先駆的イノベーション－重要なのは空気力学　ボルクヴァルトの風洞と毛糸による実験

AsiaNet 61526（1054）

【シュツットガルト（ドイツ）2015年8月19日PRN＝共同通信JBN】

＊クロスレファレンス：関連写真はAP通信社画像（http://www.apimages.com ）およびhttp://ots.de/omzHMから入手できる

空気力学は確かに、自動車業界が今日取り組まなければならない最も難しい問題の1つである。21世紀になってもなお、専門家は空気の流れの謎を解明するために冷蔵庫サイズの高性能コンピューターを使っても数日費やしすることがある。カール・F・W・ボルクヴァルトは若いときに航空機、後にヘリコプターに興味を持ち、1930年代には空気力学の原理が航空機構造の用いられたのとほぼ同じ方法で、自動車にも応用できると気付いた。一方では、このことは燃料消費を削減する。他方では、最高速度と加速をこれまでは想像もできなかったレベルにまで増加することが可能となる。

ボルクヴァルト（BORGWARD）の最初の空気力学上の成果の1つは、1936年に開発され、1937年3月にベルリンモーターショーで公開された4ドア・サルーン「ヴィンシュピール（Windspiel）」だった。この自動車は、当時の代表的な空気力学研究者パウル・ヤライによって得られた知識を実用化したものである。この自動車はまたスタイルの意味でも、米国の革新的な自動車メーカー、ナッシュ（Nash）が1949年に製造開始したAirflyteモデルに先んじた。この自動車のコンセプトは、ボルクヴァルトのチーフデザイナーであるヘルベルト・スカリスブリック、プラントマネジャーのフリードリヒ・キナストによって実現された。2人は実にベンチレーションに利用するサイドウインドーの特許も保有していた。サルーンのエンジンはわずかに40馬力（hp）の出力ではあったが、自動車は最高速度130km/hに達した。これはいかなる抵抗係数がこれまで示したよりも流線型デザインが重要であることを物語っている。

ポントゥーン型のボルクヴァルト・ハンザ（Hansa）1500は1949年に登場したばかりだったが、その年「ハンザ1800ファストバック」として知られるプロジェクトで新しいボディー改修作業が開始されていた。ボルクヴァルトはすでに、ハノーバー工科大学とシュツットガルトのResearch Institute of Automotive Engineering and Vehicle Engines（FKFS、自動車エンジニアリング・車両エンジン研究所）で風洞による車両試験を開始していた。新しいファストバックは、ポントゥーン型を空気力学的に最適化する試みだった。1:5スケールモデルのボルクヴァルト所有の風洞が流線型4ドア自動車開発のため使用されたかどうかについて、もはや確信を持って断言することはできない。しかしなお、ボルクヴァルト工場の南側にある1つの施設に投資されたことは、ブレーメンにある同社で車両開発者にとって空気力学が重要だったことを示すものである。いずれにせよ、ハンザ・ファストバックは、1951年4月に開かれたIAA国際モーターショーで大きな関心を集めた。

このコンセプトはまだ完全な連続生産の態勢にはなかった。エンジン開発者のカールルドウィグ・ブラントはそのファストバック・プロジェクト向けに特に6気筒エンジンを製作した。同ユニットは驚異的な82hpという最高出力を出した。一方ボディーワークは、わずかに改良されただけで、試験段階中に一部クロムトリムを削減した。この空気力学の奇跡ともいえる最初のモデルは、現在では「ハンザ2400スポーツ」として知れるが、1952年10月に製造ラインから出た。不運にも、この一風変わった形状の自動車は販売されなかった。このため、ボルクヴァルトはその後ノッチバック・サルーンとして、ハンザ2400を発売した。

空気力学的効率とノッチバック・デザインがうまく両立することを示す事実は、ボルクヴァルト・イザベラ（Isabella）によって見事に証明され、1954年に製造を開始され、極めて低い0.40という抵抗係数（CD値）を誇った。比較のため、当時のFord 17 MはCD値0.54だった。Isabellaよりもっと空気力学的な効率は、その後継車P100だった。ボルクヴァルトの設計者ドン・ロベルト・ヘルナンデスが選んだ同車両のパノラマ風ウインドーと新しい台形ボディーは、ブレーメンの風洞専門家にとって、新たな予想外の問題をもたらした。当初の最高速度テストは、4ドア・モデルが空気力学的にさほど効率的ではないという疑いをエンジニアに抱かせることになった。カール・F・W・ボルクヴァルトは直ちに、シュツットガルトにあるFKFS風洞に1:10スケールのウッドモデルを送り込んだ。ボルクヴァルトは1:1試作車をグレーに塗り、毛糸を特定の間隔でボディーに貼り付けた。糸が高速でボディーに貼りつけば、空気力学上良好な証とみなされる。もし糸が荒々しく上下に動けば、空気力学上逆の結論が導かれる。初期の発見は、空気力学上の問題が試作車の突き出したルーフラインが原因であるとされた。

P 100のルーフは修正され、自動車はエンジニアが仕様に設定した通り意欲的な最高速度160 km/hを達成することができた。これは1960年代にさかのぼって、ボルクヴァルトの空気力学上の専門知識のもう1つの実例である。

