工程師們如何在車上實現“航空器實驗”

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汽車誕生百年來，隨著汽車的成長，飛機等飛機空設備實際上一直在影響著汽車的發展。比如我們流行的“帶T”發動機，它的渦輪來自飛機技術。除此之外，受aero 空裝置影響最大的一定是汽車的外觀。從20世紀（查成交價|參配|優惠政策）60年代的美式設計，到今天的空空氣動力學，很多方面都是參照這個“天堂之友”，一步一個腳印，讓我們的車看起來像今天。它們不僅在建模上有一定的借鑒意義，在實驗手段上也有很多交集。那么今天就讓我來告訴你如何讓一輛車進行“飛行空實驗”，為你揭示風洞試驗和空空氣動力學的故事。

●每輛車都有過飛翔的夢想空。

說到會飛的車的夢想，我想很多人都和我小時候一樣，曾經夢想過汽車可以在天空中翱翔。其實，不僅是我們，遠在大洋彼岸的美國人在二戰后也曾經想過同樣的問題。回到20世紀（查成交價|參配|優惠政策）50年代，那是美國的黃金時代，越來越多的美國人擁有了自己的汽車，他們不再滿足于“我開的是四輪車，而不是步行”這種簡單的想法。更多的人想要一臺看起來可以起飛的夢想機器。

這種造型上的嘗試讓美國設計在當時成為一種潮流，一度引領世界汽車設計語言。然而，好景不長。這種浮夸的設計讓當時的美國汽車體積龐大，重量巨大，與之匹配的發動機自然是一只氣虎。石油危機之后，曾經風靡一時的“美國火箭”也消失了，更小更實用的日系車開始占領美國市場。

●對于空氣動實驗，再次引入“飛行器空裝置”的概念。

起初，空空氣動力學的主要研究方向集中在飛機空裝置的研制等方面。，而汽車的空氣動力學設計空并沒有受到太多的重視。然而，如何測量和分析飛機空的氣動特性空成為當時的難題。

●如何讓汽車具備空氣動優化設計？

汽車領域呢？由于技術的巨大進步，現在汽車的設計速度比幾十年前要高得多。如何持續突破極限成為各大汽車企業關注的焦點。除了發動機、變速箱等機械電子技術的提升，車身設計再次被很多車企重新強調。現在汽車跑得越來越快，如何在高速下實現低風阻、高壓力成為很多車企關注的焦點。

有人可能會質疑:與其大費周章去優化空空氣動力學，不如開發更多新技術，減輕重量什么的，取得更明顯的效果。其實這個概念并不是沒有道理的。一輛車的優化要考慮很多因素，但為什么要在這里談空空氣動力學的重要性呢？隨著風阻與車速的關系以二次冪的倍數增加，風阻必然是車輛在高車速時阻力的主要影響因素，也就是說，提高風阻對于車輛在高速時的整體性能優化，如風噪、車輛操縱穩定性和高速時的經濟性都非常重要。

也就是說，優化風阻相當于優化車身造型，如果你了解空空氣動力學，就應該注意到一個問題:這樣的優化是通過大量的實驗和仿真計算實現的。為什么沒有通用的理論公式來支持這樣的優化？這是因為，目前，空空氣動力學仍然是一門依賴經驗和實驗的學科，沒有通用的函數來優化空空氣動力學的研究，只能通過仿真計算、風洞試驗和經驗逐步嘗試和完善，從而優化空的空氣動力學設計。

讓我們把注意力轉向中國。目前國內有兩個整車風洞實驗室——上海同濟大學上海地面車輛風洞中心和徐水長城R&D中心。建造一個風洞需要大量的資源，甚至因為它的風扇需要大量的動力。比如在同濟的風洞實驗室，上海就專門為其開通了供電線路，保證風洞實驗室的正常運行。根據江淮的官方說法，江淮是現階段唯一參與同濟風洞整車風洞實驗的中國品牌。

對之前設想的各種參數進行實驗，然后逐步選擇或優化其空氣動設計，這是風洞要做的。其實這個風洞實驗室并不是針對某個企業或者學校，而是面向所有車企開放的。但現階段，由于風洞實驗的單項成本過高，很多車企并不想通過風洞實驗來調整自己的車輛阻力系數，而只是通過模擬運算來粗略估算，得出一些結論。

從以上結果來看，實際上模型風洞的實驗結果與實車還是有一定差距的，這種差距在工程設計領域也是不小的數量級。由此可以看出空空氣動力學現階段還是有一定的“形而上”色彩的，這也是未來空空氣動力學突破的關鍵。如何做好這件事/

編輯評論:

參觀完現階段國內第一個全車風洞實驗室，不禁感慨幾何，想起我以前的大學導師曾經說過的話:出國后，不要說自己很懂空空氣動力學，這是一門“玄學”學科，經驗大于理論。確實，在我看來，國內車企似乎還沒有太重視這個領域，這個領域也早就是很多大廠商非常重視的方向。從航空空設備實驗看，中國車企將如何看待這一未來方向？希望更多的企業一步一步關注空空氣動力學，為自己的未來打下基礎。