βαζκνχ ξεαιηζκνχ ησλ

απνηειεζκάησλ ησλ ειέγρσλ. Παξφιν πνπ ε Sauber ζπλέρηζε λα ρξεζηκνπνηεί

κνληέια ηνπ 60% ηνπ πξαγκαηηθνχ κεγέζνπο, ε ζήξαγγα κπνξεί λα δερζεί

πξαγκαηηθά κνλνζέζηα θαη ε BMW ίζσο απνθαζίζεη λα ην πξαγκαηνπνηήζεη ζην

κέιινλ. Ο θχξηνο ζηφρνο ήηαλ ην 2006 λα ηξηπιαζηάζνπλ ηηο ψξεο ιεηηνπξγίαο

μεθηλψληαο 24σξε ρξήζε κε ηξείο νθηάσξεο βάξδηεο, θάηη ην νπνίν ε Sauber δελ

κπνξνχζε λα επηηχρεη. Δμαηηίαο ηνπ αζπλήζηζηνπ κεγέζνπο κπνξεί λα ζπλδπάζεη

δχν δηαθνξεηηθά κνληέια ην έλα πίζσ απφ ην άιιν θαη λα βνεζήζεη ηνπο αεξν-

δπλακηζηέο ζηε βειηίσζε ησλ εκπξφο πηεξπγίσλ θαη ησλ δηαρπηψλ.

ΥΖΜΑ 64: Πξαγκαηηθό κνλνζέζην θαηά ηελ δηάξθεηα αεξνδπλακηθώλ κεηξήζεσλ.



ΥΖΜΑ 65: Έλα κνλνζέζην πάλσ ζην δηάδξνκν πνπ κπνξεί λα θακθζεί κέρξη 10°.

ΥΖΜΑ 66: Ο δηάδξνκνο κπνξεί λα δερζεί δπν κνληέια ην έλα πίζσ από ην άιιν

γηα ηε κειέηε ηεο αεξνδπλακηθήο ζπκπεξηθνξάο ζηελ ηπξβώδε ξνή ηνπ αέξα ηνπ

κπξνζηά κνλνζέζηνπ, έηζη ώζηε λα κε ράζεη ηελ αξλεηηθή άλησζε.

ΥΖΜΑ 67: Ζ ππνινγηζηηθή ξεπζηνδπλακηθή είλαη έλα δσηηθό θνκκάηη ηεο αεξν-

δπλακηθήο κειέηεο. Ζ εηθόλα δείρλεη ηηο πεξηνρέο πςειήο πίεζεο (θόθθηλν) θαη ρα-

κειόηεξεο πίεζεο (κπιε θαη πξάζηλν) θαζώο ν αέξαο ξέεη ζε έλα ηππηθό κνλνζέ-

ζην Φόξκνπια 1.



ηαλ πνιχ κεγάια αληηθείκελα ηνπνζεηνχληαη, ην ηκήκα ειέγρνπ κπνξεί λα κεηα-

βιεζεί απφ ηε ιεηηνπξγία θιεηζηνχ ηνίρνπ ζε ιεηηνπξγία ηεηκεκέλνπ ηνίρνπ γηα ηελ

απνθπγή ηνπ ζηξαγγαιηζκνχ ηεο ξνήο ηνπ αέξα, πνπ είλαη δπλαηφ λα αιινηψζεη

ηα απνηειέζκαηα.

Σν πάλσ επίπεδν απφ ηελ αίζνπζα ειέγρνπ ηεο αεξνζήξαγγαο ζηεγάδεη φια ηα

ζπζηήκαηα ππνινγηζκνχ, πνπ πεξηιακβάλνπλ έλα ππνινγηζηή πςειψλ απνδφ-

ζεσλ γηα ην ηκήκα (cfd). Ζ δπλαηφηεηα λα δνθηκάζνπλ κνληέια ππφ θιίκαθα αιιά

θαη πξαγκαηηθά κνλνζέζηα επέηξεπε ζηε Sauber λα δηαζηαπξψζεη ηα δεδνκέλα

θαη ην cfd παξείρε κία αθφκα νδφ γηα πεξαηηέξσ δηαζηαχξσζε ζηνηρείσλ. Αιιά

πξνο ην παξφλ γηα ην cfd ππάξρεη αθφκα αξθεηφο δξφκνο λα δηαλπζεί, ψζηε λα

πιεζηάζεη ηελ αεξνζχξαγγα ζαλ εξγαιείν εμέιημεο.

16.3 Αεποδςναμικά ζηοισεία.

Οη αεξνδπλακηζηέο θαζνξίδνπλ ην ζρήκα ελφο κνλνζεζίνπ θαη επίζεο ηνλ ηχπν

ηνπ θηλεηήξα πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζεί. ηαλ φινη νη θηλεηήξεο ηεο Φφξκνπια 1

ήηαλ V10, ε γσλία θιίζεο κπνξνχζε λα αιιαρζεί, αλ ν αεξνδπλακηζηήο ήζειε

έλα ζηελφ πίζσ κέξνο. Απηφο ήηαλ έλαο ιφγνο πνπ ε θιαζηθή γσλία ησλ 90 κνη-

ξψλ ζηαδηαθά έπεθηε κέρξη θαη ηηο 72 κνίξεο ζε ζπγθεθξηκέλεο πεξηπηψζεηο. Σν

γεγνλφο φηη νη αεξνδπλακηζηέο έρνπλε ηφζε κεγάιε επηξξνή, δίλεη κία θαζαξή η-

δέα γηα ην πφζν ζεκαληηθφο είλαη ν ζπγθεθξηκέλνο ηνκέαο ζρεδηαζκνχ. ην πα-

ξειζφλ κία νκάδα ζα δεκηνπξγνχζε πξψηα ηνλ θηλεηήξα, κεηά ην ζαζί γηα λα

ηαηξηάδεη θαη ζην ηέινο ην εμσηεξηθφ πεξίβιεκα. Γηα ιίγν ε δηαδηθαζία αλαζηξά-

θεθε. Ο αεξνδπλακηζηήο δεκηνπξγνχζε ην ζψκα ηνπ κνλνζεζίνπ γηα λα είλαη φζν

ην δπλαηφ πην γξήγνξν θαη ηα ππφινηπα κεραληθά ηκήκαηα λα πξνζαξκνζηνχλ

ζε απηφ ην ζρέδην. Μεηά φκσο ην 2006, φπνπ ε FIA επέβαιε ηνπο θηλεηήξεο 2,4

ιίηξσλ V8, δπζθφιεςε αθφκα πεξηζζφηεξν ηνπο αεξνδπλακηζηέο, θαζφηη επέκε-

λε φηη ε γσλία ζα έπξεπε λα είλαη 90 κνηξψλ.

