汽車設計中,使用了哪些仿生學原理?

木沐_Y


大家看現在的汽車,經常聽到鷹眼式大燈、虎嘯式前臉、魚型車身等;更有些車型直接就以動物來命名,比如捷豹、野馬、甲殼蟲等;還有些車型的車標就是一種動物,比如野馬是一匹奔跑的馬、法拉利是一匹直立的馬、標緻是一隻獅子,等等。那麼為什麼很多車都與動物有關呢?這就牽扯到一個很複雜的學說:仿生學。可以說,汽車與仿生學有密不可分的緊密聯繫,很多汽車的設計靈感以及功能開發都是從動物身上獲取的。


首先了看看什麼是仿生學。所謂的仿生學是指人類模仿生物的功能、形態等,用來指導發明創造的科學。說起來非常的高大上,事實上是極為簡單也是極為常見的,比如飛機,就是人類模仿鳥的飛行原理製造出來的;再比如鋸,是人類被植物葉子鋒利的邊緣劃傷之後發明的;其它的還有雷達、潛水艇等等,都是人類受到動物的啟發後研製出來的。其實地球上的各種生物,從誕生的那一刻開始,就在不停的進化,在漫長的進化史中,獲得了極強的適應自然界的能力。人類向生物學習,從中獲取設計靈感,其實也是人類適應自然界的一種進化。

那麼人類在汽車設計上都應用了哪些仿生學的原理呢?總體說來,可以從外形上、結構上和功能上這三方面來討論。

首先來說說汽車的外形設計。應該說在這方面,汽車借鑑仿生學是最多的。很多車型都是借鑑甚至是直接仿製動物的外形,最著名的就是大眾的甲殼蟲汽車,它的造型簡直就是一隻等比例放大的鋼鐵甲殼蟲;其它的比如吉利的熊貓汽車,外形也神似一隻憨態可掬的熊貓;還有美國的道奇蝰蛇,就像一條靈動的蝰蛇在飛舞;日本的光岡大蛇,就像一條吐著信子的大蛇在躍動;前蘇聯的伏爾加轎車,就像一隻極速奔跑的小鹿;等等。

現在汽車的整體造型,也是借鑑於仿生學而來的。現在的汽車車身,基本都是楔形車身,它的特點是前低後高,呈流線型,空氣阻力系數小。這樣的造型其實是借鑑了水中的魚的造型,魚在水中游,阻力非常小;汽車在空氣中行駛,阻力當然也是越小越好,魚的楔形體型給汽車設計師極大的啟發,甚至有一段時間魚型車身極為流行,後來由於安全方面的原因才不得不捨棄。

汽車不僅僅是在整體造型上仿製生物,在一些外觀細節上也高仿野生動物。比如我們常說的“虎頭奔”,就是說這款車的車頭部分像一隻老虎的前臉一樣,充滿了威武、霸氣;還有寶馬的鷹眼大燈,專注、兇悍、炯炯有神,給人以極強的視覺衝擊;其它的比如起亞的虎嘯式前臉、雷克薩斯的鯰魚大嘴、保時捷911 的青蛙大燈、標誌的獅爪尾燈、豐田雷凌的猛禽式前臉,等等。還有就是在色彩上的仿生,最著名的就是“大黃蜂”科邁羅,它的外形採用野生大黃蜂的黃色和黑色做為塗裝,一問世就讓人驚豔不已,瞬間就使人過目難忘。

再來說說汽車在結構上的仿生學。關於這方面,我們能看到的最多的就是車門造型,比如著名的奔馳300SL的“鷗翼門”、特斯拉MODEL X的“鷹翼門”、阿爾法羅密歐的“蝴蝶門”,等等。還有在我們看不見的車身骨架結構上,也借鑑了鳥類骨骼輕而結實、烏龜殼承載力大、螃蟹殼體輕而結實等特點,製造出了各種中空、發泡的金屬材料,使汽車質量大幅度減輕,而車身強度卻仍然保持不變。

最後再來說說汽車功能上的仿生學。地球上的生物在幾百萬年的進化過程中,為了自身的生存和發展,都擁有各自獨特的“防身秘笈”和“獨門絕技”,比如鳥類獨特的飛行技巧、蝙蝠的超聲波測距功能,等等。人類通過研究他們的結構、功能等,應用在汽車上,比如梅賽德斯·奔馳SLR邁凱輪的鯊魚鰓式散熱孔,就是模仿了水中鯊魚的造型,可以有效的減小汽車高速行駛時的空氣阻力,其它類似的車型也有這樣的設計;邁凱倫汽車設計師研究一種旗魚的魚鱗造型,並將其應用在發動機進氣道設計上,使發動機進氣效率提高了近20%;還有汽車的倒車雷達,就是仿製了蝙蝠的超聲波原理;鯊魚鰭天線,既有很好的信號接收效果,也有很好的空氣動力學;蜂巢式越野車輪胎,可以不用充氣,有很好的減振效果和防爆胎的能力;現在日本正在研究的汽車防撞技術,也是以水中的魚群為對象,研究這些魚是如何保持如此近的距離卻互不碰撞的。

