5月23日，廣汽“三合一”風(fēng)洞實驗室啟用儀式在廣汽研究院舉行，標(biāo)志著全球首個集空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)、熱力學(xué)于一體的全尺寸風(fēng)洞實驗室正式啟用。吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院張英朝教授受邀參加了啟用儀式，與相關(guān)政府部門領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家、企業(yè)代表、媒體代表等共同見證廣汽自主創(chuàng)新發(fā)展新篇章。這是國內(nèi)汽車企業(yè)建成啟用的第一座整車氣動風(fēng)洞，該風(fēng)洞的啟用必將更進(jìn)一步推動汽車氣動設(shè)計開發(fā)，提升整車氣動性能。

廣汽“三合一”風(fēng)洞實驗室啟用儀式（左四為張英朝教授）

01   全球首個“三合一”風(fēng)洞全流程研發(fā)測試平臺

廣汽風(fēng)洞實驗室歷時8年打造，占地面積4500平方米，是全球首個集空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)、熱力學(xué)于一體的整車風(fēng)洞實驗室，也是國內(nèi)車企首個全尺寸氣動-聲學(xué)風(fēng)洞實驗室，華南地區(qū)唯一一個全尺寸風(fēng)洞實驗室，廣東省的重大科研裝備，堪稱“大國重器”。

目前行業(yè)主流的風(fēng)洞實驗室均采用雙風(fēng)洞設(shè)計，分別進(jìn)行氣動-聲學(xué)風(fēng)洞測試與環(huán)境風(fēng)洞測試，建造成本高，同一車型在進(jìn)行不同風(fēng)洞測試時會涉及轉(zhuǎn)場問題。相比而言，廣汽“三合一”風(fēng)洞實驗室將空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)及熱力學(xué)三大項目整合在一個實驗室內(nèi)，滿足全流程研發(fā)測試需求，讓實驗效率更高，也能模擬出更多復(fù)雜的環(huán)境變量，增加更多的實驗可能性，進(jìn)一步強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力。

廣汽風(fēng)洞實驗室駐室

風(fēng)洞實驗室根據(jù)運(yùn)動的相對性和相似性原理來模擬車輛的行駛狀態(tài)，從而進(jìn)行空氣動力學(xué)實驗。風(fēng)洞可以產(chǎn)生巨大的人造風(fēng)，也可以模擬不同的溫度、濕度及光照環(huán)境，用來測試車輛的風(fēng)阻、風(fēng)噪、熱力學(xué)性能等，為開發(fā)出更高性能、更高品質(zhì)的汽車提供測試條件。

風(fēng)洞實驗始于航空航天實驗測試，在空氣動力學(xué)領(lǐng)域具有里程碑意義。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，風(fēng)洞實驗也被廣泛應(yīng)用于汽車設(shè)計和研發(fā)中，尤其對于蓬勃發(fā)展的新能源汽車來說，風(fēng)洞實驗顯得愈發(fā)重要。空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)等開發(fā)均離不開風(fēng)洞實驗，更低的風(fēng)阻能夠降低汽車能耗，帶來更出色的續(xù)航里程表現(xiàn)，更合理的造型設(shè)計能有效降低風(fēng)噪影響，帶來更舒適的駕乘體驗。

廣汽風(fēng)洞實驗室結(jié)構(gòu)全景圖

汽車風(fēng)洞實驗室應(yīng)用廣泛、優(yōu)點(diǎn)眾多，但其建設(shè)和運(yùn)營成本也極其高昂。目前國內(nèi)只有同濟(jì)大學(xué)、中國汽車工程研究院股份有限公司、中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司等部分高校、科研院所擁有氣動-聲學(xué)整車風(fēng)洞實驗室，數(shù)量屈指可數(shù)，在車企尚屬空白。大多數(shù)車企均依賴上述三家風(fēng)洞實驗室開展實驗，存在預(yù)約困難、實驗排期緊張等痛點(diǎn)。

廣汽風(fēng)洞實驗室的啟用，將進(jìn)一步夯實廣汽自主創(chuàng)新基礎(chǔ)保障能力，成為廣汽加強(qiáng)自主創(chuàng)新、推動高水平科技自立自強(qiáng)的重要利器。同時，廣汽風(fēng)洞實驗室旨在打造一個全流程、高精度、可信賴的研發(fā)測試平臺，為廣汽及相關(guān)行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)賦能。

2019年，廣汽概念車ENO.146以風(fēng)阻系數(shù)0.146Cd創(chuàng)造全球低風(fēng)阻新紀(jì)錄

2023年，昊鉑GT一舉奪得“年度十佳低風(fēng)阻車型”和“年度十佳低風(fēng)噪車型”稱號

有了自建的風(fēng)洞實驗室，廣汽將進(jìn)一步提高新車型的研發(fā)效率，并降低研發(fā)成本。工程師能夠快速驗證設(shè)計方案，對汽車空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)、熱力學(xué)性能等進(jìn)行快速迭代優(yōu)化，不斷降低風(fēng)阻、風(fēng)噪、能耗，不僅能更好滿足消費(fèi)者對整車舒適性、高續(xù)航和綠色低碳等多元極致體驗的需求，也能進(jìn)一步降低消費(fèi)者的購車和用車成本。此外，廣汽風(fēng)洞實驗室能夠模擬更加復(fù)雜的環(huán)境條件進(jìn)行整車性能試驗驗證，確保車輛在極端天氣和路況下都能保持良好的穩(wěn)定性和耐久可靠性。

02   一根頭發(fā)絲的定位精度，設(shè)備全面對標(biāo)世界一流

打造一流平臺，服務(wù)自主研發(fā)”是廣汽風(fēng)洞實驗室的建設(shè)初心，實驗室各項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均與國際一流風(fēng)洞實驗室對齊，包括主風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、天平轉(zhuǎn)盤地面模擬系統(tǒng)、移動測量架系統(tǒng)、全光譜陽光模擬系統(tǒng)等。