Αξθεηέο δηαζηάζεηο ζην ζαζί είλαη θαζνξηζκέλεο απφ ηε FIA, αιιά πέξα απφ απ-

ηφ νη αεξνδπλακηζηέο θαζνξίδνπλ ην ζρέδην ηνπ ζαζί. πλήζσο φζν ιεπηφηεξν

ηφζν ην θαιχηεξν, αιιά νη αεξνδπλακηζηέο απνθαζίδνπλ αλ ην κνλνζέζην ζα θέ-

ξεη θνληφ ε καθξχ κεηαμφλην.

Οη αεξνδπλακηθέο κπνξνχλ λα ηξνπνπνηνχληαη θαηά ηε δηάξθεηα δνθηκψλ θαη α-

γψλσλ θαζψο ηα πηεξχγηα είλαη ξπζκηδφκελα. Σν κπξνζηά πηεξχγην παξάγεη πε-

ξίπνπ ην 25% ηεο αξλεηηθήο άλησζεο ηνπ κνλνζέζηνπ, αιιά απηφ ζπκβαίλεη κφλν



φηαλ ν αέξαο είλαη κε δηαηαξαγκέλνο. ηαλ βξίζθεηαη πίζσ απφ έλα άιιν κνλν-

ζέζην, επεηδή ην κπξνζηά ηνπ θιέβεη ηνλ αέξα, ην πνζνζηφ απηφ πέθηεη ζην 10%.

Ζ ηειεκεηξία δείρλεη έλα θαζαξφ ίρλνο, φπνηε ην κνλνζέζην απέρεη πεξίπνπ ζηα

200 κέηξα απφ ην κπξνζηά κνλνζέζην. Σν θέληξν βάξνπο ηνπ κνλνζεζίνπ βξί-

ζθεηαη πξνο ηα πίζσ θαη ην κπξνζηά πηεξχγην πξέπεη λα παξάγεη αξθεηή αξλεηη-

θή άλησζε γηα λα ην εμηζνξξνπήζεη ην κνλνζέζην, πνπ ηφηε ηείλεη λα ππνζηξέθεη.

Απηφο είλαη ν ιφγνο πνπ ζπλήζσο βιέπνπκε θάπνηνο νδεγφο λα πηάλεη έλα άιιν

γηα λα θνιιήζεη απφ πίζσ ηνπ. Ζ επαθφινπζε ππνζηξνθή ηνλ βξίζθεη, φηαλ

πξνζπαζεί λα βγεη απφ ηε ζηξνθή αξθεηά γξήγνξα, ψζηε λα θάλεη κηα πξνζπά-

ζεηα γηα πξνζπέξαζε.

Σα κεηαβιεηά πηεξχγηα ζα κπνξνχζαλ λα απνηξέςνπλ απηφ ην πξφβιεκα, αιιά

έρνπλ απαγνξεπηεί απφ ηα ηέιε ηνπ ‗60. Με απνηέιεζκα νη ζρεδηαζηέο λα πξέπεη

λα ζπκβηβαζηνχλ ζηηο επηινγέο ησλ ξπζκίζεσλ ησλ πηεξπγίσλ θαη νη νδεγνί λα

αλερηνχλ ηελ απψιεηα ηεο αξλεηηθήο άλησζεο, φπνηε πιεζηάδνπλ θνληά ζε έλα

κνλνζέζην. Γεληθά νη ξπζκίζεηο ησλ πηεξπγίσλ πξέπεη λα είλαη πην απφηνκεο, φ-

πνηε είλαη κία θιεηζηή πίζηα φπσο ην Monte Carlo θαη απαηηείηαη πην κεγάιε αξ-

λεηηθή άλησζε εμαηηίαο ησλ πνιιψλ ζηξνθψλ. ε κέξε φπσο ε Barcelona θαη ε

Monza ρξεζηκνπνηνχληαη πην νκαιέο θιίζεηο ησλ πηεξπγίσλ, γηα λα κεηψζνπλ ηελ

νπηζζέιθνπζα θαη λα απμήζνπλ ηελ ηαρχηεηα ησλ επζεηψλ. πσο είπε θαη ν

πξψελ ζρεδηαζηήο ηεο BMW Gavin Fischer: ‗Σν ζσζηφ ξχζκηζκα ησλ πηεξπγίσλ

είλαη πάληα αλάινγν κε ηελ πίζηα. Αλ απηή είλαη πνιχ απφηνκε, ε κέγηζηε ηαρχ-

ηεηα ζηηο επζείεο ζα είλαη κηθξφηεξε. Αλ είλαη πνιχ επίπεδε ζα έρνπκε πνιχ κη-

θξή αξλεηηθή άλησζε πνπ καο ρξεηάδεηαη ζηηο ζηξνθέο.‘

Μία δηακάρε μέζπαζε ζηηο αξρέο ηεο ζεδφλ ηνπ 2006, φηαλ θάπνηεο εηαηξίεο πα-

ξαπνλέζεθαλ ζηε FIA, φηη πίζηεπαλ πσο θάπνηεο άιιεο ρξεζηκνπνηνχζαλ εχθα-

κπηα πηεξχγηα. Σψξα φιεο απηέο νη θαηαζθεπέο, κπξνο θαη πίζσ, πξέπεη λα έ-

ρνπλ ζπγθεθξηκέλν ζπληειεζηή επθακπηφηεηαο. Άλ ηνπνζεηεζεί ζθηρηά, ηφηε νη

επαθφινπζεο δνλήζεηο ηνπ κνλνζεζίνπ κπνξνχλ εχθνια λα ηηο ζπάζνπλ, νπφηε

έλαο βαζκφο επθακπηφηεηαο είλαη απαξαίηεηνο. Σν ζπγθεθξηκέλν θαηλφκελν

κπνξεί λα παξαηεξεζεί κε κία απφ ηηο θάκεξεο ηνπ κνλνζεζίνπ, φηαλ απηφ εηζέξ-

ρεηαη ζε κία ζηξνθή. Αιιά απηφ πνπ νη παξαπνλνχκελνη έιεγαλ ήηαλ φηη ε γεσ-

κεηξία ησλ πηεξπγίσλ άιιαδε ζηηο κεγάιεο ηαρχηεηεο.

