הפלא האווירודינמי של אורל פרסו

איך גורמים למכוניות לנסוע מהר, מאוד מהר? התשובה המתבקשת היא כמובן לצייד אותן במנועים אימתניים, עם אינספור סוסים, אבל לא פחות חשוב - צריך לעצב אותן בצורה זורמת, כזאת שתגרום לכמה שפחות התנגדות אוויר לתנועת הרכב, פקטור הנקרא בשפה המקצועית מקדם גרר (Cx). את מקדם הגרר של מכוניות מודרניות בודקים במנהרות רוח, ממש כמו שבודקים עיצובים של מטוסים, ומנסים להחליק ולשייף את המרכב עד כמה שניתן כדי שהנתון יהיה נמוך ככל האפשר. המקדם הממוצע של מכונית נוסעים מודרנית עומד באזור ה-0.30, בעוד שהמקדם של מכוניות הבנויות לביצועים מגיע ל-0.20 וגם פחות מזה.

העובדות הללו מדגישות עד מאוד את ההישג האדיר של מהנדס ממוצא רומני, שתכנן ובנה בשנים 1922-1923 רכב עם עיצוב יוצא דופן במיוחד, שמקדם הגרר שלו עמד על 0.22 בלבד! והיו בו עוד כמה הברקות טכנולוגיות שהקדימו בהרבה את זמנן.

מכונית הפלא של פרסו כפי שהיא נראית היום

אחד הראשונים שניסה זאת היה אדמונד רומפלר, מראשוני היצרנים של מטוסים בגרמניה. המכונית שתכנן וייצר, ה-Rumpler Tropfenwagen, הוצגה לראשונה בשנת 1921 בתערוכת הרכב בברלין והיתה בעלת עיצוב שהושפע בבירור ממטוסים. ה-Tropfenwagen (פירוש השם הוא "מכונית בצורת טיפה") עוצבה במנהרת רוח, ובבדיקה שנערכה בשנות ה-70, מקדם הגרר שלה נמדד כ-0.28.

המכונית של רומפלר. יוצרו ממנה רק כ-100

בתקופה שבה רוב המכוניות נסעו לאט יחסית, לגרר נמוך לא היה עדיין שום יתרון שיווקי. המכונית היתה כשלון מסחרי ולאחר שיוצרו ממנה רק כמאה יחידות, רומפלר חזר לעסקי המטוסים. המכונית זכתה לרגע קצר של תהילה כאשר הוצגה בסרט המדע הבדיוני "מטרופוליס" של פריץ לאנג, בשנת 1927.

מי שהתרשם מאוד מה-Tropfenwagen היה המהנדס אורל פרסו (Aurel_Persu), שנולד ברומניה בשנת 1890 למשפחה חקלאית אמידה, ועבר לברלין ללמוד הנדסת מכונות בבית הספר הטכני הגבוה של שרלוטנבורג. הוא סיים תואר באווירודינמיקה ומכניקה של כלי טיס ובגיל 23 קיבל פרס ממשרד החינוך הגרמני על מחקר מאפייני ההתנהגות של גופים בחלל החיצון (בשנת 1913!).

השרטוטים של פרסו בהגשת הפטנט

שנה לאחר הצגת המכונית של רומפלר, הגיש פרסו פטנטים למכונית משלו, עם עיצוב אווירודינמי קיצוני, בהשראת הגוף האווירודינמי הטוב ביותר שבטבע: הציפור. הטבע פועל על פי עיקרון פשוט מאוד – השגת תוצאות במאמץ מינימלי ככל האפשר. יש סיבה לכך שלציפורים אין פינות והדגים חלקלקים: הם התפתחו כדי ל"בזבז" את כמות האנרגיה הנמוכה ביותר לצורך תנועה. פרסו ביסס את העיצוב שלו על הרעיון הזה: הפחתת הגרר היא דרך טובה בהרבה לשיפור המהירות מאשר הגדלת כוחות הסוס.

