Aerodynamika aut: Avantgarda 30. let aneb začátek konce krabic na kolech (3. díl)

V dekádě před druhou světovou válkou se výrobci automobilů vrhli na experimenty s aerodynamickými vozy, které tak nějak korespondovaly i s tehdejším avantgardním klimatem a tendencemi v uměleckém světě i v módě, designu a architektuře. Hlavním impulsem však byl značný rozmach automobilismu a markantní zvýšení jízdních výkonů tehdejších vozů. S tím ruku v ruce kráčel i rozvoj infrastruktury, ale hlavně výstavba kvalitnějších silnic a prvních autostrád.

Výrobci aut tedy začali hledat cesty, jak stavět ještě rychlejší automobily, ovšem už se také ohlíželi na spotřebu pohonných hmot. Třicátá léta totiž přinesla taktéž hospodářskou krizi, bylo tedy žádoucí snížit náklady na provoz. A jednou z cest, i když ne příliš prošlapanou, bylo zlepšení aerodynamických vlastností vozů. Nutno ale poznamenat, že i když ve 30. letech vzniklo poměrně hodně zajímavých aerodynamických vozů, v drtivé většině šlo o experimentální vozy, které se do výroby nedostaly. O to větší a zářivější výjimkou byly české vozy Tatra. Ona léta avantgardy patří bezesporu třem mužům, kteří do aerodynamiky automobilů vnesli svůj vliv, Paulu Jaraymu, Wunibaldu Kammovi a Janu Ledvinkovi. O posledním z nich se zmíníme v souvislosti s československými tatrovkami v dalším díle.

Jaray a Kamm ovlivnili aerodynamiku automobilů velmi výrazně, ovšem každý jinak. Zatímco Jaray vyznával čistý proudnicový tvar, Kamm přišel s konceptem K-tailu, tedy více méně aerodynamického klínu. Zatímco dnes se hlavně u sportovních vozů využívá Kammův přístup, v 30. letech a i později se automobilky obracely na Jarayho, protože jeho pojetí bylo přece jen praktičtější.

Paul Jaray – čistota tvarů nade vše

Před zhruba sto lety se na pražské technice potkávaly dvě významné osobnosti, jež ovlivnily světovou vědu a technologii, Albert Einstein a tehdy ještě neznámý studující asistent Paul Jaray. Narodil se v roce 1889 maďarsko-židovským rodičům ve Vídni. Právě tam později začal studovat na reálce a vídeňské technice. Později přešel na techniku pražskou, aby tam dokončil studia a dělal odborného asistenta profesoru Rudolfu Dörflovi. Poté se začal věnovat tehdy tak populárním leteckým konstrukcím. Ve Friedrichshafenu působil u firmy Flugzeugbau, kde navrhl několik hydroplánů a zajímal se i o měřící techniku, což mu v pozdějších letech přišlo velmi vhod.

Těsně přes první světovou válkou pak jeho kroky mířily do Luftschiffbau Zeppelin, tedy ke slavnému hraběti Zeppelinovi, zde se stal záhy konstruktérem vzducholodí. Z jeho pera pochází například typ LZ-120 Bodensee. U Zeppelina poměrně v klidu přežil válku a hned v roce 1919 u něj vyprojektoval aerodynamický tunel pro zkoušky modelů vzducholodí. Tam už se dají vystopovat počátky jeho návrhů aerodynamických vozů. Díky zkušenostem leteckého konstruktéra vyznával u automobilů čisté proudnicové tvary nerušené žádnými vystupujícími detaily. Dbal také zakrytování podvozkových částí vozů, protože je vnímal jako celek pohybující se v mase vzduchu, stejně jako letadla. Typickým prvkem bývaly i záďové aerodynamické ploutve.

Jaray sice experimentoval, ale nikdy ne naslepo. Jeho přínos do studia aerodynamiky je dán i jeho systematickou vědeckou prací podloženou množstvím výpočtů a ověřovacích testů v aerodynamickém tunelu jeho vlastní konstrukce. Nezapomínal ovšem, že automobil je především praktická záležitost, takže se snažil hledat kompromis mezi ideálním tvarem a praktickou stránkou vozu. Už v roce 1921 mu v Německu přiznali patent na automobil s proudnicovou karoserií, ovšem naplno se navrhování vozů začal věnovat od roku 1923. Tehdy se z Německa přestěhoval již natrvalo do Švýcarska. Tam si v roce 1927 založil designérskou společnost Stromlinien Karosserie Gesellschaft. Vedle návrhu vozů, které ovšem sám nestavěl, projektoval i jízdní kola, jejichž konstrukce se také ohlížely na aerodynamické principy.

