鹰眼头灯,老虎尖叫的正面,鸥翼门——谈汽车设计中的仿生学原理

当你今天看汽车时,你经常听到锐利的前灯、老虎咆哮的正面、鱼形的身体等等。有些型号直接以动物命名,如美洲虎、野马和甲壳虫。还有一些车型的标志是动物,比如野马是奔跑的马,法拉利是直立的马,标致是狮子,等等 那么,为什么许多汽车与动物有关呢?这涉及一个非常复杂的理论:仿生学。 可以说,汽车与仿生学密切相关,汽车的许多设计灵感和功能开发都是从动物身上获得的。 首先,让我们看看仿生学。 所谓仿生学是指人类模仿生物的功能和形式来指导发明和创造的科学。 事实上,说它很高是非常简单和常见的。例如,飞机是人类模仿鸟类的飞行原理制造的。另一个例子是锯,是人类在被植物叶子锋利的边缘划伤后发明的。其他的是雷达、潜艇等等,都是由人类在动物的启发下开发的。 事实上,地球上的各种生物从出生的那一刻起就一直在不断进化。在漫长的进化史中,它们已经获得了极强的适应自然的能力。 人类从生物学中学习,并从中获得设计灵感。事实上,这也是人类适应自然的进化。 那么,什么仿生学原理已经应用到汽车设计中了?一般来说,可以从外观、结构和功能等方面进行讨论。 首先,让我们谈谈汽车的外观设计。 应该说,在这方面,汽车从仿生学中学习最多。 许多模型都是借用甚至直接模仿动物的外貌。最著名的是大众甲壳虫,它的外形只是一个按比例放大的钢制甲壳虫。其他的,比如吉利的熊猫车,看起来像一只可爱天真的熊猫。还有美国的道奇蝰蛇(Dodge Viper),它就像一条在空中飞翔的移动蝰蛇。日本的冈田蛇就像一条吐出一封信的蛇。前苏联的伏尔加就像一只以最快速度奔跑的鹿。等待 现在汽车的整体形状也来源于仿生学。 今天的车身基本上是楔形车身,其特点是前低后高、流线型和小空空气阻力系数。 这种建模实际上是基于水中鱼的建模。鱼在水中游,阻力很小。汽车在空气中行驶,阻力越小当然越好。鱼的楔形形状极大地鼓舞了汽车设计师。甚至鱼形的身体在一段时间内也很受欢迎,但后来出于安全原因,它们不得不被丢弃。 汽车不仅在整体形状上模仿生物,而且在一些外观细节上模仿野生动物。 例如,我们常说“虎头狂奔”,也就是说,这辆车的前部就像一只老虎的正面,充满了力量和霸气。宝马鹰眼前灯聚焦、凶猛、强烈,给人以强烈的视觉冲击。其他包括起亚咆哮的正面、雷克萨斯的鲶鱼嘴、保时捷911的青蛙前灯、标志性的狮爪尾灯、丰田雷凌的猛禽正面等 还有颜色上的仿生,其中最著名的是“大黄蜂”小肉卷(Komarou),它的外观采用野生大黄蜂的黄色和黑色作为涂层,让人瞬间惊艳难忘。 让我们来谈谈汽车的结构仿生学。 在这方面,我们最能看到的是车门模型,如著名的奔驰300SL鸥翼门、特斯拉MODEL X鹰翼门、阿尔法罗密欧蝴蝶门等。 此外,在我们看不到的车身骨架结构上,我们还制作了各种中号空,泡沫金属材料基于鸟类轻而壮的骨骼特点,龟壳承重能力大,蟹壳轻而壮,大大降低了汽车的质量,而车身的强度保持不变。 最后,让我们谈谈汽车功能的仿生学。 在数百万年的进化过程中,地球上的生物对于自身的生存和发展有着自己独特的“自卫秘密”和“独特技能”,如鸟类独特的飞行技能、蝙蝠的超声波测距功能等。 通过研究它们的结构和功能,人类已经将它们应用于汽车。例如,梅赛德斯-奔驰单反迈凯轮的鲨鱼鳃冷却孔模仿水中鲨鱼的形状,能有效降低汽车高速行驶时的空空气阻力。其他类似的型号也有这样的设计。迈凯轮汽车设计师研究了旗鱼比例模型,并将其应用于发动机进气道的设计,这使得11月13日发动机进气道效应体育彩票的开奖率提高了近20%。还有一个汽车倒车雷达,它模仿蝙蝠的超声波原理。鱼翅天线具有良好的信号接收效果和良好的空空气动力学。蜂窝越野汽车轮胎无需充气即可充气,具有良好的减振效果和防爆胎能力。日本目前正在研究的汽车防撞技术也是针对水中的鱼群,研究这些鱼如何保持如此近的距离,但不互相碰撞。 梅赛德斯-奔驰曾推出一款名为仿生的概念车。它的身体是方形的,看起来像一个大盒子。然而,它的阻力系数低至0.19,这是一个可怕的数字。 事实上,这款概念车是梅赛德斯-奔驰公司模仿一条箱形海豚鱼设计的。它不仅外观非常相似,而且在身体框架中采用了类似海豚鱼骨架的结构,不仅大大降低了制作质量,而且还提高了身体的刚度40% 这应该是汽车仿生学的最终应用

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