המכונית של פרסו תוכננה תוך מחשבה על גלגלים. אבל בזה הסתכם בערך כל הדמיון בין הרכב שלו למרבית כלי הרכב מאותה תקופה. במקום כנפיים גדולות המחפות על גלגלים שבולטים החוצה מקווי המרכב, הוא הניח את המרכב מעל הגלגלים. כדי להפחית עוד יותר את הגרר, הוא ייצר כיסויים מיוחדים לגלגלים, שחיפו על חישורי העץ.

המכונית של פרסו כפי שצולמה לעיתון ה"בילד" בשנת 1923

רוחב המכונית לא היה זהה: מפשק הגלגלים מלפנים היה 1.2 מטר, בעוד מאחור הרוחב היה כמחצית – 70 ס"מ בלבד. האורך הכולל עמד על 4.6 מטר, הגובה בנקודה הגבוהה ביותר 1.6 מטר והרוחב צר באופן מפתיע - רק 1.4 מטר, עם תא נוסעים שיועד לארבעה. המנוע, בנפח 1.4 ליטר שסיפק 40 כ"ס, הוצב מאחור, יחד עם כל שאר המערכות: תיבת ההילוכים, מיכל הדלק והרדיאטור. ההנעה היתה אחורית, ומכיוון שהגלגלים המונעים היו כה קרובים זה לזה, לא היה צורך להתקין כלל דיפרנציאל. היה חשש שזה יפגע ביציבות המכונית, אך בדיקות מקיפות שביצע פרסו הוכיחו שהחשש לא מוצדק. מהירות השיוט של הרכב הגיעה ל-100 קמ"ש, והוא נותר יציב לחלוטין גם תוך כדי פניות חדות במהירות של 60 קמ"ש.

כך זה נראה מאחור

כאשר פרסו רשם פטנט ובנה את האב-טיפוס שלו, מקדם ההתנגדות הממוצע של המכוניות באותה תקופה עמד סביב 1.0, והמצטיינות ביותר הגיעו ל-0.8. מקדם 0.22 בשנת 1923 היה הישג יוצא דופן במיוחד, גם במושגים של היום - לדוגמה, לטסלה מודל S מקדם של 0.23.

משמעות הדבר היא שבמהירות של 100 קמ"ש, המכונית של פרסו נזקקה רק לחמישית מהכוח שנדרש למכוניות אחרות בנות זמנה כדי לשייט באותה מהירות. במבחן היעילות, צריכת הדלק של המכונית עמדה על 20 ק"מ לליטר, נתון שגם מכוניות עכשוויות לא היו מתביישות בו.

הצגת המכונית עוררה עניין אצל יצרניות רבות, ונציגים מתעשיית הרכב האמריקאית (פורד וג'נרל מוטורס) הביעו עניין בקונספט של פרסו, אך הוא סירב למכור להם את זכויות הפטנט מכיוון שלא הסכימו לתת לו ערבויות לכך שרכבו אכן ייוצר. הוא השתמש במכונית באופן יומיומי, ועבר איתה במהלך חייו למעלה מ-150 אלף ק"מ. כשעלו הנאצים לשלטון בגרמניה הוא נעלם מהרדאר, ובתום מלחמת העולם השנייה חזר לרומניה ותכנן להמשיך את עבודתו המדעית שם. למרבה הצער, המשטר הקומוניסטי החדש לא בטח בו בשל עברו בגרמניה ודאג שלא יצליח למצוא משרה בתחומי התמחותו. בסופו של דבר, פרסו מצא משמעות חדשה לחייו: הוא ניגן בצ'לו באופן חצי-מקצועי במשך עשרות שנים ונחשב טוב מספיק כדי שיורשה להצטרף לתזמורת הסימפונית של בוקרשט.

בול שיצא ברומניה לזכרו של פרסו ומכוניתו

פרסו נפטר בשנת 1977, לאחר שחי חיים מבודדים, ותרומתו לעולם הרכב די נשכחה, ורק בארץ מולדתו חלקו לו את הכבוד הראוי והוציאו בול לזכרו.