PAULIUS JARAY – AUTOMOBILIO AERODINAMIKOS „TĖVAS“
Liucijus Suslavičius
Besidomintys automobilio istorija gali nesunkiai išvardinti net kelis pirmojo aptakaus automobilio atsiradimo variantus. Štai keletas populiariausiųjų, apie kuriuos girdėjo daugelis. Prancūzas Paulis Melotas rašė, kad pirmasis aptakus automobilis-tai visiems žinomas garsiojo lenktynininko Camilio Jenatzy elektromobilis ,Jamais contente“, kuriuo jis 1899 metais pasiekė 105,88 km/h greitį. Nesiginčysime, šis artilerijos sviedinį ant ratų primenantis ekipažas tikrai geros aerodinaminės formos, tačiau jo kėbulas nedengia nei važiuoklės, nei vairuotojo. Bet kitas autoistorikas – Victoras Breyeris savo knygoje ,,L,Epoppee automobile“ siūlo tokią versiją – pirmuoju aerodinaminiu automobiliu laikyti Leono Serpolet 1902 metais pagamintą rekordinį automobilį, dėl savo formos praminto ,,Velykiniu kiaušiniu“.Šis ekipažas, išvystęs 120,805 km/h greitį, turėjo kėbulą, beveik pilnai dengusį vairuotoją. Gi britas Mortimeras Magrett straipsnyje žurnale ,,Englebert Magazine“ pirmenybę teikia 1903 metais lenktynes Paryžius – Madridas laimėjusiam prancūziškam ,,Mors Dauphine“. Jo nuomone, ,,Mors“ pranašumas tame, jog aptakus buvo visas jo kėbulas, o ne tik priekinė dalis, kaip L.Serpolet automobilio.
Tačiau ir šie, ir daugelis kitų pavyzdžių iš tikrųjų tik parodo, kad jau pionieriškaisiais automobilio laikais konstruktoriai, intuityviai suvokdami automobilio kėbulo formos svarbą jo greičiui ir kitiems parametrams, apčiuopomis ieškojo teisingų sprendimų, neturėdami jokios mokslinės teorijos, kaip judantis automobilis sąveikauja su jį aptekančiu oro srautu. Tvirtą teorinį pagrindą automobilio aerodinamikai padėjo vengrų kilmės inžinieriaus ir mokslininko Paulio Jaray (1889 – 1974) tyrinėjimai bei jų pagrindu gauti patentai.
Būsimasis aerodinamikos korifėjus gimė iš Vengrijos kilusio verslininko šeimoje tuometinės Austro – Vengrijos imperijos sostinėje Vienoje. Dar vaikystėje parodęs didelį susidomėjimą technika, gabus jaunuolis vėliau studijavo technikos mokslus Vienoje bei Prahoje. Gavęs inžinieriaus diplomą, P. Jaray išvyksta į Vokietiją, kur ima gilintis į tuo metu nepopuliaraus ir, tiesą sakant, dar neturinčio didesnio praktinio pritaikymo mokslo apie tai, kaip oro srautas apteka judančius kūnus – aerodinamikos – subtilybes. 1913 metais 24 metų teoretikas tampa grafo Zeppelino dirižablių gamyklos Fridrichshafene prie Bodeno ežero darbuotoju. Jis ryžtingai imasi darbo – negailestingai subrauko tuo metu pradėto statyti orlaivio LZ-40, savo forma primenančio cilindrą su smailais kūgio formos galais, brėžinius ir pasiūlo savąjį projektą. P.Jaray orlaivis yra ištempto lašo formos ir gale turi gana didelius vertikalius ir horizontalius vairus. O dirižablis LZ-42 tampa prototipu visiems vėliau Vokietijoje ir kitose šalyse statytiems dirižabliams.
