通用為這些迷你模型造了一座風洞實驗室

2020-11-27 騰訊汽車

[摘要]通用在產品研發創新上可謂頗有奇招,而這次斥資3000萬美元打造新風洞實驗室又是葫蘆裡賣的啥藥呢?

近日,通用一所全新的空氣動力學實驗室揭幕並投入使用。相比以往的風洞設施,這裡的主角卻是一輛輛尺寸只有真車1/10的油泥車模,不過等待它們的卻是高達250公裡/小時的疾風考驗。廢話不多說,下面和車雲菌一起來看個究竟。

據了解,這個「迷你版風洞」耗資3000萬美元,佔地約3251平方米,就坐落在通用位於密西根州沃倫市的技研中心內,它的身旁是一座工齡35年的全尺寸風洞實驗室。眾所周知,風洞測試屬於汽車產品設計階段非常關鍵的一環,因為任何一款車型的風阻表現將直接影響到它的動力性能和油耗表現。

風洞實驗室內滾動路面系統上進行測試的油泥汽車模型

進入這座風洞實驗室,你會有置身於小人國的感覺。所有接受測試的油泥模型,體積最大不超過常規能搭載乘客車型的40%(車身尺寸僅為其1/10)。工作人員將這些看起來很Cute的迷你車模放在類似傳送帶的滾動路面系統上,以模擬真實高速公路的行駛狀況。據車雲菌了解,其實這些模型的尺寸最小可壓縮至正常汽車體積的30%,但40%屬於能夠在風洞實驗室獲取最優數據的基準。可能看到這裡,很多朋友心裡會犯嘀咕:就這麼幾個小東西能測出啥準確數據來?

通用Silverado皮卡迷你模型中配置了全功能的前懸系統

其實車雲菌心裡也有這樣的疑惑,遂向現場的通用工程師求證。而他們表示,「這些油泥模型儘管外觀纖小可愛,但實則「五臟俱全」」。據了解,它們安裝有設計細節完備的各種發動機、功能性懸架系統和底盤,因此空氣動力學工程師同樣能夠通過測算風阻、氣流等數據,來判斷正常尺寸的車型在道路行駛時的表現。值得一提的是,由於塑料輪胎在250公裡/小時的實驗風速下行駛會立即解體,因此這些迷你模型使用的全部是碳纖維輪胎。

空氣動力學工程師Nina Tortosa、Bailey Sisoy Isgro一起製作科魯茲(參配、圖片、詢價)模型

那麼用這些迷你款的模型代替正常尺寸的產品進行風洞測試,到底有什麼好處值得通用為此斥巨資打造了一座「專供」實驗室?其實通用此舉目的十分顯然,即縮短產品研發周期,提高新品研發速度,同時節省大量的研發成本。這些體型嬌小的模型不僅製作簡單,同時它們的使用周期平均可達3年,甚至在油泥完全乾掉之後,大部分零部件還可供回收利用。當然這些廢棄的汽車模型即使擺在自家草坪的邊緣,也不失為一種又萌又時髦的裝飾品。

通用為這些迷你模型造了一座風洞實驗室

通用風洞實驗室介紹

美國通用汽車公司擁有業界最大的風洞,它每天24小時、每周7天不停運轉,擁有一臺4500馬力的超大鼓風機。它1980年上線,直至今天,該公司設計的幾乎一切產品都要在其中接受空氣動力學測試。90年代初,經過風洞測試的通用電動汽車EV1就曾被業界人士讚譽為「歷史上最符合空氣動力學的汽車」。

在美國密西根州通用汽車公司的空氣動力學的「風洞」實驗室,一名實驗員在一輛小汽車的車前釋放煙霧,以直觀地看到氣流通過汽車頂部的情形。

這張合成圖是通用環保型概念車雪佛蘭Volt在風洞中的模樣。轎車上面漂浮的氣體不是煙,而是一股丙二醇氣體。工程師利用這種材料去研究汽車在風洞中上面及周圍的氣流。

在任務控制室內,工程師可以監控和記錄流速和壓力及其對汽車拉力、升力等的影響。通用汽車嘗試複製汽車穿過空氣的全過程。拉力因其對節能的影響,獲得了最多的關注。據了解,風洞試驗的40%的工作集中於風的噪音,即如何使車廂內部更安靜。

數據顯示屏會告訴工程師們需要知道有關這個處於風洞心臟地帶的43英尺風扇的任何信息。它可以生成每小時速度達到138英裡的大風。

風洞的心臟是4500馬力的變速DC電動機,可使六個葉片的風扇的轉速達到270 rpm,每個葉片重1噸,高12英尺,用西加雲杉(Sitka spruce)薄片製成。西加雲杉薄片全都是根據高比剛度精選出來的。當電動機的轉速達到最大的時候,葉片最高速度達到每小時415英裡。

