大家好,今天犀哥这篇文章,主要来聊聊中国国产一款新能源SUV,直接创下了全球量产SUV的最低风阻纪录,这背后代表着中国军工怎样的发展?
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风阻系数的变化情况
说出来你们可能没概念,这个纪录具体是0.217Cd,而且不是瞎吹的,是在120km/h的速度下,在专业风洞里面实打实吹出来的成绩。
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可能有人会问,不就是个风阻吗,至于这么大张旗鼓?其实你们不知道,风阻这东西,对新能源车的续航影响,比燃油车大多了。
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说句实在的,这事儿跟军事上的道理一模一样,你看那些战机、舰艇,还有子弹、炮弹,不也都是拼了命想减少阻力吗?
很多人聊起风阻,其实都搞混了两个概念,一个是物体实实在在受到的空气阻力,这个是有单位的,就是力的单位牛顿,说白了就是空气往回拽你的力气。
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另一个是风阻系数,这个就有意思了,它没有单位,是个无量纲数,你不用管它怎么算的,记住它是个衡量阻力特性的关键就行。
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简单说,空气阻力的大小,跟速度的平方、物体正面的投影面积,还有空气密度都有关系,而风阻系数,就是把这些因素串起来的比例系数。
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实际生活里,阻力会跟着各种情况变,时大时小,但风阻系数在某个固定速度下是不变的,更能看出一个东西的阻力到底怎么样,所以咱们平时说的“风阻”,其实说的都是风阻系数。
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空气阻力从何而来?
再说说空气阻力到底是从哪来的,第一种是摩擦阻力,说白了就是空气分子粘在物体表面,跟着物体一起动,分子之间互相摩擦,浪费了能量,自然就产生了阻力,这是最基础的一种。
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第二种是涡流阻力,这个也很好理解,当物体速度快到一定程度,空气来不及填补它身后空出来的地方,就会形成一个低压区,同时还会产生涡流,前后一有压力差,阻力自然而然就来了。
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第三种是激波阻力,这个就比较极端了,只有物体速度达到或者超过音速的时候才会有,前面的空气来不及躲开,被挤在一起,压力一下子就上去了,跟突然撞上个空气墙似的,阻力直接翻倍。
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物体的头部,主要管的是激波阻力;尾部管的是涡流阻力;表面呢,就管摩擦阻力,那些战斗机、大部分导弹和炮弹,速度都特别快,这三种阻力它都占全了,而且激波阻力是最主要的,所以才设计成尖尖的样子,就是为了少挤一点空气,减少阻力。
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减少摩擦阻力就简单多了,把物体表面搞得光滑一点就行,就说炮弹吧,表面要涂漆,你们可能以为只是为了防锈,其实还有个用处,就是用漆把表面那些细小的坑坑洼洼填平,这样就能减少摩擦了。
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至于减少涡流阻力,就是把尾部做得长一点,让空气能顺顺利利地填到后面去,缩小前后的压力差。
严格来说,风阻系数也不是一成不变的,它会跟着马赫数变,就像美军那款155mm口径的M107炮弹,它的阻力系数曲线有两种颜色,一种是仿真计算出来的,一种是实际测出来的,这款炮弹最快能达到3马赫,速度相当惊人。
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但汽车不一样,汽车跑不了那么快,咱们平时开的120km/h,换算下来每秒也就33米,差不多才接近0.1马赫。
在这个速度范围内,空气的可压缩性基本可以忽略不计,也就只有摩擦阻力和涡流阻力,风阻系数也可以看成是不变的,不用考虑那么复杂。
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不同形状东西风阻系数差别各有不同
知道了这个前提,咱们再看不同形状的东西,风阻系数差别就很大了,最省风阻的就是水滴形,所以那些追求速度的潜艇,大多都是按水滴形设计的。
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汽车想减少风阻,其实就是往这个方向靠,大概做成半个水滴形,或者半个迫击炮弹的样子就行。
你们看不同轮廓的汽车,身后的低压区差别特别大,最差的就是皮卡,尾部涡流特别多,而那些溜背造型的车,就好很多,风阻也小不少。
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再跟大家说个实在的数据,风阻系数每降低0.01,燃油车的高速油耗大概能降低1%到2%,而新能源车的续航里程,大概能增加5到8公里,这可不是个小数目,尤其是对新能源车来说,多几公里续航,用户的焦虑就少一分。
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但话又说回来,汽车是给人开的交通工具,不能为了减阻,啥都不管了,它的外形设计,要考虑的东西比炮弹多太多了,比如车内空间够不够大、安全性好不好、散热行不行、开起来抓不抓地,这些都得兼顾,不可能一门心思只追求减阻。
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就像面包车、货车,为了能装更多东西,只能做成方方正正的样子,风阻肯定低不了,但也没办法,实用才是第一位的,更何况民用产品的设计,受到的约束往往比军工产品还多,难度一点也不小。
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很多人觉得军工产品技术含量高,难度大,但实际上,能造出优质的民用产品,才是造出优质军工产品的基础。
毕竟民用产品要兼顾太多东西,能把这些都做好,说明工业体系已经很成熟了,再去做军工产品,自然也就更有底气。
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