Darbo Fridrichshafene periodu – 1913-1923 metais – gamyklos vyriausiuoju inžinieriumi paskirtas P. Jaray ne tik dalyvauja projektuojant dirižablius. Nė kiek ne mažiau jį tebedomina teoriniai kūnų aptakumo klausimai. Kuriami matematiniai modeliai, atliekama daugybė laboratorinių bandymų tada dar primityviuose aerodinaminiuose vamzdžiuose. Kas svarbiausia, teorinius paskaičiavimus realūs bandymai patvirtina! P.Jaray suprojektuoja didžiausią ir tobuliausią tuo metu aerodinaminį vamzdį, kuris 1919 metais iškyla šalia dirižablių gamyklos. Kiekvienas naujas orlaivio modelis P. Jaray dėka yra vis tobulesnis. Netgi amerikiečiai, po karo gaudavę iš nugalėtos Vokietijos reparacijas, pareikalauja, jog būtent jis suprojektuotų JAV kariuomenei skirtą dirižablį. Tačiau šis LZ-126 „Los Angeles“ pavadintas orlaivis tapo paskutiniuoju jau išgarsėjusio aerodinamikos specialisto sukurtu skraidančiu aparatu. Mat, P. Jaray tuo metu jau buvo pilnai pasinėręs į naują perspektyvią veiklos sritį – aptakių kėbulų automobiliams kūrimą.
Ciuricho technikos universiteto archyve, kur saugomas P.Jaray kūrybinis palikimas, tarp gausybės brėžinių lakštų galima rasti nedidelį popieriaus lapelį, ant kurio yra data – 1920 metų lapkričio 13 diena. Tai pirmasis konstruktoriaus ranka padarytas aptakaus automobilio eskizas. Kėbulas dengia visus keturis ratus, jo apačia – lygi, be išsikišančių transmisijos detalių. Gi pagrindinį patentą aerodinamiškam automobiliui P.Jaray gauna Vokietijos patentų biure 1921 metų rugsėjo 8 dieną. Pagal jį idealus automobilio kėbulas susideda iš dviejų horizontaliai perpjautą lašą primenančių tūrių – didesnysis sudaro apatinę kėbulo dalį iki langų, mažesnis, “uždėtas” ant jo – salono šonus ir stogą. Tokia forma reikalavo panoraminio priekinio stiklo, o kadangi tokių tada niekas negamina, problema buvo išspręsta, sudėjus kelis kampu vienas į kitą įrengtus plokščius stiklus su plonyčiais rėmeliais. Kadangi ratų sparnai taip pat buvo integruoti į kėbulą, nebeliko tada visuotinai naudotų šoninių paminų, kėbulas tapo platesnis, o salonas erdvesnis. Bet svarbiausia buvo tai, jog teoriškai tokios formos kėbulo, kurio ilgio ir aukščio santykis yra 4:1,oro pasipriešinimo koeficientas Cx buvo apie 0,20! Automobilio greitis esant tokiam pačiam variklio galingumui ir svoriui turėjo padidėti 30-35 procentais, lyginant su klasikinio dizaino modeliais, kartu sumažėtų ir degalų sąnaudos. Pirmoji P.Jaray patentu susidomi nedidelė automobilių firma “Rudolf Ley”iš Arnštato. Ant T6 tipo važiuoklės su 20 AG varikliu pagaminamas prototipas su aptakiu kėbulu. Rezultatai stulbina specialistus – 1200 kilogramų sveriančio automobilio greitis nuo 70 km/h išaugo iki 100 km/h, o benzino jis sunaudoja net 29 procentais mažiau.