相關焦點

  • 汽車達人秀(8)走進通用汽車風洞實驗室
    本篇文章會以通用汽車技術中心的氣動力風洞為例簡要介紹。這也奠定了航空工業與空氣動力學試驗密不可分的聯繫,圖為美國航空航天局(NASA)在1921年建造的第一個風洞。按尺寸分:風洞可分為全尺寸風洞和模型風洞兩種;分別很簡單,能直接放入1:1測試模型的,比如航空器、飛機就稱為全尺寸;而模型風洞就是試驗1:5或者1:3、1:4比例模型的風洞;目前,全世界已有30多座可容納全尺寸汽車試驗的風洞。
  • 走進通用汽車風洞實驗室_社會_資訊中心_驅動中國
    如今,大多數汽車廠商都選擇在風洞中開發新產品。美國通用汽車公司擁有業界最大的風洞,它每天24小時、每周7天不停運轉。1.環保型概念車雪佛蘭Volt在風洞中   通用汽車公司風洞於1980年上線   通用汽車公司的風洞在1980年上線,今天,該公司設計的幾乎一切的產品都要經過這幾道門,在裡面接受測試。
  • 福斯坦科學家建迷你風洞 為無人機飛行向小鳥取經
    為了讓無人機飛行更穩定,史丹福大學工程學院研究人員搭建了一個迷你風洞來研究鳥兒飛行的奧秘。   無人機安全飛行注意事項之一——千萬不要在高樓密集的城區飛行,原因是高樓林立的地方往往會有地面難以感知的複雜氣流,在這些氣流的影響下,無人機很容易被吹翻,引發重大安全事故。
  • 專門為測試帳篷建造的DAC風洞實驗室是怎樣的存在?
    專門為測試帳篷建造的DAC風洞實驗室是怎樣的存在?戶外裝備黨微信公號「戶外裝備黨」撰稿人 / ISPO評委硬核知識 | DAC風洞實驗室是怎樣的存在?這是一個極其複雜的模型。沒有一個卓越的工程師團隊,就不能保證所有組件和力(內部和外部)都被正確地建模(或完全包括在內)。因此,直接在風洞中測試能得到最直觀和準確的數據。
  • 改革開放40年|蘭州理工大學風洞實驗室為知風用風御風再添核心科技
    具體操作就是,將一個風力發電機組按照比例尺製作一個小的縮尺模型,然後將其放在這個風洞裡,連接上可測量、傳輸數據的終端設備上,人為設定驅動系統對其吹風,在不同風速的吹動下,控制系統可以觀測、記錄到其表面承受風力、壓力的一系列相關數據,這些數據通過科研人員的再處理,可以得出在一定風力環境中的風力發電機組各部件設計的技術參數,成為風力發電機組設計、製造的科學數據。
  • 中國風洞實驗室
    中國空氣動力發展與研究中心  位於川西山區,裝備有亞洲最大風洞群,累計完成風洞試驗50餘萬次,先後建成低速風洞和亞、跨、超和高超聲速風洞52座,擁有
  • 要的就是自由與健康 迷你風洞圖賞
    近日,國內著名筆記本周邊製造商倍能事達集團就出品了一款這樣的散熱墊-------「迷你風洞」,型號為CP201,有黑白兩色可選。 那麼,何謂自由呢。Mini風洞沿用了冷板凳品牌的環保包裝,特地為其定製MINI型包裝盒。請注意,包裝盒旁邊是一支水筆 下面墊了一張A4列印紙 迷你風洞採用單風扇設計,風扇轉速為1800RPM,風扇尺寸為80x80x15mm,風量20CPM,發出的聲音只有18dB,幾乎可以忽略不計。
  • 美國科學家首次在實驗室培育出一種迷你人類心臟模型
    據外媒New Atlas報導,科學家們在實驗室裡創造了有史以來第一個功能齊全的微型人類心臟模型。這些心臟「器官體」由幹細胞培育而成,由所有初級心臟細胞類型組成,並具有心室和血管。它們可以幫助我們了解心臟是如何發育的,並為治療疾病建立更好的模型。
  • NASA對太空發射系統火箭模型進行風洞測試
    為了更好地理解環境因素對火箭發射之前和過程中產生的影響,美國宇航局使用一個1.82米長的SLS火箭迷你模型進行亞音速風洞測試,揭曉了側風和地面風如何影響火箭不同部分。研究人員在美國宇航局蘭利研究中心4.2×6.7米亞音速風洞中進行測試,模擬該火箭可能體驗的風力狀況,這將有助於確定火箭和發射臺之間的最安全距離。近期測試項目包括:模擬升空時的地面風力,使用煙霧流動顯示風力對發射臺表面的影響。同時,這個模型火箭將承受時速225公裡的風力。風洞測試是SLS火箭首次發射之前進行的最新檢測,未來SLS火箭將攜帶獵戶太空飛船進入遙遠逆行軌道。
  • 國內汽車科研單位與企業的風洞建設情況盤點
    湖南大學土木工程學院風洞實驗室 特點:國內首座單電機三試驗段邊界層風洞 湖南大學車輛工程學系是我國車輛工程的傳統強系,歷史悠久、科研實力雄厚,其擁有一座風洞實驗室並不奇怪。
