كان بين عشرينيات وخمسينيات القرن الماضي أن ظهرت العديد من النماذج الانسيابية للسيارات، ولكن تحوّل الصانعون مع نهاية الخمسينيات والستينيات للتصاميم المميزة والكبيرة والثقيلة دون مراعاة الانسيابية لوفرة الوقود. ثم أتي حظر النفط عام 1973 عندما قامت منظمة الأقطار العربية المصدرة للبترول (تتألف من الدول العربية أعضاء أوبك بالإضافة إلى مصر وسوريا) بإعلان حظر نفطي بُغية دفع الدول الغربية لإجبار إسرائيل على الانسحاب من الأراضي العربية المحتلة في حرب 1967، وهكذا اضطرت شركات السيارات للعودة سريعًا إلى المركبات الصغيرة وتقديم حلولٍ لتحسين الانسيابية، فأسعار الوقود كانت لا تُطاق وأصبح لزامًا مراعاة الاستهلاك.
بقيت الانسيابية مُهمة حتى بعد انتهاء أزمة النفط، ولكن تزايدت أهميتها بشكل كبير مؤخرًا، حيث تسعى الشركات بما تستطيع لزيادة المدى التشغيلي لسياراتها الكهربائية الجديدة، وبهذا رأينا العديد من الطرازات التي تتنافس على لقب “السيارة ذات الانسيابية الأفضل” والعديد من الحلول الجديدة، مثل الكاميرات التي تستبدل المرايا الجانبية التقليدية، ومقابض الأبواب المخفية، والأرضيات المُسطّحة أسفل الجسم، والغطاء الأمامي الصدفي وغيرها. خصوصًا أن الانسيابية مسؤولة في السيارات الكهربائية عن نسبة 30-40% من الطاقة المهدورة، مقارنة بنسبة 10% في السيارات العاملة بالوقود الأحفوري.
ما جديد بورشه؟
نشرت شركة بورشه الألمانية مؤخرًا أنها تسعى لتجربة طريقة جديدة لتحسين الانسيابية بالتعاون مع جامعة شتوتغارت، وذلك بجعل المركبة “ترتعش” بأكملها!
يقول البروفيسور أندرياس فاغنر، رئيس برنامج هندسة السيارات في الجامعة: “نحن ندرس إمكانية تقليل قيمة معامل الانسيابية في نقاط معينة في جسم السيارة عن طريق إدخال الاهتزازات بشكل منهجي”. ويُضيف: “إن أدخلت نبضًا محددًا حول السيارة باستخدام مكبرات الصوت، فيمكن أن يتأثر سلوك إنفصال الهواء عن الجسم.”
مع ذلك، لا تزال الطريقة التي تقترحها جامعة شتوتغارت تواجه بعض التحديات، وهي لا تزال في مرحلة مبكرة جدًا من التطوير. وكما قد تتوقع، فإن بورشه ستتأكد من أن الحل الجديد لن يُضيف المزيد من الضوضاء والاهتزازات الواصلة للمقصورة. وعن ذلك يقول فاغنر: “علينا أن نتأكد من أن الركاب لن يسمعوا أي أزيز”. و”لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل الإنتاج التجاري.”
من ناحية أخرى، تعمل شركة صناعة السيارات أيضًا على إيجاد طرق لجعل مركباتها الكهربائية أكثر كفاءة باستخدام العناصر النشطة مع عاكس وسد الهواء وغيرها، هناك الكثير من الإمكانات غير المستغلة لجعل المركبات تتحرك في الهواء بمقاومة أقل. يقول فاغنر: “لقد أصبحت عمليات المحاكاة الحاسوبية الديناميكية للسوائل مهمة للغاية في العشرين عامًا الماضية”. “لقد فهم الناس الأساليب الرياضية بشكل أفضل، وطوروا أدوات أكثر دقة، وزادوا أيضًا من قوة المعالجة لأجهزة الكمبيوتر.”
مع ذلك ، لا يزال هناك مجال للتحسين. تكافح أجهزة الكمبيوتر لمحاكاة تأثيرات الإطارات التي تدور على الهواء، ومحاكاة تشوهها تحت وزن السيارة بدقة. يتم الآن تطوير خوارزميات ذكية للمساعدة، ومن المتوقع أن يساهم الذكاء الاصطناعي بشكل كبير في مجال الديناميكا الهوائية.
أدناه صورة توضِّح أهم المحطات للتجارب الانسيابية، حيث تظهر أودي 100 للعام 1982 والتي حققت معامل انسيابية بلغ آنذاك 0.30، ثم جاءت فولكس واجن XL1 التي أُنتجت بأعداد محدودة مع معامل انسيابية مُتقدم جدًا وقدرة 0.16 فقط.
هناك أيضًا سيارة PAC-Car II التي عمل عليها مجموعة من الطلاب واستخدموا نظام دفع بوقود الهيدروجين، تميَّزت هذه السيارة بمعامل انسيابية بلغ 0.075 وحطمت الرقم القياسي عام 2005 لاستهلاكها المتدني للوقود، حيث تستهلك 0.018 لتر/100 كلم!
