كامباك

يُعرف تصميم "كامباك " ، أو ذيل "كام" أو ذيل "كيه" ، بأنه ميزة تصميمية في السيارات ، حيث ينحدر الجزء الخلفي من السيارة إلى الأسفل قبل أن ينتهي فجأة بسطح عمودي أو شبه عمودي. يقلل تصميم "كامباك" من مقاومة الهواء، مما يحسن الكفاءة ويقلل من استهلاك الوقود، ^{[ 1 ]} مع الحفاظ على شكل عملي للسيارة.

سميت سيارة كامباك على اسم عالم الديناميكا الهوائية الألماني وونيبالد كام لعمله في تطوير التصميم في ثلاثينيات القرن العشرين.

تتضمن بعض المركبات تصميم "كامباك" القائم على مبادئ الديناميكا الهوائية، بينما تستخدم بعضها الآخر ذيلًا مقطوعًا كميزة تصميمية أو تسويقية.

مع ازدياد سرعة السيارات خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين، لاحظ المصممون مبادئ الديناميكا الهوائية للسيارات وبدأوا بتطبيقها . ^{[ 2 ]} ومع ازدياد مقاومة الهواء ، تزداد الطاقة، وبالتالي يزداد استهلاك الوقود، لتحريك السيارة. ^{[ 3 ]}

في عام 1922، حصل بول جاراي على براءة اختراع لسيارة ذات تصميم انسيابي يشبه قطرة الماء (أي ذات مقدمة مستديرة وذيل طويل مدبب) لتقليل مقاومة الهواء الناتجة عند السرعات العالية. ^{[ 4 ] [ 5 ]} وقد صُممت سيارات الانسيابية في منتصف ثلاثينيات القرن العشرين - مثل تاترا 77 وكرايسلر إيرفلو ولينكولن زفير - وفقًا لهذه الاكتشافات.

مع ذلك، لم يكن الذيل الطويل شكلاً عملياً للسيارات، لذا سعى مصممو السيارات إلى إيجاد حلول أخرى. في عام ١٩٣٥، عرض مصمم الطائرات الألماني جورج هانز ماديلونغ بدائل لتقليل مقاومة الهواء دون الحاجة إلى ذيل طويل. ^{[ ٦ ]} وفي عام ١٩٣٦، طُبقت نظرية مماثلة على السيارات بعد أن طور البارون راينهارد كونيغ-فاخسنفيلد شكلاً انسيابياً لسقف السيارة ينتهي فجأة عند سطح عمودي، مما ساهم في تحقيق مقاومة هواء منخفضة مماثلة لتلك التي يوفرها الجسم الانسيابي. ^{[ ٥ ] [ ٧ ] [ ٨ ]} عمل كونيغ-فاخسنفيلد على تصميم ديناميكي هوائي لحافلة، وحصل على براءة اختراع للفكرة. ^{[ ٩ ]} تعاون كونيغ-فاخسنفيلد مع وونيبالد كام في جامعة شتوتغارت، حيث بحثا في أشكال المركبات بهدف "توفير حل وسط مناسب بين الاستخدام اليومي (مثل طول المركبة وأبعادها الداخلية) ومعامل مقاومة هواء جذاب". ^{[ 5 ] [ 7 ]} بالإضافة إلى الكفاءة الديناميكية الهوائية، ركز كام في تصميمه على استقرار المركبة، ^{[ 7 ]} مما أثبت فعالية التصميم رياضياً وتجريبياً. ^{[ 10 ]}

في عام 1938، أنتج كام نموذجًا أوليًا باستخدام شكل كامباك، استنادًا إلى سيارة بي إم دبليو 328. ^{[ 11 ]} أعطى شكل كامباك، إلى جانب تعديلات ديناميكية هوائية أخرى، النموذج الأولي معامل سحب يبلغ 0.25. ^{[ 12 ]}

كانت أولى السيارات المنتجة بكميات كبيرة باستخدام مبادئ كامباك هي سيارة ناش إيرفلايت (1949-1951) في الولايات المتحدة وسيارة بورغوارد هانزا 2400 (1952-1955) في أوروبا. ^{[ 7 ] [ 13 ]}

يُعدّ شكل "قطرة الدمع"، وهو شكل انسيابي أملس يشبه الجنيح، الشكل الأمثل لتقليل مقاومة الهواء ، إلا أنه غير عملي لمركبات الطرق بسبب قيود الحجم. ^{[ 1 ]} ومع ذلك، وجد باحثون، من بينهم كام، أن قطع الذيل فجأةً يؤدي إلى زيادة طفيفة في مقاومة الهواء. ^{[ 5 ]} ويعود السبب في ذلك إلى تشكّل منطقة اضطراب خلف السطح العمودي في مؤخرة السيارة. تحاكي هذه المنطقة تأثير الذيل المدبب، حيث لا يدخل الهواء في التيار الحر هذه المنطقة (مما يمنع انفصال الطبقة الحدية )؛ وبالتالي، يُحافظ على انسيابية تدفق الهواء، مما يقلل مقاومة الهواء إلى أدنى حد. ^{[ 11 ]}

يعتمد تصميم كام على قطع الذيل عند النقطة التي تكون فيها مساحة المقطع العرضي 50٪ من أقصى مساحة مقطع عرضي للسيارة، ^{[ 5 ] [ 14 ]} وهو ما وجده كام يمثل حلاً وسطًا جيدًا، حيث أنه بحلول تلك النقطة تم التخلص من الاضطرابات النموذجية للمركبات ذات الظهر المسطح إلى حد كبير عند السرعات النموذجية.

