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聊聊Hypercar的空氣動力學(xué)設(shè)計
2019-08-02 21:12:30· 來源：中汽中心空氣動力學(xué)實驗室
愛車的朋友們都知道每年車展都是汽車界的盛會，在這里我們能看到新奇超前，讓人眼前一亮的汽車產(chǎn)品，各大車廠更是為此在私下里用盡了心思，奉獻(xiàn)了汗水才做出一屆
愛車的朋友們都知道每年車展都是汽車界的盛會，在這里我們能看到新奇超前，讓人眼前一亮的汽車產(chǎn)品，各大車廠更是為此在私下里用盡了心思，奉獻(xiàn)了汗水才做出一屆又一屆堪稱里程碑式的作品，推動著汽車技術(shù)向前不斷發(fā)展。今天我們就聊一聊那些極品中的極品——Hypercar
一、何為Hypercar？
這還要回顧高性能跑車從 Supercar 至 Hypercar 的發(fā)展過程:
人們第一次使用“Supercar”一詞還要追溯到上世紀(jì)60年中期，英國知名汽車雜志《Car》第一次使用了”SuperCar”這個詞語，當(dāng)時是在形容名噪一時的蘭博基尼Miura，這款車開創(chuàng)了中置引擎跑車的先河，并且她還有一副獨一無二、富有魅力的“睫毛”。不過追本溯源的話，這個詞語更是來自60年代初期老爺車Ensign Six的廣告之中。
蘭博基尼Miura
漸漸地人們對Supercar的定義就約定在400匹馬力以上，最高時速突破300km/h，百公里加速5秒以內(nèi)等條件下，像我們熟悉的多數(shù)經(jīng)典跑車品牌都有這個頭銜的跑車。然而Hypercar真 的 很 嚴(yán) 格！需要突破800匹馬力，并且超級限量發(fā)售。今天就帶大家一起聊聊在近期關(guān)注度高的三輛hypercar：邁凱倫Speedtail、布加迪DIVO、柯尼塞格Jesko
二、邁凱倫的Ultimate series——Speedtail
第一眼看到這款冰晶藍(lán)色的夢幻跑車，我們就能感受到它獨特的氣質(zhì)。Speedtail 是邁凱倫有史以來第一款超級 GT跑車，在車型設(shè)計階段，造型和空氣動力學(xué)便如同藝術(shù)與科學(xué)一般完美的融合在一起，使它成為邁凱倫歷史上最具空氣動力效率的一款車，也是邁凱倫迄今為止最快的一款車。
它采用了開創(chuàng)性的 1050PS 混合動力系統(tǒng)，最高時速403km/h，其標(biāo)志性的三座椅配置來自于他的前輩—McLAREN F1，其設(shè)計靈感來源于戰(zhàn)斗機的駕駛體驗。
McLAREN F1
透過 Speedtail車身的每一個細(xì)節(jié)，都可以看到邁凱倫為了打造出有史以來最具空氣動力效率的車所采用的眾多創(chuàng)新設(shè)計理念：Speedtail 大幅加長的車尾與讓它在跑車的世界里顯得卓而不群，車身長達(dá)5137mm。工程師將車身上所有不必要的縫隙減少到了極致，并且Speedtail車身后部是目前在公路車上所使用的最大單件碳面板，采用最薄的碳纖維，整車質(zhì)量只有1430kg。
充滿動感的車身上每一條線、每一個弧度都有其存在的原因，那就是為了減少阻力，讓氣流緊貼車身。俯瞰時，車輛呈現(xiàn)出淚滴的形狀 — 這是氣動阻力最低的形態(tài)。
Speedtail的尾翼采用了全新的技術(shù)，摒棄了傳統(tǒng)的后擾流板，取而代之的是在尾部后緣集成了可調(diào)節(jié)的主動副翼。副翼可以在高速下變形以提供下壓力和空氣制動器的功能，不過與傳統(tǒng)鉸鏈?zhǔn)轿惨聿煌氖牵琒peedtail 的副翼與車身融為一體，通過液壓驅(qū)動碳纖維車身本身的彎曲來實現(xiàn)變形，其副翼的間隙僅有1mm！液壓驅(qū)動的副翼會將壓力的中心向后移動，從而增加車身后部的下壓力。