πσο είλαη ε Φφξκνπια 1 ζήκεξα ηέηνηα πξάγκαηα είλαη δχζθνιν λα κεηξεζνχλ.

Ζ FIA εξεχλεζε ηα πηεξχγηα, αιιά δελ κπνξνχζαλ λα βξνπλ θάηη ιάζνο. Γηα λα



απνδεηρηνχλ νη θαηεγνξίεο, έιεγμαλ ηηο κεηξήζεηο ηεο ηαρχηεηαο ζηελ επζεία γηα

λα θαηαγξάςνπλ ηνλ ήρν ηνπ θηλεηήξα θαη λα ηνλ ζπγθξίλνπλ κε απηέο σο πξνο

έλα βαζηθφ κνληέιν. Μία δηάζεκε ζχγθξηζε ήηαλ αλάκεζα ζηε Ferrari θαη ηε Red

Bull Racing θαζφηη θαη νη δχν ρξεζηκνπνηνχζαλ ηνλ ίδην θηλεηήξα. Απφ ηα δεδν-

κέλα πνπ ζπιιέρζεθαλ ε Ferrari έκνηαδε λα είλαη ηθαλή λα ιπγίζεη ηνπο λφκνπο

ηεο θχζεο κε ην λα θεξδίδεη ηειηθή ηαρχηεηα εθεί, πνπ νη δπλάκεηο ηεο νπηζζέι-

θνπζαο θξαηνχζαλ ην κνλνζέζην ηεο Red Bull Racing.

Οη εχθακπηεο επηθάλεηεο δελ είλαη θάηη θαηλνχξγην ζηνπο αγψλεο. Παιαηφηεξα, ην

1986 ζην Μεμηθφ ε Lotus κε νδεγφ ηνλ Ayrton Senna ζην 86Σ κπήθε ζε πνιιέο

θαζαξίεο, φηαλ ηελ θαηεγφξεζαλ φηη ην δάπεδν ήηαλ ηδηαίηεξα εχθακπην, ψζηε

λα πιεζηάδεη πεξηζζφηεξν ην έδαθνο ζε κεγάιεο ηαρχηεηεο, κε απνηέιεζκα λα

απνθηά κεγαιχηεξε αξλεηηθή αλησηηθή δχλακε. Σψξα, ράξε ζηελ ππνινγηζηηθή

ξεπζηνδπλακηθή κνληεινπνίεζε (cfd) θαη ζηελ εηδηθή αλάιπζε ζηνηρείσλ (fea) εί-

λαη δπλαηφ λα ην πξαγκαηνπνηήζνπλ απηφ κε κεγάιε αθξίβεηα θαη λα παξακέ-

λνπλ κε άλεζε αλάκεζα ζηα πεξηζψξηα ειαζηηθφηεηαο ησλ πιηθψλ πνπ ρξεζηκν-

πνηνχλ.

Ο ηξφπνο κε ηνλ νπνίν έλα εχθακπην πηεξχγην δνπιεχεη, είλαη κε ην λα ζηξέθεηαη

πξνο ηα πίζσ, αθνχ ε έλσζε είλαη ζην θέληξν ζε πςειέο ηαρχηεηεο (πάλσ απφ

250 ρασ) κε απνηέιεζκα λα κεηψλεη ηελ πξνζπίπηνπζα γσλία. Απηφ κεηψλεη ηελ

νπηζζέιθνπζα θαη απμάλεη ηελ ηειηθή ηνπ ηαρχηεηα, αιιά φηαλ κεηψλεηαη ε ηαρχ-

ηεηα γηα ηελ επφκελε ζηξνθή, ην πηεξχγην, εμαηηίαο ηεο επθακπηφηεηαο, επαλα-

θέξεηαη ζηελ αξρηθή γσλία απνθηψληαο αξλεηηθή άλησζε μαλά.

Έλαο άιινο ηξφπνο γηα ηελ απφθηεζε πιενλεθηήκαηνο απφ ηελ επθακπηφηεηα

ησλ δνκηθψλ ζηνηρείσλ είλαη λα ππάξρνπλ πίζσ επάλσ αεξνηνκέο, πνπ κπνξνχλ

λα θακθζνχλ καδί ζε πνιχ πςειέο ηαρχηεηεο. Σν 2006 επηηξάπεθε ζηηο νκάδεο

λα έρνπλ κφλν δχν πίζσ ζηνηρεία ζηηο πάλσ αεξνηνκέο. πλήζσο απηά ηα ζηνη-

ρεία έρνπλ κηθξνχο δηαρσξηζηέο ζην θέληξν, γηα λα εμαζθαιίζνπλ φηη κέλνπλ κα-

θξηά θαη φηη δηαηεξείηαη ε ξνή απφ ην θελφ. Οη αληίπαινη είπαλ φηη ε Ferrari αξληφ-

ηαλ λα ηνπνζεηήζεη δηαρσξηζηέο, θαζψο ζηηο κεγάιεο ηαρχηεηεο απηφ ην θελφ

κεησλφηαλ, κε απνηέιεζκα λα κεηψλεηαη ε νπηζζέιθνπζα θαη λα απμάλεηαη ε ηειη-

θή ηαρχηεηα. ηελ Imola νη νκάδεο απέδεημαλ φηη ε Ferrari ήηαλ θαηά 7ρασ ηαρχ-

ηεξε ζηελ επζεία απφ ηνπο αληίπαινπο.

Σειηθά ε FIA ελέξγεζε ζαλ αλψηεξνο θαη επέβαιε ηνλ Ηνχλην ηνπ 2006 ζην Καλα-

δηθφ Γθξαλ Πξη ζε φιεο ηηο νκάδεο λα έρνπλ δ ηαρσξηζηέο αλάκεζα ζηηο πίζσ αε-



ξνηνκέο, γηα λα ηα απνηξαπεί ε θάκςε ηνπο ζε κεγάιεο ηαρχηεηεο θαη λα έρνπλ

κείσζε ηεο νπηζζέιθνπζαο.

