人类从未停止过对速度的追求
操纵战斗机是众多球迷的梦想,在人类追求速度的历史上,新一代武器持续刷新速度记录,目前,飞机已突破6.72马赫。 但是,事实上,人为了实现这个速度,要走很长的路,帮助人类加速是空气力学。
在人类研究飞机的历史上,很长一段时间没有意识到什么是空气动力学,因为不知道如何产生升力,也出现了许多大脑开启的飞行想法,但显然这些想法没什么用,许多发明家也死于自己的发明之下。
▲飞机发明之前,先驱们的脑孔把我们压倒了
之后,科学家伯努利从鸟的翅膀学到飞行的关键是翅膀的形状,在翅膀上面流动的速度比在下面流动的速度快,施加在下翼面上的向上气流的压力比施加在上翼面上的向下气流的压力大,压力差是升力,这是经典的伯努利法则。
▲翼靠上下压力差产生升力
理解原理是理所当然的,但是莱特兄弟很快发明了飞机,很快就应用于军事领域。
▲赖特兄弟开创了人类通往天空的新时代
此后,第一次世界大战爆发,军事需求大大促进了航空工业的发展,开发了许多战斗机,空中的打击使第一次世界大战战壕不安全。
但是当时没有完整的空气动力学理论,没有可靠的风洞,翼型设计的升力效率也不太高,特别是机体设计更简单粗鲁。
/这个丑八怪当时也是高科技的
即使是着名的三翼聚焦Dr-1战斗机,机体截面也是方形的,仿佛是木箱,风大,飞得快。
红男爵的焦点战斗机也只有180公里/小时
直升机还没飞快
到了第二次世界大战,战争将螺旋桨战斗机的发展推向了高峰。 气动设计中,低速空气动力学的研究成果得到普遍应用,采用流线型设计,从外观上可以看出机体比战斗机更圆,飞行速度越来越快。
▲伦敦上空的鹰、喷火战斗机
形状已经是流线型了
直到第二次世界大战后期喷气式飞机出现,螺旋桨战斗机的速度达到700公里以上/小时,已经是一战斗机的数倍,除了发动机的进步,优良的流线型气动设计功能是必不可少的。
用流线型机体制作的空中霸者P51
二战后至今,在喷气式飞机的黄金时代,超音速风洞不断建设,空气动力学发展巨大,许多研究成果被应用于飞机,最终使人类进入3马赫时代,最高超过6.72马赫,超过第一次世界大战时飞机速度的约50倍!
▲X-15是空气动力学顶尖的作品
人类最快的载人飞行器
科学技术往往首先应用于军事,扩展到民间领域,在追求速度的过程中,不仅飞机,汽车的设计也是如此。
第一次世界大战中法国军队乘出租车前线战场
三千名士兵的旅费用了二百八十万人
汽车发明以来,车身克服最大阻力就是风阻,汽车时速达到120公里时,75%的动力被用来克服风阻。 因此,汽车造型设计不断变化,旨在减少风阻,获得更快的速度。
▲F1赛车可以说是减少阻力的终极
早期的汽车和早期的飞机一样,基本上没有什么气动力学概念,基本上是在马车上安装内燃机而被称为箱型设计,但这种正确的造型受到空气阻力很大程度上妨碍了汽车的前进速度,当时最快的箱型汽车的风阻系数都在0.8左右。
▲垂直进气格栅和垂直玻璃
说明不考虑空气动力学
随着车辆速度的追求,人们开始认识到空气阻力也是影响车速的重要因素,开始从车辆外形上想出点子。
20世纪30年代初,雷蒙德罗比设计了纺锤形流线型汽车,加快了速度,减少了燃料消耗,但实在丑陋而不实用。
▲制作了这样的东西
为了兼顾外形和功能,船型、鱼型、楔型的汽车陆续被设计,风阻也从箱型车体的0.8变成了船型车体的0.45变成了楔型车体的0.35。 每下降0.1,至少行业发展需要10年时间。
▲风洞是汽车设计的好助手
风洞引入汽车外形设计后,人们才对影响汽车速度的气动力理论有了完全的认识。 那么,什么影响着汽车的速度呢?