此外，在電子后視鏡的大趨勢下，Speedtail也沒有傳統(tǒng)的外置后視鏡，取而代之的是兩個藏于車身的高清攝像頭。由于比傳統(tǒng)后視鏡小很多，因此可極大程度地減少空氣阻力，同時攝像頭還能借助駕駛艙內(nèi)的兩塊屏幕為駕駛者提供更寬的視野。當(dāng)你準(zhǔn)備選擇“高速”模式在無人之地盡情狂飆的時候，攝像頭會縮回，令 Speedtail 純粹的外形不受干擾，同時鋁制主動懸架還會降低35mm來緊貼地面。
行駛時車輪會產(chǎn)生紊流，這會增加阻力并減緩車輛的速度，我們可以發(fā)現(xiàn) Speedtail 前輪有一塊獨特的輪罩，這是采用輕量化碳纖維所制成的 20 英寸空氣輪罩，輪罩本身并不隨車輪旋轉(zhuǎn)，而是固定不動的，由此令通過的空氣緊貼車身，從輪罩內(nèi)流出的氣流還會被引導(dǎo)至蝴蝶門下側(cè)的氣道當(dāng)中。
除此之外，前大燈下的氣簾，后部中空的車身結(jié)構(gòu)，隱藏起來的倒置排氣口等等細(xì)節(jié)設(shè)計都為這輛車的空氣動力學(xué)性能提升提供了保障。在邁凱倫剛發(fā)布售賣時，106輛的配額便被銷售一空，大家可以考慮一下去淘個模型吧~
三、布加迪DIVO——110周年的完美敬意
布加迪DIVO的名字源于傳奇賽車手阿爾伯特·迪沃，他1895年出生于法國，意大利血統(tǒng)，1919年開始從事賽車運動之前，他曾是一名空軍飛行員和機械師。他于1928年加入布加迪，在僅僅一年之后，他便駕駛布加迪35車型在西西里的傳奇復(fù)雜賽道Targa Florio奪冠。迪沃于1939年結(jié)束了他的車手生涯，但仍活躍在這項運動中。1962年，他是國際賽車俱樂部F1的創(chuàng)始成員之一。
新版的布加迪DIVO看起來比過去的設(shè)計更加激進(jìn)，通過縮小布加迪標(biāo)志性反“C”線，使車身在視覺上有一個明顯的水平劃分，上部體現(xiàn)流暢的曲線感，而下部更多的是表現(xiàn)強有力的技術(shù)外觀。楔形外形和上升的腰線將駕駛艙向前推進(jìn)，即使在靜止?fàn)顟B(tài)下，DIVO也展現(xiàn)了一個非常動態(tài)的外形。
DIVO采用了開口更大前端更突出的前格柵設(shè)計，可以提供更好的冷卻效果并且增加前部額外的下壓力，翼子板兩側(cè)碩大的空氣幕管道增強了車周圍氣流的平順性。通過馬蹄型格柵吸入的空氣通過發(fā)動機罩上部的開口流出，以產(chǎn)生額外的下壓力。輕型LED大燈非常緊湊，只有35毫米高，并且輪胎上方開口允許額外的進(jìn)氣來冷卻制動器。
為了向布加迪57SC車型致敬，車身后部上方的中央鰭也起到了功能性作用，防止空氣在后部引起湍流。車頂上的NACA進(jìn)風(fēng)口與發(fā)動機罩中的出風(fēng)口形成氣流連接通道，有助于引導(dǎo)空氣流向后擾流板。由液壓驅(qū)動的后擾流板寬183cm，比CHIRON寬23%，大大增加了空氣制動器的性能。
可以說DIVO是CHIORN的血統(tǒng)延續(xù)，布加迪打造這款車的目的是為了做出一款更輕，彎道性能更好的超級跑車（Speedtail則是關(guān)注直線性能），在Nardo場地賽道上，DIVO最終成績比CHIORN快了整整8秒。不過由于DIVO能比CHIORN多產(chǎn)生90kg的下壓力，導(dǎo)致對輪胎的要求也更高，然而現(xiàn)在能夠滿足跑到420公里以上的輪胎還只有米其林這款特殊訂制的輪胎，所以DIVO的最高速度被限定在380km/h，雖然搭載的W12引擎有1500匹的馬力。