قدّم تصميم كامباك حلاً جزئياً لمشكلة الرفع الديناميكي الهوائي، التي تفاقمت مع ازدياد سرعات سباقات السيارات الرياضية خلال خمسينيات القرن الماضي. وقد تمّ تطبيق مبدأ تصميم الذيل المائل لتقليل مقاومة الهواء بشكل مفرط في سيارات مثل كانينغهام سي-5 آر ، ^{[ 15 ]} مما أدى إلى تأثير يشبه الجنيح يرفع مؤخرة السيارة عند السرعات العالية، وبالتالي يزيد من خطر عدم الاستقرار أو فقدان السيطرة. قلّل تصميم كامباك من مساحة سطح الرفع مع خلق منطقة ضغط منخفض أسفل الذيل.

أظهرت بعض الدراسات أن إضافة جناح خلفي إلى تصميم كامباك لم يكن مفيدًا لأن مقاومة الهواء الإجمالية زادت مع الزوايا التي تمت دراستها. ^{[ 1 ]}

في عام 1959، بدأ استخدام نظام كامباك في سيارات السباق ذات الهيكل الكامل كإجراء مضاد للرفع، وفي غضون سنوات قليلة أصبح يُستخدم في جميع هذه المركبات تقريبًا. وشهد هذا التصميم عودةً في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين كوسيلة لتقليل استهلاك الوقود في المركبات الكهربائية الهجينة .

تم تسويق العديد من السيارات تحت اسم "كامباك" على الرغم من أن تصميمها لا يلتزم بالفلسفة الديناميكية الهوائية لسيارات الكامباك الحقيقية. تشمل هذه الطرازات سيارة شيفروليه فيغا كامباك ستيشن واغن موديل 1971-1977، ^{[ 16 ]} وسيارة إيه إم سي إيجل كامباك موديل 1981-1982 ، ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]} وسيارة إيه إم سي إيه إم إكس-جي تي ، والسيارات النموذجية "تايب كيه" المبنية على أساس بونتياك فايربيرد . ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

بعض الطرازات التي يتم تسويقها على أنها " كوبيه " - مثل سيارات الدفع الرباعي من BMW ومرسيدس بنز مثل X6 و GLC Coupé - "تستخدم شكلاً يشبه شكل كامباك، على الرغم من أن نهاياتها الخلفية تحتوي على بعض النتوءات والتضاريس أكثر مما ينبغي أن يكون عليه شكل كامباك الصحيح." ^{[ 26 ]}

من بين السيارات التي خضعت لعملية كامباك:

• 1940 BMW 328 " Mille Miglia " Kamm كوبيه ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• 1952 كونينغهام C-4RK
• لوتس إيليت 1958-1963
• سيارة فيراري 250 جي تي ذات قاعدة عجلات قصيرة موديل 1961
• فيراري 250 جي تي أو 1962-1964
• أستون مارتن DP215 موديل 1963
• 1963-1964 بورش 904 كاريرا جي تي إس
• 1963-1967 ألفا روميو جوليا TZ
• 1963-1974 بيزاريني إيزو غريفو ^{[ 29 ]}
• شيلبي دايتونا 1964-1965
• فيراري 275 جي تي بي 1964-1968
• 1965-1968 فورد جي تي 40 ^{[ 30 ]}
• أستون مارتن DB6 1965-1970
• 1965–1996، 2005–حتى الآن ميني ماركوس
• بورش 906 موديل 1966
• 1966-1970 يوني باور جي تي
• 1966-1974 صعب سونيت الثاني والثالث ^{[ 31 ]}
• ألفا روميو تيبو 33 (1967-1977)
• فيراري 365 GTB/4 (دايتونا) 1968-1973
• 1968-1976 فيراري دينو ^{[ 32 ]}
• لامبورغيني إسبادا 1968-1978
• 1969-1972 فيات 850 جراند بريكس ("لومباردي") ^{[ 33 ]}
• 1970-1975 سيتروين SM ^{[ 34 ] [ 35 ]}
• 1970–1977 ألفا روميو مونتريال
• 1970–1986 سيتروين جي إس ^{[ 36 ]}
• 1970–1978 داتسون 240Z، 260Z، 280Z
• 1971–1989 ألفا روميو ألفاسود ^{[ 36 ]}
• فورد موستانج فاستباك 1971-1973 ^{[ 37 ]}
• 1972–1982 مازيراتي خماسين
• 1972-1984 ألفا روميو ألفيتا
• 1974–1991 سيتروين سي إكس
• هوندا CR-X موديلات 1983-1991
• 1984-1998 أوبل كاديت إي (المعروف أيضًا باسم فوكسهول أسترا الجيل الثاني)
• 1985-1995 أوبيانكي Y10 / لانسيا Y10
• دايو ليمانز 1986-2016
• مازدا إم إكس 3 موديلات 1991-1998
• 1994-1998 مازدا فاميليا نيو/323 سي
• ألفا روميو جي تي في وسبايدر 1995-2004
• أودي A2 موديلات 1999-2005
• هوندا إنسايت 2000-2006 ^{[ 38 ]}
• 2004–حتى الآن تويوتا بريوس ^{[ 39 ]}
• هوندا إنسايت 2010-2014 (الجيل الثاني) ^{[ 40 ]}
• هوندا CR-Z موديلات 2010-2016
• أودي A7 من 2010 حتى الآن
• هيونداي أيونيك 2017-2022
• 2018-2023 كيا ستينجر ^{[ 41 ]}
• 2020–حتى الآن، سيارة تسلا موديل Y
• 2024–حتى الآن لي ميغا
• 2024–حتى الآن أستون مارتن فالور ^{[ 42 ]}

• فاستباك ، وهي ميزة تصميم سيارات مماثلة
• الباب الخلفي المائل ، وهو نوع من الأبواب الخلفية التي تستخدمها السيارات ذات الباب الخلفي المائل (Kammback) غالبًا