さらに詳しい情報は以下を参照。

BORGWARD Group AG

Kriegsbergstrasse 11

70174 Stuttgart, Germany

Juergen Schramek

Head of Product Communications

E-mail media@borgward.com

Telephone +49-711-7941851043

http://www.borgward.com

ソース：BORGWARD Group AG

Pioneering Innovations - Aerodynamics in Focus: BORGWARD's Experiments With Wind Tunnels and Woollen Threads

PR61526

STUTTGART, Germany, August 19, 2015 /PRN=KYODO JBN/ --

Cross reference: Picture is available at AP Images (http://www.apimages.com)

and http://ots.de/omzHM

    Aerodynamics is certainly one of the most complex issues the automotive

industry has to deal with today. Still, in the 21st century, experts can use

high-performance computers the size of refrigerators that spend days

unravelling the mysteries of air flows. Carl F. W. BORGWARD, who became

interested in airplanes, and later helicopters, at a very early age, realised

back in the 1930s that aerodynamic principles could be applied to automobiles

much in the same way they were used in aircraft construction. On the one hand,

this would reduce fuel consumption. On the other, it would enable increases in

top speed and acceleration to levels previously undreamed of.

    One of BORGWARD's first aerodynamic milestones was the "Windspiel", a

four-door saloon that was developed in 1936 and presented at the Berlin Motor

Show in March 1937. The car made practical use of the knowledge gained by the

leading aerodynamics researcher of the time, Paul Jaray. In terms of its

styling, the vehicle also anticipated the Airflyte models that the innovative

American automaker Nash began building in 1949. The concept for the vehicle was

implemented by BORGWARD's Chief Designer, Herbert Scarisbrick, and Plant

Manager Friedrich Kynast. The two even held a patent for the side windows used

for ventilation. Although the saloon's engine only had an output of 40 hp, the

car was able to reach a top speed of 130 km/h, which said more about its

streamlined design than any drag coefficient ever could.

    The pontoon-shaped BORGWARD Hansa 1500 had only just been presented in 1949

when work began on a new body variant in a project known as the "Hansa 1800

Fastback." At this point,  BORGWARD had already started having vehicles tested

in wind tunnels at the Hanover College of Technology and the Research Institute

of Automotive Engineering and Vehicle Engines (FKFS) in Stuttgart. The new

fastback was an attempt to aerodynamically optimize the pontoon shape. It is no

longer possible to say with certainty whether BORGWARD's own wind tunnel for

1:5-scale models was used for the development of the streamlined four-door

vehicle. Still, the early investment in such a facility on the southern side of

the BORGWARD plant underscores the importance aerodynamics held for the vehicle

developers at the Bremen-based company. In any case, the Hansa fastback

attracted a great deal of attention at the IAA International Motor Show in

Frankfurt in April 1951.

    The concept still wasn't completely ready for series production, however.

Engine developer Karl-Ludwig Brandt built a six-cylinder engine especially for

the fastback project. The unit delivered an impressive maximum output of 82 hp.

The bodywork, on the other hand, was only touched up slightly, and it shed some

of its chrome trim during the testing phase. The first models of this

aerodynamic wonder - now known as the "Hansa 2400 Sport" - rolled off the line

in October 1952. Unfortunately, sales of the unusually shaped vehicle never

took off, which is why BORGWARD later launched the 2400 as a notchback saloon

as well.

    The fact that aerodynamic efficiency and a notchback design go together

well was impressively demonstrated by the BORGWARD Isabella, which went into

production in 1954 and boasted a surprisingly low drag coefficient (Cd value)

of 0.40. By comparison, the Ford 17 M from that time had a Cd value of 0.54.

Even more aerodynamic than the Isabella was its successor model - the P 100.

The vehicle's panoramic windows and a new trapezoid body shape chosen by

BORGWARD designer "Don" Roberto Hernandez also led to new and unforeseen

challenges for the wind tunnel experts from Bremen. Initial top-speed tests led

the engineers to suspect that the four-door model was not very aerodynamically

efficient. Carl F. W. Borgward immediately sent a 1:10-scale wood model to the

FKFS wind tunnel in Stuttgart. BORGWARD painted the 1:1 prototype in grey and

glued woollen threads onto the body at specific intervals. If the threads lay

against the body at high speeds, it was considered to be a sign of good

aerodynamics. If they flapped around wildly, the opposite conclusion was drawn.

The initial finding was that the aerodynamic problems might have been caused by

the prototype's projecting roof line.

    The P 100's roof was modified and the vehicle was able to achieve the

ambitious top speed of 160 km/h that the engineers had set in the

specifications - yet another example of BORGWARD's sophisticated aerodynamic

expertise, way back in the early 1960s.

     Further information

     BORGWARD Group AG

     Kriegsbergstrasse 11

     70174 Stuttgart, Germany

     Juergen Schramek

     Head of Product Communications

     E-mail media@borgward.com

     Telephone +49-711-7941851043

http://www.borgward.com

Source: BORGWARD Group AG