VIDEO Povestea de film a primei maşini aerodinamice din lume. De ce a refuzat românul Aurel Persu să vândă brevetul
0
Un inginer român a devenit celebru după ce a reuşit să realizeze primul automobil cu profil aerodinamic din lume. Cu toate acestea, Aurel Persu nu a vândut brevetul concernelor americane General Motors şi Ford, fiindcă aceşti giganţi din industria auto nu şi-au luat angajamentul de a produce în serie automobilul.
Aerodinamica maşinilor este un domeniu în care marii producători investesc sume imense. Dar puţină lume ştie că primul care a construit o maşină cu adevărat aerodinamică a fost inginerul român Aurel Persu.
El rămâne astfel în istoria inventatorilor auto printr-un capitol întreg care îi este dedicat în volumul „Automobile aerodinamice în Europa şi în Statele Unite“, publicat în germană şi în engleză. Capitolul respectiv începe astfel: „Şi România a avut un specialist în aerodinamică, un strălucit inginer care trebuia de mult trecut în elita mondială a tehnicienilor. Numele lui este Aurel Persu“.
Invenţia care l-a făcut celebru pe românul Aurel Persu a fost un automobil cu patru roţi montate înăuntrul formei aerodinamice. Brevetul a fost obţinut în Germania în 1924, cererea de brevetare fiind adresată pe 13 noiembrie 1922. Maşina a donat-o Muzeului Naţional Tehnic „Dimitrie Leonida“, în 1969, în stare de funcţionare, unde poate fi admirată şi astăzi. Conform Olimpiei Andrei, reprezentantul instituţiei, vehiculul nu mai este în stare de funcţionare, iar, deocamdată, nu se poate preciza dacă va fi sau nu restaurată.
Teoria picăturii de apă în cădere
După multe calcule şi experimente de laborator, Persu a ajuns la configuraţia ideală pentru un automobil. „Experimentele făcute au arătat că, lăsând roţile afară, rezistenţa la înaintare este mult mai mare, căci aerul despicat axial face ca automobilul să opună rezistenţă, iar forma aerodinamică perfectă e cea a unei picături de apă în cădere“, afirma inginerul român. Mai exact, bombată în faţă, dar subţiată la spate.
După Primul Război Mondial, două domenii tehnice s-au luat la întrecere în câştigarea simpatiei publice: aviaţia şi automobilismul. Piloţii de curse şi aviatorii făceau atunci concurenţă serioasă starurilor de cinema. Pasionat de ambele domenii, inginerul român Aurel Persu s-a gândit să le combine în momentul în care maşinile începuseră să depăşească 60 km/h, limita de la care rezistenţa mecanică la rulare a unei maşini este depăşită de rezistenţa aerodinamică. Maşinile începuseră să aibă necazurile avioanelor.
Datorită distanţei reduse dintre roţile din spate, inventatorul a renunţat la diferenţial în transmisie. Motorul tip A-G f Automobilbau Berlin este cu ardere internă şi cu aprindere prin scânteie. Are 4 cilindri în linie, cu o capacitate de 1.400 cmc şi un consum estimat la 5 litri/100 km.
Primele abordări ştiinţifice
Ceea ce a reuşit să realizeze în anii 1922-1924 Aurel Persu a purtat numele de „automobilul corect aerodinamic“. La Şcoala Politehnică din Bucureşti, azi Universitatea „Politehnica“ din Bucureşti, între anii 1924 şi 1929, Aurel Persu a ţinut chiar şi un ciclu anual de conferinţe intitulat „Tehnica automobilelor“. Deşi nu exista o secţie de specializare în domeniul automobilelor, sporadic erau incluse în cursuri de inginerie mecanică şi cunoştinţe privitoare la tehnica automobilelor.
Persu a înaintat cererea de brevetare la 13 noiembrie 1922 şi a obţinut brevetul la 19 septembrie 1924. A reuşit să obţină coeficienţi aerodinamici de 0,22, ceea ce reprezintă o performanţă chiar şi pentru industria actuală de automobile.
Automobilul a fost construit în perioada 1922-1924, în Germania, din fonduri proprii. Caroseria era realizată din panouri de aluminiu, oferind o greutate redusă şi un consum estimat de specialişti de circa 5 litri la 100 de kilometri. Elementele de caroserie au fost realizate la diferite ateliere de profil din Germania, potrivit www.icr.ro.