梅賽德斯-奔馳曾經推出過一款名為bionic的概念車,它的車身方方正正,看上去像個大箱子,然而它卻有低至0.19的風阻係數,這是一個令人恐怖的數據。其實這款概念車就是奔馳公司仿照一種箱形豚魚設計而來的,不僅僅外形神似,在車身框架也採用了類似於豚魚骨架的結構,不僅整備質量大幅降低,車身的剛性也提升了40%。這應該是汽車仿生學方面的極致應用了。


老侯解車


這個問題比較冷門,很多朋友只是聽說過心裡沒有什麼概念,下面我們來普及一下什麼仿生學,都運用在那些車型身上!

仿生學顧名思義就是模仿生物的結構體和結構體功能,從而運用在機械和各種設備上。這個詞是十九世紀六十年代美國提出的.說白了就是集各種生物的特性運用到生產創造上!比如超聲波是根據蝙蝠和海豚研究出來的,就像飛機能飛起來最早的靈感是來自鳥類飛翔等等!

下面我們看運用了仿生學的車型有那些:

道奇蝰蛇

經典的美式跑車,看一眼就彷彿看到蛇一樣令人發冷!車標也是蛇,外觀更加神似,動起來也像捕獵的蛇一樣迅捷!國外在售的車型搭載的是8.0L V10發動機.

奔馳SLS AMG 鷗翼門的開山鼻祖


最早開創鷗翼門的就是這款奔馳SLS,這款車的靈感來自於展翅的海鷗!稀有的奔馳跑車,搭載6.2升V8發動機,AMG是奔馳的高性能車,而SLS則是最高規格的AMG!

大眾甲殼蟲
看到這個車估計很多朋友已經看出來是根據瓢蟲
外形設計來的,比較小眾的一款車!不知道這款車為什麼存在了那麼久,買它的人又是出於什麼考慮,傳言已經停產,後續可能會退出電動版本!

保時捷911
看前大燈你想到了什麼?就是青蛙凸起的兩隻大眼!源於德國的經典跑車,56年以來成了里程碑式的存在!世界上最傳奇的車型之一,19款在售車型搭載3.0升渦輪增壓發動機,不要小看了它,3.0已經壓榨出了450匹馬力!

再來看一個國產小車:吉利熊貓


國產車也上榜了,驚不驚喜?外形像極了萌萌的大熊貓,也是相比以上三款最實惠的了.外觀小巧玲瓏,比較適合小女孩開,比較萌!

仿生學還有好多,像寶馬的鷹眼大燈,鯊魚鰭天線,標誌的鷹爪尾燈等等就不一一列舉了.

你還知道什麼車用了什麼仿生學?歡迎留言討論(歡迎關注亡命車徒,我是老王!)


亡命車徒


大家都這麼正經,我來說點好玩的——像蜘蛛一樣的越野車。見過嗎?


它們的靈感自然是來自蜘蛛。堪稱汽車界的蜘蛛俠。翻山越嶺如履平地,越野性能up up up !


1、爬山界的變形金剛——岩石蜘蛛(Rock Spider)

有了它,岩石攀爬so easy!

它擁有大量液壓裝置,,能任意變化每個輪子的位置,

輪滾不到的地兒,咱就伸腿爬過去!

這車的逆天懸掛系統,能讓車寬在1.5米到4.2米間調整,

軸距也能從2.28米延伸至4.3米!

展開到最大的時候,

像不像一隻威風凜凜的狼蛛?怕不怕?

看看這底盤高度,從人頭上開過去似乎也是不成問題的!

堵車?不存在的!


2、專走坑溝的全地形卡丁車——Swincar E-Spider

由法國Mecanroc公司,創新出產的一輛單座全時四驅電動車,

它的四輪懸掛跟蜘蛛腿非常像!

特別的是,它的每個車輪都有獨立馬達,

並可根據地形改變自己角度、高度,

輕鬆應對任何崎嶇地形!

即使是70°的坡面,Swincar也輕鬆應對!

你見過能如如此平穩下坡的越野車嗎?

不說了,一句話:哪裡能買?哈哈哈哈~


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