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法拉第未来——唯美空气动力学

作者:尊龙现金娱人生就是 发布时间:2020-10-27 11:29 点击数:

  作为一名空气动力学家,我的工作结合了科技与艺术,让二者结合奏出和谐的音符。一切只是为了设计出一个既美丽优雅,又符合空气动力学的高标准产品。

  在FF,空气动力学的开发不是从工程师开始,而是从设计工作室的设计师开始。从笔尖与画纸接触的瞬间开始,设计师们就要秉承空气动力学的设计理念来绘画、设计属于FF的未来汽车 - 从圆滑的车体轮廓到隐藏起来的,让空气在车内循环的通风通道,设计师们都需要信手拈来。

  FF设计师的思维中无时无刻不想着空气动力学,并让工程学与美和谐统一、刚柔并存 - 这对于汽车制造商来说是无处不在的挑战。一些汽车制造商将其空气动力学团队从设计工作室中分离出来,有些时候甚至不在同一个城市里工作。但是在FF,我们的空气动力学专家与设计师并肩坐在一起,在整车设计中共同协助合作。

  对于电动汽车来讲,客户最重视的一点就是续航里程。因此,我们付出了很多努力来了解空气在行驶的汽车周围如何表现、如何运动,这有助于我们最大程度减少空气带来的阻力,进而最大化汽车的续航里程表现。对我们来说,这是最关键的事情。

  空气动力学不是影响汽车续航里程的唯一因素,一些其他的因素也会影响电动汽车的续航里程,比如电池,马达的机械效率,传动机械零件、制冷系统、轮胎的滚动阻力,汽车的整体质量等等因素。可是与上述大多数因素不同,空气动力学并不需要物理上增加或者移除硬件让汽车达到更长的续航里程,而是一门主要是巧妙塑造汽车外观的科学。就电池的尺寸与成本而言,一台更具空气动力学性能的车辆只需要一个更为小巧的电池组,同时也让整车的质量变低,让汽车的续航里程进一步增加。

  我们用于空气动力学开发的工具与其他汽车制造商使用的工具类似,都达到了行业最高水准,即计算机建模软件,计算流体力学(CFD),和风洞测试设施。CFD有助于深入了解汽车周围空气的运动行为,但由于这只是对物体进行建模的计算机模拟,会存在不可避免的误差。因此,我们也会使用风动设施来验证我们的模型并对其进行调整。尽管如此,我们通过计算机建模得到的结果与现实生活中的结果依旧优秀,契合度也很高。

  我们在CFD软件中创造了一个定制的方法,这可以帮助我们快速找到针对不同组约束条件的最佳解决方案。例如,我们通过CFD软件分析半自动扫描几何矩阵变化并评估每个变化,这最终可以帮我们达成最佳设计。

  这些定制工具在设计过程的早期阶段尤为重要,设计师们可以利用程序内的几何自由度并考虑设计汽车的各个部位。正如之前所说,CFD的优势之一就是让空气动力学可视化,这对于空气动力学家们和设计师们都尤为重要,因为两个团队都通常依赖这些内容和结果去进行视觉设计。可能下面的视频看起来像是艺术家创作的,但其实是我们在FF使用的CFD工具渲染的FF91视频。我们能清楚看到,CFD软件让车轮、后视镜和汽车后部的混乱气流都可视化了。

  在CFD软件建模后,我们会用风洞设施来验证我们的建模是否成功。在风洞中可以模拟车辆在空气中行驶,也可以模拟车辆在行驶中空气在车辆周围的移动。在测试中,我们将测试车辆放置在封闭的房间中并使用大型强力风扇将风吹向车辆周围。为了更准确的复制实际行驶中的汽车物理特性,这些测试设备配备了旋转车辆轮胎的功能并可以移动车下方的地面,让测试环节更加贴近现实。我们也确保会使用具备这些功能的最新设施。

  为了追求生产的高效率、竞争力和颠覆性的世界级智能电动汽车,我们在开发过程中进行了详细的研究并寻找一切可以改进的机会,以确保我们实现我们宏远的目标,当然,这也包括如何执行最高效率的空气动力学。

  FF91惊人而优美的设计和流线型空气动力学性能不仅离不开工程师和设计师的大量努力,也是两个团队通过科学和艺术的结合而实现的。

  Sergio Gonzalez是FF的第一位空气动力学家,在公司已经五年,目前担任FF的空气动力学经理一职,领导着他的空气动力学团队。在加入FF之前,他曾就职于F1,IndyCar, WEC, WRC等职业竞速运动团队。


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