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汽车达人秀(8)走进通用汽车风洞实验室

作者:ManBetX体育官网 发布时间:2020-08-10 09:31 点击数:

  伴随着能源紧张和人们对于交通舒适性的持续需求,汽车的研发设计工作已远比我们想象的复杂;相应的,空气动力学应用的问题就变得更加严肃,风洞实验室建造和使用也变得更加意义深远,这决定了汽车70%的行进阻力怎样应对(车时速达到110公里的时,风阻约占总阻力的70%)。本篇文章会以通用汽车技术中心的气动力风洞为例简要介绍。

  顾名思义,风洞试验就是人工模拟一组管道并产生人造气流,进而帮助工程师对测试模型完成一系列空气动力学方向的研发工作。而关于第一个风洞何时诞生于何处的说法其实很多,比较公认的是1871年英国人韦纳姆(E.Mariotte)所设计的,事实上,与其说是风洞,它更像是一个两端开口的木箱。而真正应用到空气动力学试验并带有里程碑意义的,则是美国的莱特兄弟,他们在1901年制造了试验段0.56米见方,风速12m/s的风洞,并在1903年发明了世界第一架飞机。这也奠定了航空工业与空气动力学试验密不可分的联系,图为美国航空航天局(NASA)在1921年建造的第一个风洞。

  从那之后,风洞试验伴随着航空工业的迅速兴起便一发不可收拾,从1932年瑞士人阿克雷特(G.Ackttet)建成了世界第一座超声速风洞,到1980年美国建成了世界最大的全尺寸风洞(可容纳1:1原形飞机直接放入试验段内测试)再到1977年,中国空气动力研究与发展中心建成亚洲最大的低速风洞,人类对于更舒适更快捷的飞向蓝天,总是动力充沛的。而真正应用到汽车研发领域,还是上世纪70年代以后的事情。

  顺理成章的,根据实验目的不同,风洞类型也得到了更科学的细分。按尺寸分:风洞可分为全尺寸风洞和模型风洞两种;分别很简单,能直接放入1:1测试模型的,比如航空器、飞机就称为全尺寸;而模型风洞就是试验1:5或者1:3、1:4比例模型的风洞;目前,全世界已有30多座可容纳全尺寸汽车试验的风洞。另外,根据用途不同,风洞的类型还可分为:全天候风洞、声学风洞和气动力风洞(或称多用途风洞),近些年新建的风洞均属于这类,比如我们将要举例介绍的通用汽车技术中心风洞实验室(沃伦风洞)。

  其实早在通用汽车研发庞蒂亚克火鸟 I 概念车时(1953年)就已开始使用风洞实验室,并在接下来的时间里,通用汽车使用过美国航空航天局艾姆斯(NASA Ames)研究中心的风洞,并与加州理工大学有过深入合作,直到70年代末期,由于市场对于汽车燃油经济性、舒适性的广泛需求,通用决定建造自己的空气动力学实验室,1980年8月实验室正式落成在通用汽车技术中心,地址就在毗邻底特律的工业城市沃伦。

  组成上,通用汽车技术中心包括:设计中心、研发中心、车辆工程中心、全天候风洞、空气动力学实验室、虚拟现实工程中心、质量测试设施、圆顶设计大厅以及生产车间。由埃利尔萨里宁(Eliel Saarinen)在第二次世界大战前设计,但受战争影响,相关工作被迫中断。战后,其子埃罗萨里宁(Eero Saarninen)和园林设计师托马斯丘奇(Thomas Church)继续了这项工作并重新进行了设计。1986年,通用汽车技术中心被美国建筑师协会评为时代最杰出建筑。


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