解析豐田風(fēng)洞受豪門重用,高效數(shù)據(jù)采集獨(dú)具優(yōu)勢


時(shí)間:2013-08-12





夏休期的最后一場比賽前,法拉利承認(rèn)馬拉內(nèi)羅的風(fēng)洞改建工程不如預(yù)期的理想,還需要一段時(shí)間才能完成升級(jí)。這意味著躍馬在這段日期里繼續(xù)使用豐田位于德國科隆技術(shù)中心的風(fēng)洞。有趣的是,這座沒有幫助豐田帶來一個(gè)冠軍的高新技術(shù)研發(fā)中心如今卻成為F1的香餑餑。

2002年豐田進(jìn)入F1時(shí),還沒有實(shí)施嚴(yán)格的成本控制,法拉利這般財(cái)大氣粗的車隊(duì)燒錢如流水。豐田并沒有把車隊(duì)基地設(shè)在銀石附近,而是在德國科隆建造了一座凝結(jié)了高新技術(shù)的技術(shù)研發(fā)中心,包括一座全尺寸風(fēng)洞——事實(shí)上風(fēng)洞在2001年就已經(jīng)完成。2007年,多年來沒有受過一個(gè)冠軍后,孤注一擲的豐田再次耗費(fèi)5000多萬歐元打造了第二座風(fēng)洞。2009年,就在日本制造上退出F1前,對二號(hào)風(fēng)洞進(jìn)行了升級(jí),使之成為世界上最先進(jìn)的風(fēng)洞。

如今距離豐田退出F1過去3年多時(shí)間,科隆的風(fēng)洞卻重新煥發(fā)了生機(jī)。去年,法拉利發(fā)現(xiàn)風(fēng)洞和模擬器的數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)相差太多后,立即著手重建馬拉內(nèi)羅的風(fēng)洞,與此同時(shí)租用了豐田的風(fēng)洞。今年,邁凱輪也覺得沃金的風(fēng)洞存在問題,于是借用了科隆的設(shè)施。同時(shí),紅牛青年也是豐田的客戶。

那么,為什么偏偏是豐田的風(fēng)洞,這座設(shè)施沒有為日本企業(yè)帶來哪怕一個(gè)冠軍獎(jiǎng)杯,卻受到法拉利和邁凱輪兩支豪門的器重?

根據(jù)《資源限制協(xié)議》(RRA),一般情況下,風(fēng)洞測試使用的模具尺寸不能超過真車的60%,而風(fēng)速則以50米/秒為上限。不過,每支車隊(duì)一個(gè)賽季有4天的直線空氣動(dòng)力學(xué)測試機(jī)會(huì),或者將4天轉(zhuǎn)化成總計(jì)16小時(shí)的全尺寸風(fēng)洞測試。

不過,車隊(duì)發(fā)現(xiàn)使用豐田風(fēng)洞有一個(gè)好處:為了保證客戶的機(jī)密,豐田不會(huì)向外界透露客戶的身份,或者他們在風(fēng)洞上花了多少時(shí)間。當(dāng)然,車隊(duì)更加看重的是科隆內(nèi)部的設(shè)施既提高了風(fēng)洞測試的效率,又能保證精確度。

科隆風(fēng)洞號(hào)稱世界上數(shù)據(jù)采集效率最高的風(fēng)洞,由于使用連續(xù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),其每秒鐘、每小時(shí)收集到的數(shù)據(jù)量大于同等級(jí)風(fēng)洞。

傳統(tǒng)風(fēng)洞對每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)做分析需要4個(gè)階段,意味著許多時(shí)間需要用來對模具的具體測試部分取樣。然而,科隆風(fēng)洞則可以讓模具保持在連續(xù)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中,同時(shí)測量前部的底盤高度、尾部的底盤高度、側(cè)滑、轉(zhuǎn)向和滾動(dòng),如此一來大大提高了數(shù)據(jù)采集的效率。試想,同樣的工作在相對較老的風(fēng)洞里,勢必要花更多的時(shí)間和精力。

不僅如此,豐田在科隆風(fēng)洞內(nèi)還使用了粒子圖像測速(PIV)技術(shù),通過對風(fēng)洞的空氣里添加運(yùn)動(dòng)形態(tài)接近空氣的微小油滴泡沫,更加直觀地展現(xiàn)空氣流經(jīng)空氣動(dòng)力學(xué)套件時(shí)路徑。整個(gè)過程可以通過激光技術(shù)高亮顯示并把運(yùn)動(dòng)軌跡拍攝下來。最后將收集到的數(shù)據(jù)結(jié)合CFD,便能夠更好地分析風(fēng)洞測試的結(jié)果。

為了保證客戶的數(shù)據(jù)和信息安全——事實(shí)上還有豐田自己研發(fā)勒芒LMP跑車項(xiàng)目的安全,兩座風(fēng)洞以及兩個(gè)模具工廠都是獨(dú)立的,其中每個(gè)模具工廠又被劃分為3個(gè)區(qū)域。唯一共用的設(shè)施只有餐廳,也就是說所有到科隆使用風(fēng)洞的車隊(duì)都可以保證各自的獨(dú)立。

在數(shù)據(jù)信息安全性方面,優(yōu)勢車隊(duì)會(huì)攜帶自己的服務(wù)器來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;如果需要使用豐田的設(shè)備,在工作結(jié)束后,其中的數(shù)據(jù)都會(huì)被徹底銷毀。

事實(shí)證明,科隆風(fēng)洞測試的成果與賽道表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)性更強(qiáng),這說明使用科隆風(fēng)洞的車隊(duì)確實(shí)從風(fēng)洞、控制系統(tǒng)、PIV等設(shè)備上得到了幫助。

想當(dāng)初,談起豐田不惜一切地?zé)X打造科隆風(fēng)洞時(shí),很多業(yè)內(nèi)人士都嗤之以鼻。沒想到,幾年之后,這座技術(shù)中心不僅沒有隨著豐田離開F1而被人遺忘,而且成為一些人工作中最熟悉的崗位。

來源:愛卡汽車



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