第一个当然是车身形状
如上所述,回顾汽车的发展历史,发现汽车的外形逐渐从正向变圆,圆的外形符合空气力学和流体力学,在汽车高速状态下不受阻力的影响。
▲直线加速赛车为了减少外形也非常圆
第二,机箱设计
众所周知,光滑曲面上的水流比有凹凸的表面上的水流平滑。 许多厂商在设计汽车外形时,都注重看起来很好的车身上部,忽视底盘的设计,杂乱的零件堆积在底盘上,空气流通时容易产生漩涡,产生巨大的阻力和升力。
▲两种进口车参差不齐的底盘
第三个是漩涡
漩涡的情况比较复杂,很难用一两句话来说明。 简言之,车辆通过空气时,车身周围产生气流,车辆通过时,气流失去方向后,必然会形成追随车尾的漩涡。
/过了灰尘路面就成了漩涡
涡流区气压小,速度快时发生到真空区,前方气压后方气压小,产生抵抗力,相当于隐形手向后拉你的车。
▲蓝色部分是涡流
因此,汽车尾巴的最后横截面积越小,涡流也越小。 因此,2台轿车和SUV的风阻一般比3台轿车大是因此。
▲涡流的大小与尾部的大小有关
为了减小漩涡,人们必须想办法分解漩涡。 常见的手段是后扰流板,例如安装尾翼,不仅可以减小阻力,还可以减小车辆尾翼的升力,避免后轮抓地力的减小和高速稳定性的恶化。
▲赛车和超程拥有尾翼或可升降的尾翼系统
当然,家用轿车不必那么复杂
了解汽车阻力的原因,汽车制造商在设计时着眼于目的优化了设计,设计了一些经典车型
领克03 (参数|图像) +是其中的优秀代表之一。
领带是吉利集团、吉利汽车集团和沃尔沃汽车合资设立的新品牌,作为一个全新的品牌,领带研发团队从设计开始就对运动性有更高的要求,因此在外观上设计了更符合空气动力学的流线车体
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领克03+主要增加全车运动包围,包括可选配备的碳纤维前唇、前格栅、双色密辐射膏、车尾底扩散器、碳纤维后扰流板等。 采用“风角圆”低的前顶,减少了车辆行驶中的风阻。 另外,靠背式的屋顶和俯冲式的车尾也可以大幅度减小尾部的漩涡,领带的03+可以有相当大的车宽。
为了减少阻力,领带安装了03+平整的底盘护罩,气流可以更加顺畅地流向车底,减小上升力,增大车轮的抓地力,良好地保证了车辆的操纵性,不会“浮起”。
领克03+将扰流板设计纳入车身设计中,最引人注目的是设计“风刃”前气幕和前轮扰流板套件,使高速气流紧贴车轮运动,减小车轮侧涡流。
车身后部、管颈03+也进行了一系列扰流板设计,包括低风阻裙、“风蚀棱线”扰流板后盖、碳纤维运动尾翼、尾灯分流棱线和尾翼扩散器等这些运动元件充满的部件,其主要作用是防止来自前方、侧面、顶部的气流在车后形成涡流而引起阻力
特别是碳纤维的尾翼,不仅是为了让空气平静下来,还有运动和速度感,是用光滑的背部形状描绘的笔。
该系列的优良设计经过优化调整,最终克03+的风阻系数下降到0.28 (如轿车0.3 )。 这个0.28是什么概念呢?大家比较下图就知道了。
那么,这么低的风阻系数,除了跑得快之外,对消费者又有什么好处呢?其优点很大。 今天油价很高的企业,降低风阻系数可以大幅度降低油耗!
▲抗风系数越低越节约油
与风阻系数为0.3的轿车相比,领带03+为时速120,每100公里降低油耗约0.4L,节约约3.1元,行驶1万公里,节约约1550元,非常适合军武菌这样的价格敏感型消费者。
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对许多人来说,我们驾驶的汽车很难体验赛车带来的血脉和热情,但这并不意味着放弃对速度和热情的渴望,无数梦想让我们都体验到了电击的快感。 领克03+打破“中国无能车”的魔法,追求终极性能的热血玩家,为实现童年性能车的梦想,带来了很高价值的车身体验。
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