Díky touze po čistých tvarech upřednostňoval Jaray vozy s motorem vzadu, a to vzduchem chlazené, protože postrádaly kapalinový chladič, jenž zvyšoval aerodynamický odpor. Je zjevné, kde mají kořeny slavné aerodynamické tatry se vzduchem chlazenými osmiválci nebo čtyřválcovými boxery. Ale nebyla to jen Tatra a Jan Ledvinka, kdo s Jarayem spolupracovali. Jeho práce si všimlo mnohem více výrobců, a to i slavných značek. Jaray, jak již bylo řečeno, kompletní vozy nestavěl, pouze je navrhoval nebo prodával licence svých návrhů.

Tak podle jeho konceptu postavily experimentální vozy např. Maybach, Mercedes, Apollo, Dixi, Audi, Adler, Ford, Steyr, Ley, DKW, Hanomag, Opel, Peugeot, ale i česká Jawa či Wikow. Ale vlastně jen Tatra a Chrysler podle Jarayových ideových návrhů postavily vozy, které se dají označit za sériově vyráběné a prodávané zákazníkům. Vzniklo i několik dalších, ale vesměs šlo o velmi luxusní vozy kusové výroby a dost často stavěné přímo na objednávku zákazníka. To platí hlavně pro některé maybachy a mercedesy či panhardy. Většího rozšíření se Jarayovy kreace ve třicátých letech nedočkaly kvůli technologickým obtížím i ceně takovýchto jedinečných vozů. Především tehdy nikdo nedokázal vyrábět ohnutá skla, čemuž se muselo přizpůsobovat zasklení kabin vozů.

Když přišla druhá válka, automobilky se samozřejmě začaly starat o jiné věci než o design, a tak se Jaray přeorientoval na výrobu rádií. Od konce války pak fungoval jako nezávislý inženýr a vynálezce, jenž si nechal patentovat několik svých řešení, a pracoval hlavně na konstrukci větrných elektráren. Dlouhá léta také vyučoval na technice v Curychu. Jeho plodný život skončil v září roku 1974.

Kamm – minulost i současnost aerodynamiky

Jen o pár let později, v roce 1893, se ve Švýcarsku narodil Wunibald Kamm, později naturalizovaný německý inženýr a průkopník aerodynamiky automobilů. Kamm se ovšem postupem času věnoval i dalším technickým náležitostem, jež souvisely s efektivitou provozu motorových vozidel. Kamm po studiích nešel stejnou cestou jako Jaray, tedy nepřičichl k letectví. Ve dvacátých letech pracoval u Daimlera a podílel se na konstrukcích motorů pro závodní vozy. Právě potřeba co nejvyšších rychlostí přivedla Kamma na jiný aerodynamický koncept, než byl ten Jarayho, který je dnes znám jako K-tail či Kamm tail.

Od roku 1930 řediteloval výzkumnému ústavu automobilů a automobilových motorů ve Stuttgartu, který založil. V něm také navrhl první aerodynamický větrný tunel, ve kterém se testovaly automobily ve skutečném měřítku 1:1. Právě tam přišel s koncepcí K-tail (za velkou louží označovanou jako Kammback), která spočívá v klínovitém tvaru karoserie se strmě ukončenou zádí. Prvním takovým vozem byl prototyp z roku 1938 postavený na bázi BMW 328, kterému se přezdívalo Kamm Coupé. Vůz s novou karoserií dosáhl koeficientu odporu Cx 0,25, běžné BMW 328 mělo koeficient Cx 0,35. O dva roky později vznikl i neméně zajímavý prototyp upraveného Mercedesu 170 V.

Z pozdější doby můžeme jako typické představitele koncepce K-tail označit namátkově vozy Saab Sonett II a III z 60. a 70. let, Ford Mustang z počátku 70. let, Citroën CX, Citroën C4 nebo třeba současnou Toyotu Prius a většinu supersportů. Nesmíme ovšem zapomenout, že i když jsou tatrovky spojovány s vlivem Paula Jarayho, přece jen na konstrukci jedné z nich měl vliv Kamm. Šlo o na tehdejší poměry poněkud netradiční poválečný typ Tatry 201 s motorem vpředu. Ten však zůstal jen v prototypovém stádiu. Po válce Kammovy znalosti a schopnosti po nějakou dobu využívali Francouzi, pak se dostal se skupinou německých vědců do USA, kde pracoval na výzkumech pro americký letecký průmysl. Od poloviny 50. let pak vyučoval na technikách v Německu.