布加迪 CHIORN
此外今天還想給大家介紹一下布加迪標(biāo)志性的主動尾翼，雖然DIVO上的尾翼不可收回但是仍能在制動時作為空氣制動器，接下來我們以威龍的尾翼來認(rèn)識一下。
首先威龍能以驚人的2.6秒將速度從0加速到100km/h，若它以標(biāo)準(zhǔn)模式在100-180km/h的速度下行駛，車輛將保持原狀態(tài)。
當(dāng)車速超過180km/h時，布加迪切換到操縱模式。為了增加下壓力和減小風(fēng)阻，汽車前部懸架將降低90 mm，后部懸架降低102 mm，同時前擴散器活門打開7°角，后翼和附加后擾流板完全升起展開，以支持轉(zhuǎn)向動力。
當(dāng)制動速度超過200 km/h時，后翼變?yōu)榭諝庵苿悠鳌Ｔ诓坏?.4秒的時間內(nèi)，后翼傾斜到55°角。由此產(chǎn)生的空氣阻力和強大的后下壓力將減速值從1.4g增加到2.0g，同時使制動穩(wěn)定性最大化。
當(dāng)車速超過375km/h，威龍達(dá)到最高速度模式，在行駛前必須用最高速度鍵啟用該模式。轉(zhuǎn)向?qū)⑹艿较拗?，車身進(jìn)一步降低，前擴散器活門再次關(guān)閉，后翼和后擾流板收回到限定角度。
是不是看著就很有速度感？雖然布加迪一直以極速著稱，但是多年來一直有一個冤家對頭，那就是來自瑞典的幽靈-柯尼塞格。
四、柯尼塞格Jesko-全新一代的幽靈戰(zhàn)車
柯尼塞格在2019年日內(nèi)瓦國際汽車展上推出了一款全新的超級跑車——Jesko，Jesko繼承了前輩Agera RS留下的急速斗篷，為那些尋求終極性能的人提供專注于賽道和可合法上路車輛。
Jesko是以柯尼塞格公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Christian von Koenigseg的父親之名命名的。
Jesko von Koenigsegg是柯尼塞格在其形成時期的一個重要人物，他相當(dāng)敏銳的商業(yè)頭腦幫助公司度過了許多早期的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在80多歲的Jesko von Koenigsegg和他的妻子在2019年日內(nèi)瓦車展上親臨現(xiàn)場，觀看他那輛同名的汽車被介紹給全世界。
全新的Jesko繼承了原來的Agera系列，不僅繼承了該系列產(chǎn)品的一個位置，而且還繼承了豐富的設(shè)計遺產(chǎn)。在Jesko的設(shè)計上也能找到Agera系列的影子，例如，車身后部的傾斜造型便是繼承而來，標(biāo)志性的環(huán)繞擋風(fēng)玻璃也在那里，前大燈在保持以前的風(fēng)格的同時，又展現(xiàn)了自己的身份。雖然Jesko看起來比Agera和Regera要小，但它實際上比Agera高30mm，長40mm，這樣可以更方便地進(jìn)出，并且提供更寬敞的客艙和更好的能見度。
Agera和Jesko
Jesko的空氣動力學(xué)設(shè)計理念只有一個目標(biāo)，那就是在賽道上表現(xiàn)出色。
由于Jesko是一款全新的汽車，柯尼塞格重新設(shè)計了全新的后擾流板、前分流器和新的后擴散器。這些套件形成了主動空氣動力學(xué)和氣流控制的核心，在最大限度地減小阻力的同時，使下壓力最大化。
