تحول طراحی کامیون‌ها؛ کشف ناسا در دهه ۷۰

به گزارش فرتاک نیوز؛ کامیون ناسا در دهه ۱۹۷۰ با اجرای یک تحقیق نوآورانه، بنیان‌گذار طراحی آیرودینامیک تریلی‌های امروزی شد و به کاهش قابل توجه مصرف سوخت کمک کرد. در سال‌های اخیر، کامیون‌های بزرگ مسیرهای طولانی را طی کرده‌اند و مهندسان همواره در جستجوی بهبود کارایی آن‌ها بوده‌اند. بحران نفتی دهه ۱۹۷۰ و قوانین سختگیرانه‌تری که در زمینه آلایندگی وضع شد، نیاز به تریلی‌های با مصرف سوخت کمتر را افزایش داد. در این راستا، مهندسی فضایی و تحقیقات ناسا نقش کلیدی در شکل‌دهی به طراحی مدرن این وسایل نقلیه ایفا کردند.

آغاز تغییرات در طراحی کامیون‌ها

تاریخچه کامیون‌های باری مملو از تغییرات طراحی است که هدف آن‌ها بهبود آیرودینامیک و کاهش مصرف سوخت بوده است. این تلاش‌ها به‌ویژه در دهه ۱۹۷۰ با تشدید قوانین آلایندگی پس از بحران نفتی، اوج گرفت. ادوین جی سالتزمن، مهندس هوافضا، در سال ۱۹۷۳ با مشاهده عبور وسایل نقلیه سنگین از کنار خود، پی برد که این وسایل نیروی کششی و رانشی ایجاد می‌کنند. این مشاهده او را به این فکر انداخت که آیا می‌توان طراحی این خودروها را طوری تغییر داد که به‌جای هل دادن هوا، در آن سر بخورند و در نتیجه اصطکاک و مصرف سوخت کمتری داشته باشند. تیم مهندسی در مرکز تحقیقات پرواز درایدن ناسا، با تغییر شکل یک ون فورد و گرد کردن گوشه‌ها و آب‌بندی قسمت زیرین آن، موفق شدند تا ۵۹ درصد نیروی درگ را کاهش دهند. این تیم به آزمایش و بهینه‌سازی طراحی وسیله نقلیه برای کاهش بیشتر پسا ادامه داد و اقداماتی همچون بستن فاصله بین کابین و تریلر و افزودن دم قایقی را آزمایش کرد. نتایج نشان داد که یک راننده کامیون که سالانه ۱۰۰ هزار مایل رانندگی می‌کند، می‌تواند با این تغییرات تا ۶۸۲۹ گالن سوخت در سال صرفه‌جویی کند.

تأثیر تحقیقات ناسا بر طراحی کامیون‌ها

تحقیقات چندین دهه‌ای ناسا به‌طور قابل توجهی طراحی کامیون‌های باری را تغییر داد و بسیاری از تولیدکنندگان از نتایج آزمایش‌های مهندسان ناسا در ساخت کابین‌های آیرودینامیک‌تر استفاده کردند. ناسا در این باره اعلام کرده است: «تقریباً تمام کامیون‌های موجود در جاده‌ها، به‌معنای واقعی کلمه، تحت تأثیر تحقیقات ناسا شکل گرفته‌اند.» با این حال، به‌دلیل مقاومت صنعت دامداری و نیاز رانندگان تجاری به قسمت عقب تخت تریلر برای بارگیری، تغییرات اساسی در طراحی تریلرها به وجود نیامد. به همین دلیل، طراحی دم قایقی، با وجود کاهش قابل توجه نیروی درگ، به‌ندرت در بزرگراه‌ها مشاهده می‌شود. همچنین، فاصله بین کابین و تریلر در کامیون‌های مدرن هنوز وجود دارد، اما برای کاهش اندازه این شکاف، اکستندرهای جانبی اضافه شده‌اند. در برخی موارد، شرکت‌ها تلاش کرده‌اند تا تحقیقات ناسا را شبیه‌سازی کنند؛ از جمله اختراع تریلر تیل (TrailerTail) در سال ۲۰۰۶ توسط توماس اسکات برایدنباخ. این وسیله که شبیه به دم قایقی بود و در پشت تریلر نصب می‌شد، به‌دلیل وزن سبک خود، به بهبود مصرف سوخت کمک می‌کرد. با این حال، نوسانات قیمت بنزین مانع از اجرای گسترده آن شد. امروزه، تریلی‌هایی با دامنه‌های جانبی رایج‌تر شده‌اند که با کاهش مقاومت باد، اثر آب‌بندی قسمت زیرین آزمایش‌های اولیه ناسا را تقلید می‌کنند. سیستم‌های زیرکفی نیز برای کاهش بیشتر نیروی درگ در حال ظهور هستند. ناسا همچنین به‌دلیل عدم تغییر در طراحی تریلرهای حمل و نقل سنگین، محصول جدیدی به نام Airtabs را معرفی کرده است که همان نوع جریان هوای آیرودینامیک دم قایقی را ایجاد می‌کند. این قطعات مثلثی شکل، الگوی جریان هوای معمول در وسایل نقلیه بزرگ‌تر را تغییر داده و باعث می‌شوند هوا در قسمت عقب تریلر به شکل مخروطی‌تر جریان یابد. به گفته ناسا، Airtabs همچنین پایداری خودرو را افزایش داده و تکان‌های تریلرها را کاهش می‌دهد.