風(fēng)洞實驗室的核心在于風(fēng)，風(fēng)洞里藏著一個“巨型風(fēng)扇”——主風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。作為風(fēng)洞實驗室的“心臟”，主風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用軸流式風(fēng)機(jī)作為動力源，由16片碳纖維葉片組成，直徑達(dá)8.5米，風(fēng)機(jī)最大功率可達(dá)2200kW，能產(chǎn)生高達(dá)200±0.5km/h的風(fēng)，并保持超高控制精度。

廣汽風(fēng)洞實驗室主風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

此外，廣汽風(fēng)洞實驗室的邊界層厚度≤2mm，湍流強(qiáng)度≤0.1%，氣流偏角≤0.2°，均達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水準(zhǔn)，為車型開發(fā)提供非常理想的流場環(huán)境。

在實驗過程中，為了精準(zhǔn)測量汽車空氣阻力、風(fēng)的干擾力等數(shù)據(jù)，需要依靠測力天平系統(tǒng)，它就像一臺具有極高精度的汽車“體重秤”，分辨率達(dá)到±0.05N，可輕松感知與一枚硬幣重量相當(dāng)?shù)臍鈩恿ψ兓瑴?zhǔn)確識別每一個細(xì)微造型變化帶來的氣動力影響。測力天平偏航角位置范圍±90°，控制精度±0.01°，支持開展側(cè)風(fēng)環(huán)境下的氣動實驗。

廣汽風(fēng)洞實驗室天平轉(zhuǎn)盤地面模擬系統(tǒng)

精準(zhǔn)定位方面，廣汽風(fēng)洞實驗室采用六自由度的移動測量架系統(tǒng)，可實現(xiàn)0.5mm的移動定位精度及0.1°的旋轉(zhuǎn)定位精度，可實現(xiàn)實驗段三維空間內(nèi)任何位置的精確定位，定位重復(fù)性為±0.1mm，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的直徑，確保數(shù)據(jù)重復(fù)采集的精準(zhǔn)性和一致性。

廣汽風(fēng)洞實驗室移動測量架系統(tǒng)

熱力學(xué)測試方面，廣汽風(fēng)洞實驗室能模擬20℃-60℃溫度和15%-90%濕度的測試環(huán)境，可精準(zhǔn)模擬實際道路行駛的高溫、高濕環(huán)境，并可通過32個全光譜燈精準(zhǔn)模擬真實的光照環(huán)境，輻射強(qiáng)度500W/㎡-1200W/㎡，可模擬出吐魯番的高照射強(qiáng)度環(huán)境、烏云條件下低照射強(qiáng)度環(huán)境和通過隧道時無照射環(huán)境等。

廣汽風(fēng)洞實驗室全光譜陽光模擬系統(tǒng)

廣汽風(fēng)洞實驗室能模擬復(fù)雜多變的環(huán)境，并通過高精度的測量儀器和先進(jìn)的測試技術(shù)，對測試對象進(jìn)行全面而深入的性能評估，確保車輛在極端天氣和路況下的表現(xiàn)都能得到詳盡的分析和反饋，從而為工程師提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)支持，助力開發(fā)出性能卓越、安全可靠的車型，以滿足不同消費(fèi)者的需求。

03   開展風(fēng)洞創(chuàng)新課題研究，探索風(fēng)洞更多可能性

風(fēng)洞實驗室也是開展理論研究及前沿技術(shù)研究的重要載體。廣汽“三合一”風(fēng)洞實驗室具有獨(dú)特的優(yōu)勢，工程師可以結(jié)合大量的車型研發(fā)工作，開展空氣動力學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新。

昊鉑SSR在廣汽風(fēng)洞實驗室

目前，廣汽研究院已啟動數(shù)字孿生風(fēng)洞、瞬態(tài)風(fēng)環(huán)境模擬及智慧風(fēng)洞等創(chuàng)新課題研究，后續(xù)還將開展更多課題研究，為車型研發(fā)提供更加有力的支撐。

其中，數(shù)字孿生風(fēng)洞是基于廣汽風(fēng)洞實驗室的物理結(jié)構(gòu)尺寸及流場參數(shù)開發(fā)的數(shù)字孿生體，仿真結(jié)果與風(fēng)洞實驗結(jié)果高度一致，可用于風(fēng)洞實驗虛擬驗證及性能開發(fā)優(yōu)化工作。

廣汽風(fēng)洞實驗室數(shù)字孿生風(fēng)洞

瞬態(tài)風(fēng)環(huán)境模擬可利用典型的道路風(fēng)環(huán)境數(shù)據(jù)，在實驗室模擬車輛道路瞬態(tài)環(huán)境風(fēng)工況，在車型研發(fā)早期就能準(zhǔn)確評估實際道路行駛時的風(fēng)阻和風(fēng)噪等特性。

智慧風(fēng)洞是以風(fēng)洞實驗為基礎(chǔ)，結(jié)合信息技術(shù)和設(shè)備網(wǎng)聯(lián)技術(shù)，打造的多功能、全方位實驗室生態(tài)圈，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)互通和共享，提供數(shù)字化解決方案和數(shù)字化服務(wù)能力。

此外，廣汽風(fēng)洞實驗室將積極推進(jìn)跨行業(yè)合作，探索風(fēng)洞的更多可能性。實驗室不僅能支持乘用車及飛行汽車的實驗開展，也能為摩托車、高速列車模型、體育運(yùn)動裝備等提供量化參考和測試支持，具有廣泛的應(yīng)用前景和社會價值。