O aerodynamike už počul azda každý, kto sa čo len trochu zaujíma o autá či lietadlá. Aerodynamické vlastnosti vozidiel ovplyvňujú ich výkon, stabilitu a spotrebu. Čo však aeroakustika? Tá môže rozhodujúcim spôsobom prispievať k tomu, aby jazda čoraz výkonnejšími vozidlami nebola pre posádku utrpením.
Automobilky okrem aerodynamických vlastností svojich výrobkov skúmajú aj to, ako budú jazdu vnímať ľudia v kabíne. Nejde pritom len o odhlučnenie motorov. Čím tichšími sa stávajú motory a výfukové systémy samotných vozidiel, tým viac vystupuje do popredia hluk spôsobený okolitým prostredím.
Aerodynamické tunely
Aerodynamické tunely (písali sme o nich v Quarku 1/2020) sú zariadenia, v ktorých vedci, výrobcovia lietadiel, automobilov, ale napríklad aj stavebníci skúmajú, akým spôsobom na telesá rôznych veľkostí, tvarov a povrchov pôsobí obtekajúci prúd vzduchu. Sú to veľké rúry, v ktorých sa pohybuje vzduch a simuluje let lietadla alebo jazdu automobilu. Tým, že vzduch v tuneli letí okolo daného objektu, vytvára rovnaké podmienky, akoby sa objekt sám pohyboval – sily, ktoré pôsobia na vozidlo, sú rovnaké. Vzduch rozhýbu ventilátory a v prípade vysokých rýchlostí sa používa aj vzduch vypúšťaný z tlakových nádob. Výskumníci sledujú dráhy, po ktorých vzduch vozidlo obteká a merajú silu, ktorá naň pôsobí v rôznych bodoch.
Spoločnosť Honda v marci tohto roku otvorila v štáte Ohio svoj nový tunel, o ktorom tvrdí, že je najpokročilejším svojho druhu na svete. Zariadenie za 124 miliónov dolárov má slúžiť na vývoj sériovo vyrába ných modelov Honda a Acura, ale aj pre špeciálne pretekárske vozidlá. Zariadenie s názvom HALO (skratka od Honda Automotive Laboratories of Ohio) je najmodernejším veterným tunelom, ktorý umožňuje na jednom mieste testovať nielen aerodynamiku, ale aj aeroakustické parametre jazdy.
HALO
Celé HALO zaberá plochu viac ako 10 000 m2. Veterný tunel tvorí okruh s dĺžkou 201 metrov, samotný testovací priestor má rozmery 3 × 5 × 15 metrov. Ventilátor s priemerom 8 metrov má 12 lopatiek z uhlíkových vláken. Rýchlosť vzduchu sa reguluje aj dýzou: jej plocha sa dá nastaviť na 25 m2, keď rýchlosť dosiahne 250 km/h, alebo na 18 m2, čo zvýši rýchlosť až na pretekárskych 310 km/h. Ventilátor s 5-megawattovým motorom vtedy dosahuje rýchlosť 250 otáčok za minútu. Súčasťou zostavy je výmenník tepla, ktorý umožňuje testovať rôzne teploty vzduchu od 10 do 50 °C a udržiavať ich stabilné, aby sa testy dali opakovať za rovnakých podmienok.
Točňa s priemerom 12 metrov umožňuje natáčať automobil až o 180 stupňov. Väčšina veterných tunelov zatiaľ umožňovala otáčanie len o zhruba 15 stupňov. Systém podlahy tvoria dva 40-tonové pásové moduly, ktoré sa dajú meniť podľa toho, či sa testuje bežný automobil alebo pretekársky model. Auto je možné umiestniť na 5-pásový povrch, pri ktorom je jeden pás pod každou pneumatikou vozidla a jeden väčší pás pod stredom vozidla alebo na modul s jediným širokým pásom pod celým vozidlom. Výmena modulov trvá asi 4 hodiny. Súčasťou zostavy je aj 80-tonové diagnostické robotické rameno s dĺžkou 13,7 m, výškou 4,8 m a šírkou 2,4 m, ktoré sa dokáže pohybovať s presnosťou 1 mm a zastaviť v požadovanej polohe s presnosťou 0,5 mm. Najväčšou novinkou je však systém, ktorý umožňuje popri aerodynamických vlastnostiach vozidiel merať aj aeroakustické údaje.
R, foto Honda
