[汽車之家 技術(shù)]  在汽車誕生至今的百年歷史當(dāng)中，伴隨著汽車成長的飛機(jī)等航空器其實也在無時無刻不影響著汽車的發(fā)展。比如我們時下正流行的“帶T”發(fā)動機(jī)，其渦輪就來源于飛機(jī)技術(shù)。除此之外，想必汽車受到航空器影響最大的就是這個外觀了，從60年代的美國設(shè)計到如今的空氣動力學(xué)，很多方面都參照了這位“天上的朋友”，一步一步，讓我們的汽車成為了今天的模樣。不僅在造型上有著一定程度的參考與借鑒，其實在實驗手段上，他們之間也有著很多交集，那么今天，讓我來告訴你如何讓一臺車進(jìn)行“航空器實驗”，為你揭秘風(fēng)洞試驗與空氣動力學(xué)的故事。

● 每一臺汽車都曾有過航空器的夢

　　說到汽車的飛行夢，想必很多人同我小時候一樣，曾幻想過汽車能夠上天翱翔，事實上，不僅是我們，遠(yuǎn)在大洋彼岸的美國人也曾在二戰(zhàn)之后想過同樣的問題。時光回到50年代，此時正值的美國黃金歲月，越來越多的美國人擁有了自己的汽車，而他們也早已不滿足于“我在開一臺四輪代步工具”這樣簡單的想法，更多的人想要一臺“看上去就能起飛”的夢幻機(jī)器。

　　這一次造型上的嘗試，讓美國設(shè)計成為了當(dāng)時的風(fēng)潮，一度引領(lǐng)全世界汽車設(shè)計語言。不過好景不長，這套浮夸的設(shè)計讓當(dāng)時的美國車在尺寸和重量上都十分巨大，而與之相匹配的發(fā)動機(jī)自然也是油老虎。在石油危機(jī)之后，曾經(jīng)風(fēng)靡一時的“美式大火箭”也一度銷聲匿跡了，更加小巧實用的日本車開始占領(lǐng)美國市場。

● 再次引入“航空器概念”其實是為了空氣動力學(xué)實驗

　　起初空氣動力學(xué)主要的研究方向集中在航空器等開發(fā)方面，汽車的空氣動力學(xué)設(shè)計并未受到十分重視。而在航空器等領(lǐng)域的開發(fā)過程當(dāng)中，如何測算與分析其空氣動力學(xué)特性，成為了當(dāng)時比較棘手的一個問題。

● 如何讓汽車具備空氣動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計？

　　那么在汽車領(lǐng)域呢？由于技術(shù)的極大進(jìn)步，現(xiàn)在的汽車設(shè)計時速已經(jīng)遠(yuǎn)高于幾十年前的水平，如何繼續(xù)突破極限成為了各大車企所關(guān)注的一個重點。除了提高發(fā)動機(jī)、變速箱等機(jī)械與電子方面的技術(shù)之外，車身設(shè)計又一次被很多車企重新重視起來。既然現(xiàn)在的車跑得越來越快了，那么在高速情況下如何實現(xiàn)低風(fēng)阻和高下壓力成為了很多車企關(guān)注的重點。

　　可能有人會質(zhì)疑：費盡心思去優(yōu)化空氣動力學(xué)，還不如去多開發(fā)新技術(shù)，減減重什么的來得效果更明顯。其實這樣的觀念也并不無道理，一臺車的優(yōu)化是多方面因素所要考量的，但為何在這里要說到空氣動力學(xué)的重要性呢？由于風(fēng)阻與車速之間成2次方倍數(shù)增長關(guān)系，故在車速較高的情況下，一臺車的阻力主要影響因素勢必是風(fēng)阻，也就是說，改善風(fēng)阻對于車輛在高速情況下的整體性能優(yōu)化是至關(guān)重要的，例如在高速情況下的風(fēng)噪、車輛操控穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性等方面，風(fēng)阻都會成為主要影響因素。

　　也就是說，優(yōu)化風(fēng)阻就等同于優(yōu)化車身造型，而若你了解空氣動力學(xué)的話，你應(yīng)該會注意到一個問題：這樣的優(yōu)化是通過大量實驗和模擬計算實現(xiàn)的。為何這樣的優(yōu)化沒有一套通用的理論公式什么的去支持呢？這是因為在現(xiàn)階段，空氣動力學(xué)尚屬于依賴于經(jīng)驗和實驗所實現(xiàn)的學(xué)科，對于空氣動力學(xué)的研究還沒有一套非常萬能的函數(shù)去優(yōu)化，只能通過模擬計算和風(fēng)洞試驗和經(jīng)驗來完成一步步嘗試與改進(jìn)，從而優(yōu)化空氣動力學(xué)設(shè)計。（欲詳細(xì)了解空氣動力學(xué)？猛戳鏈接：圖說空氣動力學(xué)設(shè)計）

　　讓我們把目光投回國內(nèi)，現(xiàn)階段國內(nèi)已經(jīng)建成的整車風(fēng)洞實驗室有兩家——位于上海同濟(jì)大學(xué)的上海地面交通工具風(fēng)洞中心和位于徐水的長城研發(fā)中心。一個風(fēng)洞的建成需要非常多的資源，甚至于因為其風(fēng)機(jī)需要的功率很大，比如同濟(jì)的這一風(fēng)洞實驗室，上海還為其專供了一條供電線路，以保證這個風(fēng)洞實驗室正常運轉(zhuǎn)。據(jù)江淮官方聲稱，同濟(jì)風(fēng)洞現(xiàn)階段參與整車風(fēng)洞實驗的中國品牌僅有江淮一家。

　　將之前設(shè)想的多種參數(shù)進(jìn)行實驗，再一步步選取或優(yōu)化其空氣動力學(xué)設(shè)計，這就是風(fēng)洞所要做的事情。其實這個風(fēng)洞實驗室并非供給某一企業(yè)與學(xué)校，而是面向所有車企所開放，但由于現(xiàn)階段而言，風(fēng)洞實驗單次成本過高，故很多車企并不希望通過風(fēng)洞實驗對其車輛風(fēng)阻系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，僅通過模擬仿真運算進(jìn)行大概估計，并得出一些結(jié)論。

　　從以上結(jié)果來看，其實模型風(fēng)洞實驗結(jié)果與實車還是有著一定差距的，并且這種差距在工程設(shè)計領(lǐng)域并非小數(shù)量級，從中我們能夠看出空氣動力學(xué)在現(xiàn)階段而言還是有一定“玄學(xué)”色彩的，而這也是未來空氣動力學(xué)上突破的關(guān)鍵，如何做好空氣動力學(xué)優(yōu)化工作，將極有可能成為未來車企所要競爭的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

編輯點評：

　　在參觀了現(xiàn)階段國內(nèi)第一家整車風(fēng)洞實驗室之后，我不禁感慨幾何，想起曾經(jīng)大學(xué)導(dǎo)師的一席話：出國之后，千萬別說自己很懂空氣動力學(xué)，這是一門“玄學(xué)”學(xué)科，靠經(jīng)驗大于理論的一門知識。確實，在我看來，國內(nèi)車企似乎還沒有十分重視這一領(lǐng)域，而這一領(lǐng)域，其實早已是很多大廠所非常重視的一個方向，究竟我國車企將如何對待這一源于航空器實驗的未來方向？我希望能有更多的企業(yè)逐步對空氣動力學(xué)重視起來，為自己的明天打下基礎(chǔ)。（文/圖 汽車之家 舒寧）

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