Aerodinamika hatchback i SUV automobila
Kada se govori o aerodinamičnim automobilima, lako nam se javljaju asocijacije niskih kupea s dugim haubama i repovima. No, najčešći tipovi karoserija na cestama danas su hatchback tipovi (uključujući i SUV/crossover automobile).
Aerodinamičko oblikovanje ima 3 osnovne uloge: smanjiti otpor zraka, osigurati prianjanje automobila na cestu (downforce) i usmjeriti zrak na usis ili elemente koje treba hladiti (poput kočnica). Cestovni, putnički automobili, nemaju agresivne spojlere, ravne podnice, difuzore i kanale za zrak jer bi poskupili automobil, a primarni cilj aerodinamičke optimizacije je za te automobile smanjiti otpor zraka.
Dvovolumenski tip karoserije (hauba/motorni prostor i kabina/gepek) ne čini se kao idealno aerodnamičko rješenje, a zbilja to i nije. No, pri automobilskim brzinama (i svakako subsoničnim, tj. brzinama manjim od brzine zvuka), i kovitlanje zraka može se iskoristiti kao produžetak karoserije. Vrtlozi koje automobil stvara dok sječe zrak povećavaju otpor zraka, no jedan vrtlog koji automobil “vuče” iza sebe može se zadržati uz automobil pa dalje zračna struja bez odvajanja od automobila (i dodatnog vrtloženja) “klizi” niz krov i preko tog vrtloga, kao da automobil ima kapljičasti rep. Tako i hatchback i SUV automobili mogu ostvariti pristojne koeficijente otpora zraka.
Ovo je rješenje poznato kao Kammov rep, nazvano po inženjeru Wunnibaldu Kammu koji je 1930ih testirao i razvijao dizajn koji je kompaktan, ali zadržava povoljna aerodinamična svojstva. Pri Kammovom repu je oblik vozila od krova prema stražnjem kraju prvo spušten postupno, a zatim manje-više okomito u odnosu na tlo. Takav oblik osigurava praktičnost u smislu prostora gepeka, kompaktnosti i cijene izrade, a zadržava neka svojstva aerodinamički povoljnijeg oblika kapljice (pri određenim uvjetima, tj., nakon što se automobil počne kretati određenom brzinom). Ovakav dizajn pomaže i stvoriti polje niskog tlaka pri repu automobila, što smanjuje nepovoljni aerodinamički uzgon.
I trkaći automobili koriste ovakav dizajn, npr. Ford GT40, a vozači i inženjeri uključeni u utrke u drugoj polovici 20. stoljeća, kada se počelo češće eksperimentirati sa spojlerima, primjetili su korist malog zakrilca na kraju spojlera postavljenog okomito. To rješenje koristi iste efekte kao i Kammov rep (granični sloj zračne struje prelazi preko kontrolirano stvorenog vrtloga), teorijski i eksperimentalo objašnjeno je 1970ih, a zove se Gurneyjevo krilo (prema vozaču Danu Gurneyju).
Vrtlog kojeg stvori Kammov rep koristan je i jer glumi kapljičasti oblik, ali je nestabilnog oblika pa se aerodinamički vozilo bolje ponaša u turbulentnom fluidu (tj. u realnim uvjetima na cesti, a i pisti). Ipak, kako rastu brzine te faktori nelinearnosti u dinamici fluida, dulji “repovi” vozila postaju aerodinamički povoljnije rješenje (zadržavajući neka svojstva Kammovog repa).
