汽车设计72变(15)能像风一样自由的学问

　　说了这么多，其实汽车上各种符合空气动力学的设计并不是与生俱来的，我们今天所拥有的具有良好空气动力学特性的汽车，也是经历了许多坎坷和崎岖的，下面就来了解并顺便致敬一下汽车设计师和工程师们吧。

1886年1月29日是个被历史铭记的日子，在这天世界上第一辆汽车“奔驰一号”诞生，从图中我们可以看到，它的车轮数量都与我们今天常见的汽车不一样，就更别说任何空气动力学设计了。

在1908年福特T型车诞生时，马车车厢造型的外观设计更注重美观与如何降低制造成本，并没有空气动力学的考量。也由于它的最高时速不过70km/h，所以空气阻力还不算是一个重要的能耗参数。

　　随着汽车工业技术的不断提高，汽车的速度也越来越快，人们开始意识到车辆在高速前进时，空气这个无形的物体会阻碍车辆前进的速度。经过一段时间的发展后，工程师们发现流线型车身能够降低风阻，于是各种千奇百怪的流线造型呈现在世人面前。

1899年比利时人卡米勒·詹那兹（Camille·Jenatzy）设计出“炮弹型”汽车，是最早按空气动力学设计的汽车，其车身长宽比为4：1。它的最高时速超过105km/h，更值得一提的是，这是一辆电动车。

1914年阿尔法·罗密欧的前身Castagna汽车公司为Count Ricotti公司设计了图中这款车型，但由于较重的车身，导致其流线型车身没有起到提高车速的作用，并且也存在车内空间利用率低的问题。

1921年奥地利设计师Edmund Rumpler设计的Tropfenwagen，让空气动力学真正得到了突破。它的造型采用了船型车身，轮圈方面也出现了无辐式轮圈，这款车的风阻系数仅为0.28。

　　以上这些车型虽然已经有了空气动力学设计的雏形，但实用价值并不高，真正得到跨越式转机的是在20世纪20年代以后，奥地利设计师汉斯·鲁德维卡（Hans·Ledwinka）是那个时代最具影响力的设计师。1921年他在捷克Tatra公司担任首席设计师，他为Tatra设计了一系列的流线型车型。

直到1933年，在捷克斯洛伐克Tatra 77诞生，它是世界上第一辆根据空气动力学设计的量产车，它的外观为之后半个世纪的汽车造型设计奠定了基础。

Tatra 77招摇的尾鳍设计充满科幻味道，像是从未来穿越而来。它的最高时速可达140km/h，它的1：5模型的风阻系数实现了0.2455的历史记录。

后来改进版本的Tatra 77A的风阻系数甚至达到了0.212，超过当今绝大多数的量产汽车。但由于记录不详，这个数值究竟是实车的水平，还是模型的水平，目前已不得而知。

　　1931年，德国科隆与波恩之间建成了世界上第一条高速公路，它的诞生也促使汽车更加快速，于是这也督促着车企更加关注空气动力学设计。

1934年克莱斯勒推出了“Airflow”车型，它拥有宽大的流线型车身，克莱斯勒甚至还对该车型进行了风洞实验，以减小空气阻力。这是世界上第一辆借助风洞、采用空气动力学原理设计的量产车。

上世纪80年代，第一台风阻系数达到0.3的量产车诞生了，它就是奥迪100。当然，优化空气动力学的研究还在继续，近年来汽车的风阻系数已经控制在0.28至0.4之间。至于未来，我们拭目以待。

　　编辑点评：从无知到无畏，从走入误区到步入正轨，如今空气动力学已经不是航空航天领域的专利，而是现代汽车工业设计的重要考量标准。当然，今天说的只是汽车空气动力学的冰山一角，在将来的日子里，爱卡还会陆续为大家解开空气动力学的神秘面纱，敬请期待。