Σα αεξνδπλακηθά ζηνηρεία έρνπλ ηηο εμήο επηξξνέο:

16.4 Δμππόρ πηεπύγιο

Σν εκπξφο πηεξχγην παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν. Γηα παξάδεηγκα ζε ηαρχηεηεο πάλσ

απφ 300 ρασ παξάγεη 560 θηιά αξλεηηθήο άλησζεο. Απηφ ζεκαίλεη, φηη νθηψ ά-

ληξεο ζα κπνξνχζαλ λα ζηαζνχλ πάλσ ηνπ, ρσξίο λα πξνθαιέζνπλ θάπνηα νξα-

ηή παξακφξθσζε. Σν εκπξφο πηεξχγην είλαη ηνπνζεηεκέλν θάησ απφ ην ξχγρνο

ζε δχν θάζεηνπο βξαρίνλεο θαη παξάγεη ην 25% ηεο ζπλνιηθήο αξλεηηθήο άλησ-

ζεο. Μία βειηίσζε, πνπ παξνπζηάζηεθε ην 2003, ήηαλ ην δηαθξηηηθφ πηεξχγην ζε

ζρήκα W ζηε McLaren κε ην ΜΡ4/18, πνπ ζπλερίζηεθε ην 2004 ζην ΜΡ4/19 θαη

είλαη δηάζεκν κέρξη ζήκεξα.

ΥΖΜΑ 68: Σζαιαθσκέλα πηεξύγηα ην 2003 ζηελ FW25 ηεο Williams.



ΥΖΜΑ 69: Παξόιν πνπ πνηέ δελ αγσλίζηεθε ην 2003 κε ην ΜΡ4/18 άλνημε ην

δξόκν γηα ην ΜΡ4/19 ην 2004. Σα ζεκεξηλά θξαηνύλ ηελ πνιππινθόηεηα ηνπ.

ΥΖΜΑ 70: Σν 2003 ε Williams δνθίκαζε κία πνηθηιία από αλαλεώζεηο ζηα πηε-

ξύγηα θαη ζηα endplates. 1. ην πιάηνο ησλ endplates. 2. πξνζζήθε αθξνπηεξπγί-

νπ. 3. ην ππνζηύισκα ηεο κπξνζηηλήο πηέξπγαο. 4. πξνζζήθε ζην δεύηεξν ζηνη-

ρείν.



ΥΖΜΑ 71: Σν αλεζηξακκέλν πηεξύγην ηεο Ferrari ηνπ 2006 ζεσξήζεθε από

αληίπαινπο σο θαηνρή ζηνηρείνπ επθακπηόηεηαο πνπ άιιαδε ηελ απόδνζε ηνπ.

ΥΖΜΑ 72: Δκπξόο πηεξύγηα ζηε Renault R26, ηνλ απόγνλν ηνπ ληθεθόξνπ R25.

ΥΖΜΑ 73: Γείγκα ηεο πνιππινθόηεηαο ησλ εκπξόο πηεξπγίσλ.



ΥΖΜΑ 74: Σν 2006 ε Toyota ζην TF106 ζηελ εκπξόο αεξνηνκή ηνπνζέηεζε έμ-

ηξα πηεξύγηα.

16.5 Δμππόρ ακποπηεπύγια (endplates)

Σα κπξνζηηλά αθξνπηεξχγηα είλαη θάζεηνη θξάθηεο, πνπ απνηξέπνπλ ηε δηαθπγή

ηνπ αέξα απφ ηα πηεξχγηα, θαζφηη απηφ ζα δηαθηλδχλεπε ηελ απνηειεζκαηηθφηεηα

ηνπο. Βνεζνχλ ζην λα ηξαβήμνπλ ηνλ αέξα ζην εκπξφο πηεξχγην θαη λα απμή-

ζνπλ ηελ απνηειεζκαηηθφηεηά ηνπ αιιά θαη λα εμνκαιχλνπλ ηε ξνή ηνπ αέξα σο

πξνο ην πίζσ κέξνο ηνπ κνλνζεζίνπ. Δίλαη αξθεηά ιεηηνπξγηθνί ζην λα ζηέιλνπλ

ηελ θαιχηεξε δπλαηή ξνή αέξα πξνο ηα πίζσ, θάησ απφ ηελ πνδηά θαη κεηά ζην

δηαρχηε, γηα λα θάλνπλ απηά ηα δχν ζηνηρεία λα δνπιέςνπλ βέιηηζηα. Οη αεξνδπ-

λακηζηέο ζηνρεχνπλ πάληα ζην λα πάξνπλ ην κέγηζην απφ θάζε ζηνηρείν. Ζ πξν-

ζζήθε αξλεηηθήο άλησζεο ζην κπξνζηηλφ κέξνο θέξλεη θαη κία αχμεζε ζηελ νπη-

ζζέιθνπζα. Δίλαη ην πίζσ κέξνο πνπ κπνξεί λα ην πεηχρεη απηφ, έηζη νη αεξνδπ-

λακηζηέο θάλνπλ φηη, κπνξνχλ γηα λα βξνχλ ην βέιηηζην ζρήκα ηνπ πίζσ κέξνπο.

ηαλ ην πεηχρνπλ απηφ, ζεκαίλεη πσο κπνξνχλ λα ηξέμνπλ κε κηθξφηεξν πίζσ

πηεξχγην, πνπ ζπλεπάγεηαη ιηγφηεξε νπηζζέιθνπζα θαη πην απνηειεζκαηηθφ κν-

λνζέζην.

Σα αθξνπηεξχγηα είλαη έλαο ηνκέαο, ζηνλ νπνίν νη δεκηνπξγνί ησλ θαλνληζκψλ

βάδνπλ ζπλέρεηα πεξηνξηζκνχο, ζε κία πξνζπάζεηα λα κεηψζνπλ ηηο νινέλα απ-

μαλφκελεο ηαρχηεηεο ζηξνθήο.