  • 又壕又神奇的汽車風洞又是什麼鬼?
    也許這個腐國人並沒太大名氣,但是鼎鼎有名的第一次飛翔在天空的萊特兄弟於1901年也建造了風速12米/秒的風洞,為他們的飛機進行有關的實驗測試。  一開始的風洞是為飛機、飛行器等進行空氣動力學實驗的,和汽車並沒有半毛錢關係,那時的汽車也就能跑個三五十碼,不怎麼需要關注空氣動力學。
  • App今日免費:高大上專業工具風洞實驗室
    學習流體力學活著空氣動力學專業的同學應該接觸過風洞試驗,這款專業的風洞試驗模擬軟體Wind Tunnel Lite 就是為你們準備的,應用的功能就是供用戶在設備上模擬風洞,研究風與物體的互動等。這款App除了功能較少的Lite版,還有Pro和Pro HD兩個版本,會不定時限免。
  • 目前中國科技領域牛逼的超級風洞實驗室系列介紹一
    風洞是一個投入巨大但又很重要的科技領域的大型基建設施,對我國的一些尖端科技領域的產品極為關鍵,特別是涉及到空氣流體力學領域,比如我國的高鐵,J20戰機,J10戰機等等,在近十幾年發展迅速,特別是在空氣動力布局方面達到全球領先的地位,光是J20戰機鴨翼技術,DSI進氣道,復興號動車頭等等,就說明了一切
  • 中航工業又有好消息,神秘飛機模型現身超級風洞,和六代機有關
    圖為風洞前的神秘飛機模型近日,中航工業又傳來好消息,此前曾成功研製出FL-62超級風洞,如今這款超級風洞即將進行首次運行,大批專家都齊聚試驗,而在試驗現場,一架神秘飛機模型現身超級風洞,由於其獨特的造型,不少人認為這個模型和六代機有關,難道國產六代機研發真的打響了第一槍?
  • 力學所激波風洞團隊新進展:爆轟驅動超高速風洞的理論與方法
    pixabay(mohamed_hassan) 最近,中國科學院力學研究所高溫氣體動力學國家重點實驗室的激波研究團隊(姜宗林研究員、李進平高級工程師、胡宗民副研究員,劉雲峰高級工程師、俞鴻儒院士)取得了突破性進展,在《國家科學評論》(National Science Review, NSR) 發表研究論文,提出了先進爆轟驅動超高速風洞的理論與方法,為研製能夠覆蓋空天飛行器全包線的超大型高超聲速風洞奠定了基礎。
  • 中國科研團隊最新成果為研製超大型高超聲速風洞奠定基礎
    中新社北京4月20日電 (記者 孫自法)權威學術期刊《國家科學評論》(NSR)最新發表一項風洞研究的突破性進展稱,中國科學院力學研究所團隊提出先進爆轟驅動超高速風洞的理論與方法,為研製能夠覆蓋空天飛行器全包線的超大型高超聲速風洞奠定了基礎。
  • 科學家實驗室造出十四級颶風 廣州西塔能抗百年一遇大風
    「當時投 資200萬元,按目前的行情,現在要建一個風洞成本可能要翻10倍甚至更多。」汕頭大學風洞實驗室周奇教授說。這是一座串置雙試驗段閉口回流型的大氣邊界層低速風洞。主試驗段寬3米、高2米、長20米,是當時最長的試驗段。「上世紀90年代中期,實驗室的硬體已達到國際先進水平,採用的測壓,測力儀器均與國外同步。」
  • 在時速309km的風洞裡接受測試是什麼感受?
    為確保能有效提升品牌車款的空氣力學效益,日前本田公司宣布,將在美國俄亥俄州的交通研究中心(Transportation Research Center),斥資高達1.24億美元(約合8.5億人民幣)打造一座全新的風洞實驗室,同時預計將會在今年夏天正式開始啟用!
  • 只有21年的堅持,才能實現上汽通用泛亞的地位
    那麼對於這些定位的車型而言,不同的價位,需求是很不一樣的,比方說很漂亮的流線型外觀自然是好,但成本和空間不允許這樣的設計。所以在這21年來,泛亞的工程師和設計師一直平衡各方面的需求與變化,這一點通過泛亞最開始操刀的上汽通用的產品就能看出來。
  • 在風洞實驗室裡,上一堂空氣動力學課
    去實驗室裡,看看它是如何做出來的。這回別克就帶我們去同濟大學裡的風洞實驗室裡,給我們好好地上一課。為什麼300噸重的A380時速300km/h不到就可以起飛了,而700公斤不到的F1賽車,300多公裡還能穩定地過彎?這就是空氣動力學的功勞了。可能這例子太過極致,不過對於一般普羅大眾用的車,空氣動力學的作用雖然你看不到,但是絕不可輕視它,它可是直接影響一輛車的穩定性,風噪和油耗表現的關鍵因素。