Kai orlaivių gamyba Fridrichshafene praktiškai sustoja, 1923 metais išradėjas palieka gamyklą ir persikelia į Šveicariją, kur įkuria nuosavą konstravimo biurą “Stromlinien-Karosserie-Gesellschaft”. Jis tikisi, kad automobilių gamintojai įvertins aptakaus kėbulo privalumus ir organizuoja savojo aerodinamiško”Ley T6” parodomuosius važiavimus Vokietijoje ir Šveicarijoje. Automobilių gamintojai gamina analogiškus prototipus, įsitikina žymiu važiavimo savybių ir ekonomiškumo pagerėjimu ir…absoliučiu pirkėjų priešiškumu naujoms automobilio formoms. Ir iš tikrųjų, P.Jaray sukurtas žuvį primenantis kėbulas nebuvo estetiškai patrauklus, be to, jo iš šonų susiaurėjusiame gale buvo didelis neišnaudojamas tūris. Tad gamintojai patento nepirko, o konstravo kėbulus su sąlyginai aptakiomis formomis – tradicinis plokščias radiatorius, didelis plokščias priekinis stiklas, oro sriaute styrantys žibintai aiškiai disonavo su lašo formos sparnais, paminų neturinčio kėbulo nuolaidžiu galu ir pan. Bet tokie kėbulai, kuriuos pats išradėjas ne kartą oficialiai skelbė neturinčiais nieko bendro su jo suformuotais automobilio kėbulo aptakumo principais, pirkėjams patiko ir kuo toliau, tuo labiau.
Šiokį tokį pasitenkinimą atnešė tik bendradarbiavimas su JAV koncernu “Chrysler”. Amerikiečiai nusipirko patentą ir sukonstravo bei 1934 metais pradėjo gaminti ganėtinai revoliucingą “Chrysler Airflow” modelį. Ir jis pilnai neatitiko P.Jaray koncepcijos, tačiau visgi buvo kur kas artimesnis jai, nei daugumos kitų firmų gaminiai, be to, “Chrysler” sąžiningai mokėjo jam gana nemažą sumą nuo kiekvieno parduoto “Airflow”. Tuo tarpu čekų firma “Tatra”, dar 1932 metais gavusi P.Jaray parengus apskaičiavimus ir nuo 1934 metų pradėjusi serijinę automobilio “Tatra 77” su varikliu gale, išvysčiusio net 150 km/h gamybą, išradėjui nesumokėjo nieko! Vėliau, kai prasidėjo modelių “87” bei “97” serijinė gamyba, “Tatra” netgi per teismą įsigudrino paneigti P.Jaray įnašą į šių pažangių automobilių konstrukciją. Beje, panašiai pasielgė ir kiti čekų gamintojai – “Wikov”, “Jawa”, “Škoda” – pasinaudoję tiesiogine išradėjo pagalba, bet atsisakę jam mokėti. Vokietijoje aerodinamiškus automobilius gamino “Adler”, “Hanomag”, “Maybach”, Austrijoje – “Steyr”, tačiau ir iš jų P.Jaray licenzijos mokesčių negavo…Pretekstas buvo automobilio kėbulo forma plane – P.Jaray patente automobilis pavaizduotas su smailėjančiu galu, gi realių automobilių galas buvo tokio pat pločio, kaip ir visas kėbulas.
Aptakus kėbulas nėra vienintelis svarbus dirižablių konstruktoriaus įnašas į automobilio tobulinimą. 1934 metais, susipažinęs su gale įrengtų variklių aušinimo problemomis ( o ketvirtasis dešimtmetis kaip tik buvo automobilių su varikliu gale atsiradimo periodu), P.Jaray užpatentuoja aušinančio oro padavimo gale esančiam radiatoriui sistemos konstrukciją, vėliau tais pat metais – oro padavimo uždariems lenktyninių automobilių stabdžiams aušinti sistemos konstrukciją. Šie patentai neprarado reikšmės iki aštuntojo dešimtmečio!
Nors ir nepraturtėjęs iš savo padarytų atradimų ir patentų, savo gyvenimo pabaigoje Paulius Jaray patyrė bent jau moralinį pasitenkinimą – 1973 metų naftos krizė privertė gamintojus “per vieną naktį” atsisakyti visų tuo metu madingų kampuotų kėbulų, vyravusių nuo šeštojo dešimtmečio pradžios ir skubiai pradėti aptakesnių modelių gamybą. Prasidėjo tikros lenktynės, kas pagamins automobilį su mažesniu Cx, kurios nesibaigė ir dabar.