ΥΖΜΑ 75: Σα αθξνπηεξύγηα εμππεξεηνύλ δύν ζθνπνύο. Από ηελ εζσηεξηθή

πιεπξά ηνπο βνεζνύλ ζηε κε δηαθπγή ηνπ αέξα από ηα πηεξύγηα, ελώ από ηελ

εμσηεξηθή ζην λα δηαρύζνπλ ηνλ αέξα γύξσ από ην ιάζηηρν.

ΥΖΜΑ 76: Λεπηνκέξεηα ζην αθξνπηεξύγην ηνπ κπξνζηηλνύ ηκήκαηνο ηεο Williams FW24.



ΥΖΜΑ 77: Πνιύπινθα αθξνπηεξύγηα ηεο Renault γηα ην 2003.

ΥΖΜΑ 78: Αθξνπηεξύγηα ηεο Ferrari γηα ην 2004.

ΥΖΜΑ 79: Μπξνζηηλό αθξνπηεξύγην ηεο Renault R26.



ΥΖΜΑ 80: Μπξνζηηλό αθξνπηεξύγην ηεο Toro Rosso ηνπ 2006.

16.6 Ρύγσορ

Σα πςειά ξχγρε ήηαλ ζρεδφλ παλνκνηφηππα ην ‗90, αιιά ηψξα ηείλνπλ λα θά-

κπηνληαη ιηγάθη πξνο ηα θάησ, παξφιν πνπ ηα πηεξχγηα παξακέλνπλ απφ θάησ

ηνπο. Απηή ε ζρεδηαζηηθή αληίιεςε βνεζά ζηε δηνρέηεπζε αέξα γχξσ απφ ηα ε-

κπξφο πηεξχγηα θαη ζην λα ηνλ θαηεπζχλνπλ πίζσ πξνο ηελ πνδηά θαη ην δηαρχ-

ηε. Ξαλά ε McLaren εηζήγαγε θάπνηεο βαζηθέο αιιαγέο ην 2003 κε ην ΜΡ4/18

ρξεζηκνπνηψληαο αξθεηά ζηελφ θαη πεζκέλν ξχγρνο θαη γεληθά απφ ηφηε ππάξρεη

κία ηάζε πξνο απηφ ην ζρεδηαζκφ.

ΥΖΜΑ 81: Σν 2006 ζηε ΜΡ4/21 κε ην ξύγρνο ηνπ «θξνθόδεηινπ».



ΥΖΜΑ 82: Ζ μερσξηζηή κύηε κε ζρήκα ζαιάζζηνπ ειέθαληα έθεξε λέεο πξνν-

πηηθέο ζηνλ αεξνδπλακηθό ζρεδηαζκό, αιιά εγθαηαιείθηεθε γηα έλα πην ζπκβηβα-

ζηηθό ζρέδην.

16.7 Ανάπηηζη

Μέρξη ην 2001 ε αεξνδπλακηθή ζπλεηζθνξά ησλ αλαξηήζεσλ πεξηνξηδφηαλ ζηε

ρξεζηκνπνίεζε αεξνδπλακηθψλ ςαιηδηψλ θαη βξαρηφλσλ γηα ηνλ πεξηνξηζκφ ηεο

νπηζζέιθνπζαο. Σε ζπγθεθξηκέλε ρξνληά παξνπζηάζηεθε ην πξψην ζαζί κε δη-

πιφ λεχξν ζηε Sauber C20. Καλνληθά νη βξαρίνλεο ηεο θάησ αλάξηεζεο ζα ζπ-

λαληηφληνπζαλ ζην θέληξν ηνπ θάησ κέξνπο ηνπ ζαζί. Γηθαηνινγψληαο φηη απηφ

δεκηνπξγνχζε έλα εκπφδην ζηελ νκαιή ξνή ηνπ αέξα, κεηαθηλήζεθαλ νη ελψζεηο

ηεο κπξνζηηλήο αλάξηεζεο πξνο ηα έμσ, κε απνηέιεζκα ηε δεκηνπξγία δχν ζε-

κείσλ ελψζεσλ ή λεχξσλ. Σν κεγάιν θελφ αλάκεζά ηνπο επέηξεςε ηελ πην νκα-

ιή ξνή ηνπ αέξα θαη ήηαλ έλαο ιφγνο πνπ ηε ζπγθεθξηκέλε ρξνληά ππήξμε έλα

εμαηξεηηθφ κνλνζέζην. Απφ ην 2005 πνιιέο νκάδεο πξνηίκεζαλ ηε κνλή θεληξηθή

έλσζε.

16.8 Οδηγικά θηεπά

Σα θάζεηα θχιια πνπ είλαη ηνπνζεηεκέλα ζηελ κπξνζηά αλάξηεζε ή αθξηβψο

πίζσ ηεο, ζπλήζσο αλαθέξνληαη ζαλ νδεγηθά θηεξά θαη κνηάδνπλ ζηε ιεηηνπξγία

κε ηα αθξνπηεξχγηα ηεο κπξνζηηλήο πηέξπγαο, θάλνληαο ηελ εκθάληζε ηνπο ην

1994. Μπνξεί λα είλαη νξηδφληηα ή, ζπλεζέζηεξα, θάζεηα θαη ν ζθνπφο ηνπο είλαη



λα επεξεάζνπλ ηε ξνή ηνπ αέξα πνπ ξέεη πάλσ απφ ην εκπξφο πηεξχγην θαη λα

ηελ εμνκαιχλνπλ πξηλ θηάζεη ζην πίζσ κέξνο ηνπ κνλνζεζίνπ. αλ έλδεημε γηα ηε

ζεκαληηθφηεηά ηνπο ην 1997 ηα νδεγηθά θηεξά ηεο Ferrari ήηαλ ζεκαληηθά ζηνλ

πεξηνξηζκφ ηεο ππνζηξνθήο, πνπ επεξέαδε ηελ νδεγηθή ζπκπεξηθνξά ηνπ κνλν-

ζεζίνπ. ηαλ ν Michael Schumacher ηα θαηέζηξεςε κεηά απφ κία έμνδν ζην

γθξαλ πξη ηεο Απζηξαιίαο, έραζε ηνλ αγψλα.

ΥΖΜΑ 83: Σν 2002 ε Jaguar πξνηίκεζε ην ζαζί κε δύν λεύξα, ελώ ην 2003

μαλαγύξηζε ζην ζαζί κε έλα λεύξν.

