12/23/2021

Tech Talk | 超跑的造型只是负责美吗?

川流不息的街道中,超跑出场总会自带“聚光灯”,即使是匆匆路过,路人也愿意用短暂的几秒来欣赏这些汽车工业的顶级设计。为什么超跑的造型总会吸引人们的关注?这些张扬的设计只是为了美观吗?

刚刚发布的ET5,传承了蔚来超跑基因。在它的外观设计上,就可以看到很多跑车特有的元素。

本期Tech Talk中,我们邀请到了蔚来整车空气动力学工程师Shun.姚,和大家一起聊聊超跑颜值背后的硬核实力,以及ET5整车造型中的蔚来超跑基因。


为什么超跑的回头率往往更高?

汽车工业发展百年,诞生了轿车、SUV、MPV、跑车、卡车等各类车型,并衍生出更多的细分款式。这其中,跑车中的细分车型——超跑,作为人类突破赛道极限的先锋,在外观设计、制造用料、动力配置等方面都追求最极致的性能表现。前沿科技的开发与运用、小规模生产的高成本,让超跑产量较少的同时也价格不菲。这在“物以稀为贵”的消费社会中,自然会吸引更多的关注。

在稀缺性之外,高颜值也是让大家对超跑关注的重要原因。自然界中的美最为纯粹与极致。万物遵循物理规律进化出符合空气动力学的外形,并像从天而降的雨滴一样,在运动中进一步被气流“雕琢”。这些纯粹的外形往往被我们视作“美”。超跑的设计同样遵循这一规律——以更纯粹与极致的空气动力学设计,让你一见钟情。

这一规律在超跑上的具体展现包括以下四类元素:流线造型、俯冲姿态、低矮重心以及性能套件:

1.御风而行的流线造型:自然界中与高速相关的物体多以流线型存在,人类通过数千年的体验与模仿,积累了流线=高速=性能的经验。超跑车身采用流线造型,不仅符合人们对速度的潜在预期,也可以提升空气动力学表现。

2.蓄势待发的俯冲姿态:为了整车视觉更具冲击力,超跑通过降低车头、抬升车尾营造出更强的俯冲感。同时,车顶到车尾的线条略微拱起,看起来更沉着,用蓄势待发的姿态营造张弛有度的运动感。

3.安全稳健的低矮重心:高速移动不仅需要运动感,也需要安全感。从不倒翁到金字塔,在常规认知里,低重心会带来更好的稳定性。超跑更低的离地间隙为实现更低的物理重心创造条件。同时,通过调整车辆A、B、C柱的角度,让其延长线交点更低,能让视觉重心更低。重心越低,越能营造整车低趴、稳定的安全感。

4.锋芒毕露的性能套件:在整车造型基础上,超跑还会通过性能套件提升动态表现——更低的“前唇”(前扰流器)、更宽的“尾翼”(后扰流器)、更大的导流口以及更复杂的后扩散器……这些采用复合材料、价值不菲的套件在提升性能的同时,也更具视觉冲击力。

高颜值如何让驾控更犀利?

车迷中流着一句话——“直线快不叫快,弯道快才是真的快”。当超跑的动力整体达到相对极限的物理区间时,如何通过驾驶把动力的潜力发挥到最大?就轮到这些看起来“美”的设计一展身手了。

在之前一期关于风阻系数的Tech Talk分享中,我们介绍了汽车在运动中受到的空气作用力分为空气阻力、空气升力和空气侧力(点击回顾《Tech Talk | 风阻系数究竟有多重要?》)。其中,速度主要与降低空气阻力有关,而提升操控性则重点关注如何克服空气升力。

如果将空气升力比作天空,将与它相对的下压力比作大地,在其中找到速度与操控的平衡点,就像捕捉到最美的那条天际线。

从侧面看,前进中的车辆将空气大致分流为车顶和车底两部分。上下气流速度不同,就产生了压力差。此时,如果底部压强大于顶部,升力大于压力,车辆被气流“托举”,驾驶时会觉得“飘”而当顶部压强大于底部时,压力大于升力,车辆被气流“按”在地上,驾驶时会觉得“稳”飞机机翼也正是利用这一原理,实现起飞与降落。