柯尼塞格環(huán)繞式的擋風(fēng)玻璃在汽車的空氣動力學(xué)性能中一直起著至關(guān)重要的作用，因為沒有其他擋風(fēng)玻璃形式能夠提供相同的阻力效率和高速穩(wěn)定性。它還減少了車身上部的升力，并為后擾流板提供高質(zhì)量的氣流。
全新的雙剖面后擾流板盡可能的向后延伸，以獲得最大的下壓力和操控能力。按照柯尼塞格one:1中首次使用的設(shè)計方式，將后擾流板安裝在車身后部頂部，對車身尾部上側(cè)面的干擾降到最低。后擾流板設(shè)計成回旋鏢形狀，以最大限度地擴大擾流板的表面積，采用更大的攻角來產(chǎn)生更大的下壓力。
前分流器是柯尼塞格在車上使用的最長的分流器，其下面集成了主動襟翼，最大限度地提高了賽道性能。增大的襟翼以平衡汽車后部擴大后擾流板，這種平衡對于管理轉(zhuǎn)向過度和轉(zhuǎn)向不足至關(guān)重要。主動前襟翼在剎車時釋放下壓力，防止汽車的前部刮到路面上。
另外，使氣流效率高有兩個重要原因。首先，在需要的地方引導(dǎo)空氣，無論是用于下壓力、發(fā)動機進(jìn)氣或冷卻。第二，盡可能有效地引導(dǎo)多余的空氣以避免產(chǎn)生湍流。Jesko的設(shè)計考慮到了這一點，后擾流板的角度是可變的，能夠選擇最大下壓力或低阻力設(shè)置，根據(jù)駕駛條件自動控制。甚至后視鏡也起到了作用，增加了20公斤的下壓力。
在冷卻方面，來自汽車前部下面的空氣被引導(dǎo)到兩側(cè)的中冷器入口。車門后部進(jìn)氣口一直保持打開狀態(tài)，以允許最大的氣流，從而將發(fā)動機艙中的熱量排除。
發(fā)動機蓋經(jīng)過了重新設(shè)計，在進(jìn)氣側(cè)有一個“翻滾”閥，以增加空氣被泵入發(fā)動機時的湍流，湍流空氣提供了更快的燃燒速度，從而導(dǎo)致更高效和有效的燃燒。車身前部采用一級方程式的新鑄造技術(shù)，以生產(chǎn)出既堅固又輕的車身。
JESKO搭載了Agera的5.0升雙渦輪增壓V8發(fā)動機的升級版，轉(zhuǎn)速可達(dá)8500rpm；在使用E85乙醇燃料的情況下，可以實現(xiàn)最高1578匹馬力的輸出、1106lb ft（1499N·m）的扭矩。
Jesko以250km/h的速度行駛時，在高下壓力的設(shè)置下提供800公斤的下壓力載荷。這個數(shù)字在275 km/h時上升到1000 kg，并且最終能達(dá)到1400kg。這些數(shù)字比柯尼塞格One增加了30%，比Agera RS增加了40%。這種專注于平衡最大下壓力和最小阻力的設(shè)計，是柯尼塞格有史以來最具空氣動力學(xué)綜合設(shè)計的一款車型，他們與設(shè)計團隊合作，將這一能力與流暢的造型相結(jié)合，造型做了設(shè)計，然后進(jìn)行了風(fēng)洞測試，再重新調(diào)整，然后進(jìn)行了一次又一次的風(fēng)洞測試。這種進(jìn)化使柯尼塞格設(shè)計出了一種在視覺上令人驚嘆，同時提供驚人的空氣動力學(xué)能力的設(shè)計。
五、小結(jié)
看了以上的三款超級跑車的設(shè)計，我們能夠感受到空氣動力學(xué)在超跑的設(shè)計中是多么重要，隨著乘用車空氣動力學(xué)技術(shù)的提升，降阻，降噪，保證側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性，關(guān)注前后升力等多方面綜合開發(fā)空氣動力學(xué)性能的已成為當(dāng)今的主流。希望通過以上分享能夠給大家一些啟發(fā)，更歡迎各位朋友前來交流！
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