ΥΖΜΑ 84: Οιόθιεξε ε θαηαζθεπή ησλ νδεγηθώλ θηεξώλ από ηελ Ferrari ηνπ 2003.



ΥΖΜΑ 85: Σν 2004 ππήξρε κία κηθξή πην δηαθξηηηθή αιιαγή.

ΥΖΜΑ 86: Οδεγηθά θηεξά ηεο Sauber ην 2003.



ΥΖΜΑ 87: Οδεγηθά θηεξά ηεο Ferrari ην 2003.

ΥΖΜΑ 88: Οδεγηθά θηεξά ηεο Minardi ην 2003.



ΥΖΜΑ 89: Οδεγηθά θηεξά ηεο Renault ην 2003.

16.9 Πλαϊνό κέλςθορ.

Σν πιατλφ θέιπθνο θαηά κήθνο ηνπ πηινηεξίνπ δε βξίζθεηαη εθεί ζαλ δηαθνζκεηη-

θφ κέξνο ηνπνζέηεζεο ησλ ςπγείσλ λεξνχ θαη ιαδηνχ. ινο ν ζρεκαηηζκφο ηνπο

είλαη ζεκαληηθφο ζηνλ ηξφπν πνπ ιεηηνπξγνχλ ηα ζπζηήκαηα ςχμεο φπσο θαη γηα

ηελ αζθάιεηα, πξνκεζεχνληαο παξακνξθσηηθέο επηθάλεηεο ζηα πιατλά ηνπ κν-

λνζέζηνπ.

ηα κέζα ηνπ 90 ηα πιατλά ζπλήζηδαλ λα είλαη αξθεηά ςειά θαη ηεηξάγσλα, αιιά

ηψξα έρνπλ γίλεη πην θακππισηά, θαζψο νη ζρεδηαζηέο πξνζπαζνχλ λα δεκη-

νπξγήζνπλ πην απνηειεζκαηηθή ξνή αέξα απφ πάλσ θαη γχξσ απφ ην πίζσ κέ-

ξνο ησλ κνλνζεζίσλ.



ΥΖΜΑ 90: Ζ Ferrari ηείλεη λα έρεη πην θακππισηά πιατλά από ηνπο ππόινηπνπο

θαηαζθεπαζηέο F2003.

ηνπο αγψλεο φπνπ νη ζεξκνθξαζίεο είλαη αξθεηά πςειέο νη νκάδεο ζπρλά ηνπν-

ζεηνχλ θακηλάδεο γηα λα δηψμνπλ ην δεζηφ αέξα απφ ηα ςπγεία ην ζπληνκφηεξν

δπλαηφλ.

ΥΖΜΑ 91: Κακηλάδα Renault 2003.



ΥΖΜΑ 92: Ζ McLaren ηνπ 2006 κε ηε ΜΡ4/21 ζε έλα αθόκα παξάδεηγκα ηεο

ρξεζηκνπνίεζεο θακηλάδσλ εμαγσγήο δεζηνύ αέξα θαη πηεξπγίσλ ςύμεο.

ΥΖΜΑ 93: Γηα ηε βειηίσζε ησλ πιατλώλ ην 2004 ζηε Renault ρξεζηκνπνίεζαλ

γσληαθό ςπγείν. 1 θαη 2 δείρλνπλ δηαθνξεηηθνύο ηύπνπο θακηλάδσλ εμαγσγήο δε-

ζηνύ αέξα, 3 θαη 4 δηαθνξεηηθά πηεξύγηα ςύμεο.



16.10 Κάηω μέπορ.

Σν δάπεδν ηνπ κνλνζέζηνπ ή αιιηψο πνδηά είλαη έλα πνιχ ζεκαληηθφ ζηνηρείν.

Τπάξρεη θπζηθά έλα νιφθιεξν μερσξηζηφ θάησ κέξνο ζην ζαζί θαη ε πνδηά είλαη

κηα δηακήθεο θαηαζθεπή απφ αλζξαθνλήκαηα, πνπ παξνπζηάδεη κηα νκαιή θαη

επίπεδε επηθάλεηα ζην δξφκν θαη επεξεάδεη ηε ξνή ηνπ αέξα θάησ απφ ην κνλν-

ζέζην . Παίδεη ζεκαληηθφ ξφιν επίζεο, θαζψο θαηαιήγεη ζην δηαρχηε, πνπ δεκη-

νπξγεί αξθεηή αξλεηηθή άλησζε ζην πίζσ κέξνο ηνπ κνλνζεζίνπ. Μία μχιηλε ζα-

λίδα ηνπνζεηείηαη θάησ απφ ηελ πνδηά, πνπ ειέγρεηαη εμνλπρηζηηθά γηα θζνξέο

ζην ηέινο ηνπ θάζε αγψλα.

ΥΖΜΑ 94: Ζ ξνή ηνπ αέξα θάησ από έλα κνλνζέζην.

Ζ πνδηά δεκηνπξγεί κεγάιν πνζνζηφ αξλεηηθήο άλησζεο. ιν ην θνκκάηη κπνξεί

λα βγεη εχθνια ζε πεξίπησζε θαηαζηξνθήο, αλ γίλεη πέξαζκα πάλσ απφ ηα

kerb. ην θέληξν ηνπ θάησ κέξνπο ηεο πνδηάο φια ηα κνλνζέζηα πξέπεη λα έρνπλ

κηα μχιηλε ζαλίδα Jabroc.



16.11 Πιλοηήπια αζθαλείαρ.

Ζ αλάγθε ηεο παξνρήο ελφο πηινηεξίνπ αζθαιείαο κε ππεξπςσκέλεο ηηο πιατλέο

κεξηέο ηνπ θεθαιηνχ θαη ηνπ ιαηκνχ ηνπ νδεγνχ, ζηελ αξρή δεκηνχξγεζε πξν-

βιήκαηα ζηελ αεξνδπλακηθή απνηειεζκαηηθφηεηα, φηαλ ε FIA ηηο έθαλε ππνρξεσ-

ηηθέο ην 1996, θαζφηη αχμαλαλ ηελ νπηζζέιθνπζα. Σψξα φκσο νη νκάδεο έρνπλ

βξεη απνηειεζκαηηθνχο ηξφπνπο γηα λα ηηο ζπλδπάζνπλ, παξφιν πνπ αθφκα δε-

κηνπξγνχλ κηα κηθξή νπηζζέιθνπζα.