Au mai fost concepute automobile aerodinamice şi înainte de invenţia românului. Însă Aurel Persu a fost primul inginer care a creat automobilul cu patru roţi montate înăuntrul formei aerodinamice. Aşadar, spre deosebire de toate automobilele epocii, cu roţi în exteriorul caroseriei, automobilul Persu avea prevăzute toate roţile în interiorul caroseriei, ceea ce reducea esenţial frecarea cu aerul prin micşorarea suprafeţei transversale opuse mersului.
Una dintre cele mai apreciabile decizii ale lui Aurel Persu a fost să aducă automobilul în România. Şi l-a adus personal, după ce a parcurs cu el distanţa din Germania până în ţara noastră. De altfel, Persu a adunat aproximativ 160.000 de kilometri la volanul masinii sale în decursul anilor.
Motorul pe benzină, în partea din spate a maşinii
Motorul pe benzină era amplasat în partea din spate a automobilului şi avea o capacitate cilindrică de 1.400 cmc cu patru cilindri aşezaţi în linie. Atât cutia de viteze, cât şi motorul fuseseră produse de uzina Automobilbau Berlin. Pe puntea spate erau montate frâne pe saboţi. Autovehiculul avea o viteză maximă de 80 de kilometri pe oră.
Marile companii producătoare de autovehicule din epocă, General Motors şi Ford, şi-au exprimat interesul pentru cumpărarea brevetului, însă Aurel Persu nu acceptat, pentru că nu i s-a garantat respectarea termenilor săi: producţia în serie a maşinii.
Director general la fabrica de avioane
Îndrăgind domeniul automobilistic, Aurel Persu s-a implicat în organizarea unor curse de maşini şi motociclete precum: Cupa Carpatică, Marele Premiu al Bucureştiului, Marele Premiu al Braşovului, Cursele de Coastă de la Sinaia, de la Braşov, Cluj şi Sibiu, la care au participat faimoşi sportivi din România şi din străinătate, indică portalul www.persu.ro.
Persu a fost conferenţiar la Şcoala Politehnică, pentru ca din 1938, să ocupe prin decret regal funcţia de director general la Fabrica de avioane I.A.R. Braşov, unde a contribuit la dezvoltarea industriei aviatice în România, colaborând cu specialişti de prestigiu precum academicianul Elie Carafoli, potrivit aceleiaşi surse. Concomitent, a ţinut prelegeri despre mecanică la Şcoala Politehnică din Bucureşti. A colaborat şi cu Institutul de Documentare Tehnică din Bucureşti.
A concertat alături de George Enescu
Aurel Persu s-a născut la 26 decembrie 1890, la Bucureşti. Pasionat de mic de mecanică, în adolescenţă a urmat studii superioare de tehnică la Berlin, acolo unde avea să revoluţioneze lumea automobilismului.
A studiat la Şcoala Superioară Tehnică din Berlin-Charlottenburg, unde a absolvit în 1913 Secţia Mecanică, sub îndrumarea profesorului Eugen Meyer, ca şef de promoţie. A fost medaliat în 1914 de Ministerul Instrucţiunii Publice din Germania pentru un studiu dedicat navelor în spaţiul cosmic.
Pasionat de ştiinţă, Aurel Persu a avut însă o înclinaţie şi către arte. A fost un bun muzician. În anii de liceu a luat lecţii de violoncel la Conservatorul din Bucureşti, unde a avut profesori celebri precum Constantin Dimitrescu şi Dimitrie Dinicu.
În timpul studiilor de inginerie de la Berlin, a luat şi lecţii de violoncel la Hochschule fur Musik, unde l-a avut ca profesor pe celebrul Hugo Becker. A cântat la violoncel în compania unor faimoşi muzicieni precum violonistul Bronisiav Huberman şi pianistul Ignaz Friedman. Ocazional, Aurel Persu a cântat şi muzică de cameră alături de George Enescu, la Palatul Constanţei Cantacuzino, indică www.persu.ro.
În perioada 1953-1962, a lucrat ca violoncelist în cadrul Orchestrei Simfonice Cinematografice, aceasta fiind o oportunitate pentru el de a-şi extinde repertoriul cu muzică simfonică, interpretând în diferite concerte în cadrul Festivalurilor George Enescu. A înregistrat sub bagheta unor dirijori celebri precum Constantin Silvestri, Emanoil Elenescu, Constantin Bugeanu, Paul Popescu şi Mircea Cristescu. În 1957 a început să interpreteze ca membru fondator al Orchestrei de Cameră a Inginerilor, unde a condus secţia de violoncel, dar a interpretat şi solo în concerte înregistrate de Casa Electrecord. Activitatea sa muzicală s-a încheiat în 1966, potrivit sursei amintite anterior.