营造超跑流线造型与俯冲姿态的大倾角前仓盖与前挡风玻璃,能让经过车头的空气在阻力更小的同时,降低车头升力。而当这部分空气行进到车尾时,后扰流器(尾翼)通过引导即将向下的气流转向斜上移动,受到气流向下的反作用力,从而降低车尾升力。

为实现低矮重心而设计的更低离地间隙,进一步压缩了底盘底部空间。搭配前扰流器对进入底盘空气的分流与梳理,让更少空气进入车底的同时能沿更顺畅的通道通过,将气流作用于车底升力,降低整车升力。

尾部扩散器则通过优化车尾底部空气流出效率,在车尾与车底形成气压差,将车底空气“抽”出来让底盘气流压力更低,降低整车升力。

整车升力的降低最终会提升轮胎摩擦力(也被称为“抓地力”),这有助于车辆更准确的完成变道、过弯等动作。此外,诸如前导流口、侧进气道、特殊的肩线与裙线等设计,也能通过优化空气动力环境,提升整车性能。

ET5外形设计中的超跑基因

ET5的外观设计,融合了蔚来超跑设计基因。这里提到的蔚来超跑,自然就是纯电超跑的传奇——EP9。ET5的许多设计灵感,都源自EP9的理念,以及在全球众多赛道驰骋中所积累的数据与经验。

从车头看,ET5更纯粹的X-Bar设计不仅传承自EP9同款前脸视觉元素,功能性也得到显著提升——流线造型且半封闭式的前保险杠将车头气流分向两边,风阻更低;位于两侧前大灯下方的通式侧导流口与车灯设计融为一体,能优化并引导前脸两侧气流通过导流口离开滞止区,减少车头阻力。这些被引导入前轮轮拱内的气流还能在轮拱内营造比轮拱外更低的风阻区,降低车轮阻力,在时速120km/h时可降低2%阻力。

在前保险杠下部还有一块明显的探出式前扰流器,它能优化前唇的高度与曲率,一方面减少流动分离(让气流更加贴合车辆表面),另一方面让空气在进入底部时提前加速,降低整车升力。前扰流器在时速120km/h时可降低5%升力,并降低2%阻力。

转到车侧,ET5的溜背轿跑造型与EP9隆起的后背如出一辙,带来视觉张力的同时利于降低风阻。在尾部,一个翘起的鸭尾式一体后扰流器让从车背高速冲下的气流在这里发生偏转,鸭尾在时速120km/h时可额外降低20%升力,并降低2%阻力。为了将设计与性能更好的统一,工程师尝试了6套鸭尾设计方案,并选择更轻、更具可塑性的复合材料制作整个后备箱尾门,实现金属材质难以量产呈现的极致角度与折线。

轮圈造型中同样有EP9的身影——ET5的20英寸五辐花竞轮圈设计语言来自EP9,在保证高强度与轻量化的同时,用纯粹的线条提升视觉张力,让整车更具运动感。

车侧下方两根下折的裙线,设计灵感来自于EP9的车侧导流槽——超跑通过它使气流集中通过车身,并额外降低升力。“EP9同款裙线”让ET5的车身线条在中部收拢、在后部释放,侧颜更有型,并能起到一定的车侧空气导流效果。

来到车尾,ET5在底部装备了立刀式尾部扩散器,能够将车尾气流理顺、引导车底气流快速导出,提升车顶气流对整车的下压力。 在扩散器内还装有四块垂直地面的隔板,称为涡流发生器。它们可以在扩散器口形成涡流,进一步提升扩散器的“抽气“效果。ET5的立刀式尾部扩散器在时速120km/h时可额外降低27%升力。

ET5在设计中完美融合了蔚来超跑DNA,在传承家族设计语言的同时,在造型、材料、功能等方面进行了更有创新力的突破,最终实现表里如一的极致性能表现。让用户在获得在舒适驾乘的同时,体验更丰富驾驶乐趣,一触即发。