ΥΖΜΑ 95: Ζ Ferrari ηνπ 1995 όηαλ ε πιατλή πξνζηαζία ήηαλ ειιηπήο.

ΥΖΜΑ 96: Ζ F2006.



16.12 Κοςηιά αέπα.

Σν θνπηί αέξα ζπιιέγεη ηνλ θξχν αέξα θαη ηνλ ηξνθνδνηεί ζηνλ θηλεηήξα. ζν

πην γξήγνξα θηλείηαη, ηφζν πην πνιχο αέξαο πηέδεηαη ζηελ εηζαγσγή. Σν ζρέδηφ

ηνπ είλαη έλαο ζεκαληηθφο παξάγνληαο ζηελ αεξνδπλακηθή απνηειεζκαηηθφηεηα

θαη ηελ απφδνζε ηνπ θηλεηήξα.

ΥΖΜΑ 97: Κνπηί αέξα ηεο BMW-Sauber ζηελ F1.06.

ΥΖΜΑ 98: Κνπηί αέξα ζηελ Renault R26.



16.13 Μικπά πηεπύγια.

Απηά είλαη ηνπνζεηεκέλα ζην πίζσ κέξνο ησλ πιατλψλ θειπθψλ. ε κία πεξηνρή

φπνπ νη απζηεξνί θαλνληζκνί είλαη αθφκα αλνηθηνί ζε ηέηνηεο ζπζθεπέο, απηέο ην-

πνζεηνχληαη ζε αγψλεο φπσο ην Monte Carlo, φπνπ θαη ρξεηάδεηαη κεγάιν πν-

ζνζηφ αξλεηηθήο άλησζεο.

ΥΖΜΑ 99: Μηθξά πηεξύγηα ζηελ Toyota TF106 ηνπ 2006.

ΥΖΜΑ 100: Μηθξά πηεξύγηα από ηελ BMW-Sauber ηνπ 2006.



16.14 Scallops (πηεπύγια) πίζω ηποσών.

Απηά είλαη ζρεκαηηζκέλα ηκήκαηα κπξνζηά απφ ηνπο πίζσ ηξνρνχο. Ο ζθνπφο

ηνπο είλαη λα βνεζήζνπλ ζηνλ θαζαξηζκφ ηεο ξνήο ηνπ αέξα θαη λα ηνλ δηνρεηεχ-

ζνπλ πάλσ απφ ηα ιάζηηρα, αιιά θαη λα κεγηζηνπνηήζνπλ ηελ απνηειεζκαηηθφηεηα

ηνπ δηαρχηε.

ΥΖΜΑ 101: Ζ Williams πηνζέηεζε κία ζεηξά από πηεξύγηα ην 2004. Σν ρακειό-

ηεξν πηεξύγην πξνζηέζεθε γηα λα απμήζεη ηελ ηαρύηεηα ηνπ αέξα κπξνζηά από ηα

πίζσ ιάζηηρα.

ΥΖΜΑ 102: Ζ Renault κε ην R26 θάλεη πιήξε ρξήζε ησλ πιατλώλ θειπθώλ θαη

ησλ πηεξπγίσλ γηα λα θαζαξίζεη ηε ξνή ηνπ αέξα γύξσ από ην πίζσ ιάζηηρν.



16.15 Γιασύηηρ.

Απηφ είλαη ην θακππισηφ θνκκάηη ηνπ ηέινπο ηεο πνδηάο, πνπ επηηξέπεη ηνλ αέξα

θάησ απφ ην κνλνζέζην λα δηαρπζεί ζηελ πίζσ πιεπξά ηνπ. Οη θαλνληζκνί δελ

επηηξέπνπλ ην δηαρχηε λα εθηείλεηαη πέξα απφ ην πίζσ κεηαηξφρην. Υξεζηκνπνη-

ήζεθε ζηηο αξρέο ηνπ ‗90, αιιά παξάγεη ην 50% ηεο αξλεηηθήο άλησζεο ηνπ κν-

λνζεζίνπ θαη είλαη έλα ζηνηρείν θιεηδί, θαζψο επεξεάδεη φιε ηελ θαηαλνκή πίεζεο

θάησ απφ ην κνλνζέζην.

ΥΖΜΑ 103: Ο δηαρύηεο ηεο Ferrari F24.

ΥΖΜΑ 104: Οη ηνληζκέλεο πεξηνρέο δείρλνπλ ηελ κηθξή θιίζε πξνο ην έμσ κέξνο

ηνπ δηαρύηε, ζρεδηαζκέλε λα θαζνδεγήζεη ηε ξνή ηνπ αέξα.



16.16 Πίζω πηέπςγα.

Πξηλ ην 2004 ζηελ πίζσ πηέξπγα νθεηιφηαλ ην 33% ηεο ζπλνιηθήο αξλεηηθήο ά-

λησζεο ηνπ κνλνζέζηνπ. Απηφ είλαη πεξίπνπ 1000 θηιά. Παξφια απηά ην 2004 ε

FIA απαγφξεπζε ηα πηεξχγηα ηεο πίζσ πηέξπγαο κε πνιιά ζηνηρεία θαη θαζηέξσ-

ζε ηα δχν ζηνηρεία. Απηφ ζεκαίλεη φηη ρξεζηκνπνηείηαη κία θπξίσο πηέξπγα κε κία

βνεζεηηθή γηα ηε ζπκπιεξσκαηηθή παξαγσγή πεξηζζφηεξεο αξλεηηθήο άλησζεο,

ρσξίο ην κεγάιν πνζνζηφ ηεο νπηζζέιθνπζαο πνπ ζα ππήξρε κε κία κφλν πηέ-

ξπγα.

ΥΖΜΑ 105: Ζ McLaren εηζήγαγε ην πεξίεξγν θπκαηηζηό ζρήκα ηεο πίζσ πηέξπ-

γαο ζηελ Απζηξία ην 2003. ηνλ θύθιν είλαη ε ιεπηνκέξεηα ηεο κπξνζηηλήο πηέξπ-

γαο.