Viaţa şi-a dedicat-o însă studiului şi cercetării, iar sfârşitul i-a fost tragic. Inginerul a murit în urma unui infarct provocat de inimă rea. Pe 5 mai 1977, imobilul în care locuia, de pe Calea Victoriei, s-a prăbuşit. Inima inginerului nu a rezistat acestei drame, iar durerea l-a secerat pe loc.
Invenţia românului nu era pe gustul americanilor
Invenţia inginerului român de geniu a făcut subiectul unor numeroase lucrări, cărţi, studii. În lucrarea „File din istoria tehnicii şi tehnologiei – Inventatori români care au participat la naşterea şi dezvoltarea automobilului“, elaborată de prof. univ. dr. ing. Lorin Cantemir şi lector univ. dr. ing. Costică Niţucă, se arată rolul major pe care Aurel Persu îl are la dezvoltarea domeniului automobilistic.
Pasaje întregi fac referire la invenţia românului, dar şi la explicaţiile tehnice care au dus la neaplicarea pe scară largă a ideii acestuia, adică producerea în serie de automobile: „Una dintre contribuţiile cele mai importante la perfecţionarea automobilului a avut-o profesorul şi inginerul român Aurel Persu, părintele automobilului aerodinamic. După cum se cunoaşte din fotografii, desene şi din maşinile de epocă care încă mai există, primele automobile nu aveau deloc o formă aerodinamică. De altfel, acest lucru este explicabil, la vitezele de deplasare pe care le puteau dezvolta, frecarea şi frânarea aerodinamică mică nu se simţeau evident, iar automobilele rămâneau nişte trăsuri cu motor. În urma unor probe de anduranţă, reprezentate de parcurgerea a peste 100.000 km pe şoselele din Europa şi România, Aurel Persu îşi brevetează concepţia de automobil aerodinamic în următoarele ţări, la fiecare menţionându-se şi numărul brevetului obţinut. Elveţia – 106911; Anglia – 206823; Belgia – 314029; Franţa – 527002; Austria – 200478; Ungaria – 89602; Cehoslovacia – 22721; SUA – 1648505. Născut în 1890, Aurel Persu nu s-a putut bucura de aplicarea pe scară largă a concepţiei de automobil aerodinamic. Astăzi nu există nicio firmă de automobile care să neglijeje forma aerodinamică a automobilelor fabricate.
Ce a împiedicat aplicarea largă şi utilizarea concepţiei inginerului Persu? Vom încerca să explicăm această neîmplinire printr-o analiză tehnico-inginerească a factorilor subiectivi care dominau societatea în epoca interbelică. Vom enumera o serie de factori importanţi care au contribuit la cele de mai sus. Asamblarea unui autovehicul neaerodinamic obţinut din componente tradiţionale, care nu se supun regulilor aerodinamice este mai simplă, mai rapidă şi mai ieftină. Cel mai simplu şi elocvent exemplu este acela al farurilor, lanternelor, claxonului montate la exteriorul caroseriei, fără a respecta regulile minime ale aerodinamicităţii. Să ne referim la caroserie. Pe de altă parte, realizarea unei caroserii aerodinamice dintr-un singur volum cu linii alungite, lipsite de discontinuităţi şi fără franjuri nu este o problemă simplă nici de proiectare şi mai ales de realizare şi tehnologie ad-hoc. Toate acestea înseamnă timp sporit de realizare şi costuri, evident, mari“.
