II. Торпедо и дирижабли
В 1932 году Бакминстер Фуллер сделал простой рисунок, на котором корпус стандартного автомобиля сравнивался с лошадью и коляской. Его рисунок показывал, что у обоих транспортных средств практически одна и та же геометрия. Кузов и салон автомобиля представляли собой два прямоугольника, более или менее соответствующие лошади с высокой каретой, в которую она запряжена. Решетка радиатора и лобовое стекло были практически вертикальными. Поток воздуха в такой конструкции вообще никак не учитывался.
Всю свою жизнь Бакминстер Фуллер размышлял об этом сходстве, неизменно упоминая о нем в публичных лекциях и регулярно поражая им воображение доверчивых биографов10. Если лодки и самолеты имели обтекаемую форму, которая проектировалась специально для максимальной эффективности, то, как подчеркивал Фуллер, автомобиль был все еще связан со своим конным прошлым, которое изобретатель собирался преодолеть, исключительно в одиночку, придумав свой «Димаксион».
Он себя обманывал. Столько, сколько вообще существуют автомобили, инженеры всегда интересовались сопротивлением воздуха и всегда стремились уменьшить его, используя обтекаемые формы.
В авангарде этого процесса были гонщики. Фуллеру было всего четыре года, когда в 1899 году автомобиль Jamais Contente («Вечно недовольная») Камиля Женатци, представлявший собой, по сути, четырехколесную ракету с человеком наверху, стал первым наземным транспортным средством, скорость которого достигла мили в минуту. Спустя семь лет Фрэнсис и Фрилан Стенли превзошли рекорд Женатци более чем вдвое – при помощи парового автомобиля, который оказался слишком аэродинамическим: попав в выбоину, автомобиль, похожий дирижабль, оторвался от земли и пролетел сотню футов, а потом разбился, наглядно доказав, что аэродинамика полета и езды – не одно и то же.
Хотя ни одно из этих транспортных средств не могло применяться в повседневной жизни, другой гоночный автомобиль стал прототипом большинства автомашин 1910–1930 годов. «Принц Генри» компании Benz, спроектированный в 1909 году для одного из первых автопробегов на большую дистанцию, объединил обтекаемую форму, впервые использованную Женатци, с четырехместным автомобилем с открытым кузовом11. Кузов и салон образовывали единую непрерывную линию, что стало важным усовершенствованием модульной конструкции, которую автопроизводители унаследовали от каретного дела. Торпедо, автомобиль сигарообразной формы, который выглядел олицетворением скорости даже на парковке, оказался крайне популярным, его часто копировали. Только модель T Форда сохраняла старые угловатые формы ради экономии. Когда же аэродинамические формы стали модными в самых разных областях, начиная со строительства и заканчивая шариковыми ручками, даже Генри Форд признал поражение. Чтобы восстановить свои позиции на рынке, в 1928 году он запустил модель А с обтекаемыми формами.
К тому времени торпедо технологически устарел. Еще в 1920 году конструктор дирижаблей Пауль Ярай, венгр по происхождению, проводил испытания, чтобы выяснить, как перенести определенные представления из самолетостроения на автодорогу. Испытания в аэродинамической трубе показали, что аэродинамическим идеалом является форма капли, при наличии которой поток воздуха огибает оболочку с минимальной турбулентностью. Ярай сделал каплю более плоской, чтобы направить воздух через верх, гарантировав тем самым, что шины автомобиля не оторвутся от дороги.
Прототипы Ярая, напоминающие маленькие дирижабли на колесах (с искривленным стеклянным салоном сверху, а не снизу), продемонстрировали поразительные результаты. Стандартный показатель аэродинамический эффективности – так называемый коэффициент аэродинамического сопротивления (сокращенно Cd), причем более низкие значения означают более обтекаемые формы. У кирпича Cd составляет 2,1. У модели T 1920 года – 0,8. Коэффициент аэродинамического сопротивления Bugatti Veyron 2006 года равен 0,36. Ярай достиг Cd, составляющего 0,23. В следующее десятилетие различные компании, включая Audi и Mercedes, заказали у него прототипы. Поскольку они требовали сложных кривых, которые невозможно было создавать в условиях обычного производства, ни одна из таких машин не производилась вплоть до 1934 года, когда чешская компания под названием Tatra представила роскошную модель T77. В рекламе о ней говорилось как о «машине будущего». Несколько сотен автомобилей было собрано вручную, и на этом история закончилась.
В том же году Chrysler вывел новый автомобиль с похожим подходом к аэродинамике, если не элегантности. Airfow, рекламируемый в качестве «первого настоящего моторного автомобиля с момента изобретения», был спроектирован в аэродинамической трубе главным инженером Карлом Бриром, консультантом у которого работал Орвилл Райт. Модель оказалась удивительно непопулярной. Примерно 11 тысяч Airfow было продано за первый год, а всего, перед тем как в 1937 году машину сняли с производства, было выпущено 53 тысячи штук. Airfow был просто слишком радикальным, чтобы прийтись по вкусу широкой публике: большинство потребителей, привыкших к длинных кузовам торпедо (которые рассекали воздух подобно носу судна), считали, что закругленный нос Airfow выглядит недостаточно обтекаемым. Брир возражал, указывая, что обычные автомобили этого периода на самом деле были наиболее аэродинамическими при заднем ходе, причем это утверждение подтверждалось научными исследованиями, однако ответ конкурентов Chrysler оказался более эффективным: в 1936 году Форд представил модель Lincoln Zephyr, где более узкий комплекс аэродинамических принципов был выполнен в автомобиле, который казался более проворным водителям, привыкшим к «торпедным» моделям, давно прижившимся на дорогах.
Изящный Zephyr, стиль которого был разработан голландско-американским автодизайнером Джоном Тьярдой, легко опередил приземистый Airfow. Было построено почти 175 тысяч этих автомобилей. Однако влияние Тьярды оказалось на самом деле намного более значительным. Закругленная модель с двигателем задней установки, показанная на промышленной выставке в начале 1930-х годов, вероятно, послужила источником вдохновения для аэродинамической модели Kleinauto, созданной Фердинандом Порше в 1932 году и ставшей в итоге самой продаваемой за всю историю автомобилестроения моделью – Volkswagen Beetle. Независимо от того, кто на кого повлиял, поскольку столь же вероятно, что и Порше оказал влияние на Тьярду, обтекаемые формы стали довольно-таки избитой темой к тому времени, как Фуллер в 1933 году представил свой «Димаксион»12. То есть практически никто тогда не проектировал автомобили в виде колясок.
Автомобиль Фуллера и правда обладал поразительной аэродинамикой. Поскольку его Cd составлял 0,25, его можно сравнивать с Toyota Prius XXI века, он значительно превосходил Airfow (Cd 0,5), Beetle (Cd 0,49), Zephyr (Cd 0,45)13 и даже T77 (Cd 0,38, впоследствии снижено до 0,33). Однако Фуллер был далеко не единственным, кто стремился к аэродинамическому совершенству, и его подход был далек от реалистичности. В сравнении с «Димаксионом» Airfow был практически таким же консервативным, а T77 – практически таким же легко производимым, как и модель А Форда. Единственным нетрадиционным автомобилем, который в довоенный период дошел до массового производства, был Volkswagen, и это было обусловлено центральным планированием Адольфа Гитлера. Даже если бы Детройт принял решение производить «Димаксион», есть все причины полагать, что на рынке он бы провалился14 или оказался бы настолько скомпрометирован, что водители скорее уж согласились бы ездить на Zephyr.