ΥΖΜΑ 106: Γηα λα βνεζεζεί ε ξνή ηνπ αέξα, ε Toyota μεθίλεζε ην 2004 κε

απηέο ηηο εγθνπέο ζηα αθξνπηεξύγηα ηεο πίζσ πηέξπγαο.



ΥΖΜΑ 107: Ζ Renault ήηαλ αθόκα κία νκάδα πνπ πηνζέηεζε ην θπκαηηζηό ζρήκα

ησλ ζηνηρείσλ ηεο πίζσ πηέξπγαο.

ΥΖΜΑ 108: Ζ πίζσ πηέξπγα ηεο Renault R26 ήηαλ έλα πξνζεγκέλν ζύκπιεγκα

από θακπύιεο θαη επζείεο γηα κέγηζηε αεξνδπλακηθή ιεηηνπξγηθόηεηα.

ΥΖΜΑ 109: Ζ BMW-Sauber ήηαλ κία νκάδα πνπ θαηεγνξήζεθε ζηηο αξρέο ηνπ

2006, όηη ρξεζηκνπνηνύζε εύθακπηα πηεξύγηα



ΥΖΜΑ 110: Δμαηηίαο ηνπ ζάινπ γηα ηα εύθακπηα πηεξύγηα νη νκάδεο αλαγθάζηε-

θαλ λα γεθπξώζνπλ ην θελό αλάκεζα ζηα δύν ζηνηρεία ηεο πίζσ πηέξπγαο.

16.17 Gurney flaps.

Σα Gurney flaps είλαη κία κηθξή θαη πνιχ απιή θαηαζθεπή, πνπ έρεη κεγάιε επί-

δξαζε. Πήξε ην φλνκά ηεο απφ ηνλ ακεξηθάλν νδεγφ ηεο Φφξκνπια 1 Dan Gur-

ney θαη είλαη κία απιή κεηαιιηθή ισξίδα κε κία γσλία 90ν. Απηή ηνπνζεηείηαη ζην

άθξν ηνπ πηεξπγίνπ κπξνζηά ή πίζσ θαη κπνξεί λα παξάγεη έμηξα αξλεηηθή ά-

λησζε ζε φπνηα πίζηα ην ρξεηάδεηαη.

ΥΖΜΑ 111: ην Gurney flap θαη ην ζεκείν πνπ ηνπνζεηείηαη.



16.18 Τποσοί.

Οη ηξνρνί δεκηνπξγνχζαλ πάληα ην πξφβιεκα ηεο νπηζζέιθνπζαο, πνπ κεηξάηαη

ζην έλα ηξίην ηεο ζπλνιηθήο ηνπ κνλνζεζίνπ. κσο δελ κπνξεί λα γίλεη ηίπνηα

γη‘απηφ επεηδή ην θιεηζηφ ζψκα απαγνξεχεηαη. ε κία πίζηα φπνπ κεγάια πνζν-

ζηά αξλεηηθήο άλησζεο ρξεηάδνληαη, νη νκάδεο πξνζπαζνχλ λα βξνπλ παξαζπ-

ξάθηα ζηνπο θαλνληζκνχο γηα λα ρξεζηκνπνηήζνπλ κεζαία πηεξχγηα.

ΥΖΜΑ 112: Σν κνλνζέζην ηεο McLaren ηνπ 2006 θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ αγώλα

ηνπ Μνλαθό.

17. ΔΠΗΛΟΓΟ

Ζ γλψζε θαη ε εκπεηξία κεγαιψλεη νινέλα θαη πεξηζζφηεξν κε απνηέιεζκα νη

ηερλνινγηθέο εμειίμεηο λα είλαη επνίσλεο γηα ην κέιινλ. Μα ζα πξέπεη πάληα λα

επηζεκαίλεηαη, φηη ε εμέιημε θαη ε βειηηζηνπνίεζε ζε θάζε ηνκέα είλαη εηο φθεινο

ηνπ αλζξψπνπ θαη ηνπ πεξηβάιινληφο ηνπ θαη κε βάζε απηφ ζα πξέπεη λα δεκη-

νπξγείηαη νηηδήπνηε, αθφκα θαη ζηνλ ηνκέα ηεο αεξνδπλακηθήο εμέιημεο.



ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ: 1. εκεηψζεηο ζην κάζεκα ―Mεραληθή Ορεκάησλ‖, I.Θ. Αξακπαηδή, Καβάια 1991. 2. εκεηψζεηο αεξνδπλακηθήο ΣΔΗ ΘΔAΛONIKH ΣΔΦ, ηκήκα Ορεκάησλ

θαζ: dr.-ing.Habil. Mix. Αθξηβιέιιεο. 3. Μεραληθε ησλ ξεπζηψλ θαη πδξαπιηθε, Schaum's outline series, Ranald

v.giles, Mc graw-hill new york, Δθδ. Δζπη Αζήλα.

4. A Focerd quide to air flow management, Φνξλη. Aerodynamics, The new

frontier, Daniel Holt slip Through the wind, R.J.K. Setright Aerodynamics,

Automobily Quarterly Vol VI/2.

5. 4TPOXOI, Άξζξα 1970-1979.

6. ΑΔΡΟΓΤΝΑΜΗΚΖ ―TO ΠΑΡΔΛΘΟΝ ΚΑΗ ΣΟ ΜΔΛΛΟΝ‖, Γ. Περιηβάλνγινπ,

φπσο αλαθηήζεθε απφ ην Internet.

7. www.kitebard.gr/aerodynamic.htm 8. www.rom.gr 9. www.library.technic.gr 10. www.grosinet.gr 11."http://www.livepedia.gr/index.php/%CE%91%CE%B5%CF%81%CE%BF%

CE% 4%CF%85%CE%BD%CE%B1%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CE%AE"

http://www.kitebard.gr/aerodynamic.htm

http://www.rom.gr/

http://www.library.technic.gr/

http://www.grosinet.gr/

http://www.livepedia.gr/index.php/%CE%91%CE%B5%CF%81%CE%BF%CE%25%204%CF%85%CE%BD%CE%B1%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CE%AE




ΠΤΥΧΙΚΗ ΕΡΓΣΙ ù ΘΕΜ -...

Documents

Transcript of ΠΤΥΧΙΚΗ ΕΡΓΣΙ ù ΘΕΜ -...