Efectul aerodinamic pe drumurile din România
Faptul că reducerea frecărilor aerodinamice duce la reducerea puterii necesare antrenării vehiculului şi a consumului nu a fost o problemă care să-i preocupe pe automobiliştii interbelici. Să subliniem că efectul aerodinamic începe să se facă simţit la viteze de cel puţin 50 km/h. Ţinând seama de starea drumurilor şi a şoselelor interbelice, înţelegem că nu se circula pe ele cu viteze mult superioare limitei de 50 km/h. Chiar şi astăzi, circulaţia pe drumurile naţionale şi judeţene este limitată la viteze de 80-100 km/h, ba chiar constatăm că realizăm viteze de croazieră de 60-70 km/h, care nu afectează esenţial consumul de combustibil. Mai mult, în perioada interbelică, numărul celor îngrijoraţi de consumul de combustibil, de noxe era mai mult de neglijat, psihologia automobilistului american avea ca principal obiectiv să impresioneze cu orice, cum ar fi putere, volum, dimensiuni şi chiar grotesc. O maşină aerodinamică era prea elaborată, nu şoca, era ca o maşină a săracului, a zgârcitului. Este, deci, de înţeles de ce General Motors şi Ford nu s-au grăbit să construiască la vremea aceea maşina aerodinamică a lui Persu. Nu era pe gustul lor.
Importanţa micşorării rezistenţei aerului
Inventatorul şi vizionarul Aurel Persu s-a străduit să popularizeze valoarea practică a aerodinamicităţii autovehiculelor. În acest sens, a susţinut la Academia Română comunicarea ştiinţifică intitulată „Automobilul aerodinamic corect“. De asemenea, a elaborat o serie de articole în 1932 din care vom reda unele dintre ideile sale de inventator, inginer, avangardist şi profesor de „Mecanică teoretică“ al Şcolii Politehnice din Bucureşti.
„Este îndeobşte recunoscută actualitatea, importanţa micşorării rezistenţei aerului în construcţia automobilelor viitoare, majoritatea persoanelor crezând că această reacţiune nu joacă un rol considerabil decât la maşinile de curse sau la cele de sport, menite de a ajunge la viteze cât mai mari. Puţini îşi dau seama astfel ce înseamnă reducerea rezistenţei aerului chiar la maşinile obişnuite. Când cineva cumpără un automobil, se interesează întotdeauna de a avea viteză maximă. Dorinţa publicului de a avea un vehicul destul de rapid a determinat chiar pe Ford să ridice viteza noului său tip atât de popular la circa 100 km/h. O trăsură (vehicul) având o formă aerodinamică cât mai perfectă, poate atinge o iuţeală de 100 km/h cu un motor de 30 CP, pe când unui automobil normal actual îi trebuie în condiţii identice un motor de peste 55 CP, spre a obţine aceeaşi viteză. Noi am constatat că forma automobilului viitor urmează a fi cât mai apropiată de aceea a corpului cu rezistenţă aerodinamică minimă în care scop caroseria va avea o suprafaţă unică continuă, închisă şi pe de desupt, lipsită pe cât posibil de superstructuri.
Farurile, lanternele, claxoanele etc., toate fiind montate în interior la nivelul acestei suprafeţe, care nu va mai prezenta aripi sau scări exterioare. Introducerea noului vehicul întârzie deoarce nu este în interesul uzinelor de automobile, mai ales de criza prezentă să-şi schimbe un fabricant bine introdus cu un altul, care deşi mult superior, nu este totuşi cerut. Nu numai fiindcă puţini îl pot aprecia pentru moment, dar şi din cauza aspectului său cu totul neobişnuit. În privinţa aspectului cu care publicul nu este încă obişnuit, un eminent tehnician german scria că mai devreme sau mai târziu fiecare va trebui să se obişnuiască cu noua formă raţională, corect concepută după normele pe care le întrebuinţează şi natura în construcţiile sale originale, căci ochiul nostru în decursul a milioane de ani n-a avut în faţă decât formele naturale organice şi numai câteva mii de ani sub influenţa formelor artificial plăsmuite de oameni“.
Detaliile tehnice care au făcut diferenţa
Ideile enunţate de inginerul român Aurel Persu se regăsesc astăzi aproape la toate mărcile de maşini cunoscute, chiar dacă marile companii nu au cumpărat brevetul maşinii sale aerodinamice. Desigur, actualele forme aerodinamice nu seamănă cu aceea a unei picături de apă tăiate pe lungime la mijloc. Inginerii moderni spun chiar că Aurel Persu ar fi fost prea obsedat de exemplul naturii de a-şi automodela forma aerodinamică. Astăzi, după aproape 100 de ani, studiile aerodinamice şi experimentale realizate în tunele aerodinamice au dus la alte forme aerodinamice, subiectiv mai uşor de acceptat şi de înţeles.
