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高性能双座敞篷概念跑车外观结构设计

项目分类:汽车 发布时间:2021-11-27 ID:409841
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  本次呈现的双座敞篷跑车三维结构,核心围绕高速行驶工况下的空气动力学效能展开设计,整体造型完全服务于400km/h级极速下的下压力需求与空气清洁导向的气流组织逻辑。从实际应用场景来看,该车型定位为顶级高性能赛道专用跑车,兼顾极端速度下的行驶稳定性与气流疏导功能,区别于常规民用跑车的设计逻辑,其所有外观曲面都经过气流走向的反复验证,不存在单纯为装饰性设置的冗余结构。

  从功能特性层面拆解,整车前部采用大倾角低趴前唇设计,前唇下缘与地面的间隙控制在极低范围内,可在高速行进时快速梳理车底气流,避免前部气流乱流抬升车头;前舱盖表面设置有两道内凹的导流槽,可将迎面而来的气流快速导向车侧与车顶区域,减少前舱部位的气流堆积形成的风阻。车头灯组采用狭长嵌入式设计,完全贴合前脸曲面,没有突出于车身的结构,最大限度降低灯组部位带来的风阻增量。车身侧面采用双色分层设计,上半部分为橙棕色主车身曲面,下半部分为黑色空气动力学套件,侧裙部位设置有连续的内凹导流通道,可将前轮甩出的乱流快速导向车身后部,避免气流在轮拱部位形成涡流增加行驶阻力。

  座舱部分采用单排双座敞篷布局,风挡玻璃采用大倾角一体化设计,风挡上缘高度控制在驾乘人员肩部以上位置,既可以为驾乘人员提供足够的前方视野,又能引导气流从座舱上方快速流过,减少敞篷状态下座舱内部的紊流干扰。后视镜采用短小的固定式支架设计,安装位置在车门前部靠近A柱的区域,镜体造型经过水滴状流线优化,可减少后视镜部位的气流分离现象。车轮采用大尺寸多辐式运动轮毂,轮毂辐条采用镂空设计,可在车轮转动时引导气流穿过轮毂,为刹车系统提供散热气流,同时降低车轮转动时的泵气损失;轮胎采用低扁平比高性能运动轮胎,胎壁厚度较薄,可在高速过弯时提供足够的侧向支撑,减少胎壁形变带来的操控迟滞。

  车身后部采用宽体设计,后轮拱向外突出,可容纳更宽的后轮轮胎,为极速状态下的动力输出提供足够的抓地力;后扩散器采用多通道立体设计,可快速将车底的高速气流抽出,在车底形成低压区,为整车提供足够的下压力,确保400km/h时速下轮胎与地面的足够附着力,避免车辆出现发飘的失控风险。整车的外形尺寸按照顶级超跑的常规边界设定,整车长度控制在4.5米级,宽度控制在2米级,高度控制在1.1米级,轴距控制在2.7米以内,确保整车拥有足够紧凑的车身比例,提升赛道行驶时的转向灵活性。

  从设计思路的落地逻辑来看,整个建模过程完全遵循空气动力学优先的原则,所有曲面的曲率调整都经过气流走向的模拟验证,不存在为了造型牺牲气动性能的设计。比如车身侧面的曲面从车头到车尾呈现连续的收窄趋势,可将侧面气流平稳导向车尾,避免气流在车身中部出现分离;车顶后部的隆起结构可引导气流从座舱上方流过之后,平稳导向车尾的尾翼区域,为尾翼提供干净的气流来产生下压力。车身下部的黑色套件全部采用碳纤维材质的设计预留,在建模时已经考虑了套件的安装边界,套件与主车身的连接部位设置有隐藏式安装点,不会在车身表面形成突出的安装结构破坏气动外形。

  在安装边界的考量上,建模时已经为动力系统、传动系统、悬架系统、刹车系统预留了足够的安装空间,前部的前备箱区域预留了散热系统的安装位置,车身后部预留了大排量动力单元与变速箱的安装空间,轮拱内部预留了大尺寸刹车卡钳与刹车盘的安装间隙,悬架系统的安装点位置与车身主体结构的连接位置都做了结构加强的预留设计,确保整车在承受极速下的巨大空气下压力时,车身结构拥有足够的刚度,不会出现形变影响行驶稳定性。座舱内部的空间按照双座布局设定,预留了座椅、方向盘、仪表盘、安全系统的安装位置,座舱的防滚结构在建模时已经整合到了车身后部的隆起结构当中,不需要额外加装突出的防滚架破坏车身的整体造型。

  从实际使用的场景适配来看,该车型的设计完全针对封闭赛道的极速行驶需求,所有的结构设计都服务于高速下的稳定性与操控性,没有为了日常道路行驶的便利性做出妥协,比如极低的前唇设计虽然在日常道路行驶时容易出现剐蹭,但在平整的赛道表面可以最大化发挥气动效能;敞篷的设计虽然会增加一定的风阻,但可以为驾乘人员提供更直接的赛道驾驶反馈,符合顶级赛道跑车的设计定位。整个模型的曲面构建全部采用G2连续的曲面质量,确保后续做渲染、结构细化、工程落地时,曲面不会出现褶皱、曲率突变的问题,可直接用于后续的工程结构设计、风洞模拟验证、外观样件制作等环节。

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