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融合战机元素的高性能超跑外观结构设计

项目分类:机械图纸 发布时间:2021-11-01 ID:354208
  • 融合战机元素的高性能超跑外观结构设计
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这款超跑的外观设计没有走常规超跑的流线堆砌路线,而是从固定翼飞行器的气动布局中提取核心特征,把航空领域成熟的气流管控逻辑移植到了民用跑车的车身结构上。首先看车顶区域的进气结构,不同于多数超跑将进气口布置在侧后方或者前脸的设计,这个车顶进气道直接对应中置动力单元的进气需求,高速行驶时,车顶位置的气流受车头抬升影响更小,进气压力更稳定,能避免侧方进气在大角度转向时出现的气流紊流导致的进气效率波动,同时进气道的边缘做了切角处理,能将流经车顶的一部分气流导向尾翼上表面,提升尾翼的气流附着效率。

车头部分的设计没有采用夸张的大尺寸前铲,而是把前唇做成了多层分流结构,最下层的前唇距离地面的间隙控制在极低范围,行驶时能快速抽走车底前部的空气,让车底形成初始低压区,同时车头两侧的导流槽直接连通前轮拱后方的泄压口,能把前轮转动裹挟的乱流快速导出车身侧面,减少轮拱内的气流堆积带来的升力。前脸的大灯区域做了内凹处理,不仅仅是造型需求,内凹的边缘形成了纵向的涡流发生器,能梳理流经车头两侧的气流,让气流更平顺地流向车身侧部的进气口,减少侧进气口的气流分离。

车身侧面的线条没有做多余的曲面转折,侧进气口的尺寸经过严格测算,既满足动力单元散热与进气的流量需求,又不会因为开口过大增加迎风阻力,侧裙部分的凸起结构从车头前唇末端一直延伸到后轮拱前方,能阻挡车侧的气流卷入车底,维持车底低压区的完整性,同时侧裙上的小型导流鳍片能将部分侧方气流导向后轮刹车系统,为制动部件提供冷却气流,避免连续高强度制动时的热衰减。

车尾的大尺寸尾翼采用了天鹅颈式的支撑结构,这种支撑结构能避免传统支架对尾翼下表面气流的干扰,让尾翼下表面的气流流速更均匀,下压力输出更线性,尾翼的攻角经过多轮气动仿真调整,在高速巡航时不会产生过大的阻力,在高速过弯需要下压力时,能配合车尾底部的扩散器形成完整的气流抽气效应。车尾扩散器的鳍片从后轮后方一直延伸到车尾末端,鳍片的角度逐步抬升,能将车底的高速气流快速减速增压,和车身上方的气流形成压力差,进一步提升整车的下压力,同时扩散器两侧的导流槽能将后轮甩出的乱流导离车尾中心区域,避免乱流干扰扩散器的工作效率。

座舱部分采用了全封闭的硬顶结构,车顶线条从A柱顶端顺滑过渡到尾翼前端,没有多余的凸起,能减少车顶的气流分离,风挡玻璃的倾斜角度做了优化,在保证驾驶员前方视野的前提下,尽可能降低风挡的迎风角度,减少迎风阻力。轮圈采用了多辐式的封闭设计,相比镂空辐条的轮圈,能减少轮辐转动时搅动空气产生的紊流,进一步降低行驶阻力,同时轮圈的中心锁止结构也符合高性能车型的使用需求,能承受更大的扭矩输出,也方便赛事场景下的快速换胎。

在实际应用场景中,这类融合航空气动设计的超跑,既可以满足高端民用市场的高性能驾驶需求,在封闭赛道场景下,其稳定的下压力输出能让车辆在高速过弯时拥有更强的抓地力,减少侧滑风险,同时稳定的进气与散热设计能支撑车辆长时间全负荷运行,不会因为动力单元过热出现性能衰减。在设计过程中,所有的曲面都经过了气动仿真验证,每一处凸起与凹陷都有对应的气流管控作用,没有单纯为了造型而设置的冗余结构,车身各部分的安装边界都经过严格匹配,前唇、侧裙、尾翼等空气动力学部件的安装点都对应车身主结构的受力位置,能承受高速行驶时气流带来的巨大载荷,不会出现部件抖动甚至脱落的问题。

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