Potrivit acestora, nu se poate extrapola o soluţie găsită de natură în domeniul lichidelor de volum mic – unde tensiunile superficiale pot deforma realitatea, mai ales în interacţionarea cu gravitaţia şi forţa de cădere. Mai mult, forma picăturii de lichid, aceea pe care o ştim noi de pe buza unui pahar, căni sau sticle, nu este condiţionată de viteză, ci de tensiunile intramoleculare şi cele superficiale. Chiar dacă soluţia picăturii de apă ca formă aerodinamică are nişte limite, generate probabil de nivelul cunoaşterii tehnico-ştiinţifice a vremii, ea are meritul de a fi un punct de plecare şi conştientizarea problematicii frecării aerodinamicii, atât de importantă.
Marele merit al lui Aurel Persu este că a realizat primul automobil aerodinamic, a eliminat din lanţul cinematic motor diferenţialul şi a sugerat o serie de recomandări aerodinamice, care se regăsesc la toate automobilele moderne.
N-a fost un moft de design
Pentru a înţelege valoarea ideii lui Persu, care nu era un moft de design, specialiştii precizează că la deplasarea unui automobil, acesta trebuie să învingă următoarele trei tipuri de rezistenţe de frecare, care se opun mersului: 1. frecarea cu solul şi învingerea denivelărilor acestuia; 2. frecările pieselor mecanice în mişcare (frecările roţilor în lagăre, frecările arborelui cotit în palierele de sprijin etc.); 3. frecările cu aerul.
Studiile de aerodinamică permit obţinerea unor coeficienţi aerodinamici foarte mici. Astfel, avioanele F16 au coeficientul aerodinamic CF=0,13. La ultimele maşini construite, coeficientul aerodinamic se apropie de cel al avioanelor. Astfel, maşina Citroen C Air Lounge, în urma unor studii aerodinamice elaborate, a permis obţinerea unui coeficient aerodinamic CF=0,26 şi o creştere a confortului acustic cu un consum redus de combustibil şi emisii poluante reduse. Coeficientul CF=0,26 ne spune că puterea necesară deplasării maşinii aerodinamice cu o anumită viteză scade cu 74%, deci o reducere semnificativă de putere necesară, de combustibil, de zgomot şi de noxe, faţă de o maşină necarosată aerodinamic.
De ce roţile din faţă sunt la o distanţă normală
La automobilul Persu se constată că roţile din faţă sunt la o distanţă normală, ca la oricare alt automobil, în schimb cele din spate sunt apropiate. Acest lucru i-a permis inventatorului să renunţe la diferenţial, întrucât curbele pe care se mişcă cele două roţi motoare din spate sunt foarte apropiate şi ca atare diferenţa de spaţii parcurse de roţi este mică, neglijabilă.
Maşina este expusă acum la Muzeul Tehnicii din Bucureşti
„Rezumând, constatăm că nu există decât o singură soluţie în construcţia automobilelor viitoare (....). Automobilul cu rezistenţa aerodinamică minimă care poartă persoanele în partea spaţioasă dinainte, iar instalaţia motrică în partea subţiată dinapoi şi care are toate patru roţi cuprinse în caroserie, distanţa între roţile din faţă, directoare, fiind mai mare ca între roţile din spate motoare, ceea ce permite suprimarea diferenţialului“, nota autorul invenţiei, Aurel Persu.
Despre criza de combustibil
În cercetările sale, Aurel Persu nu neglija problema consumului de combustibil. „În condiiile crizei de combustibil spre care ne vom îndrepta în următorii ani, este bine să luăm aminte că, la viteze mari, peste trei sferturi din puterea motorului este consumată inutil, doar pentru a anihila rezistena aerului! Deci, combustibil ars de pomană, bani cheltuiţi de prisos.“
Alte elemente de noutate ale automobilului lui Persu, în afară de forma aerodinamică erau: sistemul de frânare, bazat pe saboţi, acţionând doar pe roţile din spate, precum şi lipsa diferenţialului. Demaratorul de tip MKI –12, cu nr. 14328, precum şi magnetoul, au fost realizate de firma Eisemann, în timp ce carburatorul a fost realizat de firma Arthur Haendler Co.Berlin.
În zilele noastre, elicopterele utilizează ideile exprimate încă din anii ’20 ai secolului trecut de către inventatorul român: partea cea mai voluminoasă este plasată în faţă, unde se află locurile pasagerilor, urmând ca în partea din spate,unde spaţiul este mult mai restrâns, să fie plasat motorul.
Se încarcă comentariile...
