撰文 / 劉寶華
編輯 / 張 南
設(shè)計(jì) / 趙昊然
談起跑車(chē),相信法拉利、蘭博基尼、保時(shí)捷這些運(yùn)動(dòng)汽車(chē)品牌,會(huì)第一時(shí)間反映在你的腦海里,但若論空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)和賽道表現(xiàn),與保時(shí)捷、法拉利并稱(chēng)為“世界三大跑車(chē)制造商”的路特斯(Lotus)才是獨(dú)樹(shù)一幟的引領(lǐng)者。
最近,定名為 Emira(意為“領(lǐng)袖”或“司令”)的路特斯 Type 131 首次神秘地在人們眼前露了一小臉。作為路特斯品牌在燃油車(chē)領(lǐng)域的封山之作,匯集著73年跑車(chē)歷史沉淀的Emira ,既是路特斯對(duì)燃油跑車(chē)的最好告別,也預(yù)示著由首款純電超跑Evija 開(kāi)啟的電動(dòng)時(shí)代的到來(lái)。
路特斯汽車(chē)設(shè)計(jì)總監(jiān)Russell Carr,同時(shí)也是Evija車(chē)型的首席設(shè)計(jì)師,主持了新款Emira的設(shè)計(jì)工作。他表示:“我們從Evija 的開(kāi)發(fā)中提煉出了一套全新的設(shè)計(jì)語(yǔ)言,并將以‘性能定義美學(xué)’的理念給未來(lái)車(chē)型適配相應(yīng)級(jí)別的空氣動(dòng)力學(xué),‘會(huì)呼吸’的Emira正是延續(xù)了Evija最精華的設(shè)計(jì)元素。”
對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō),速度增加1倍,空氣阻力會(huì)增加3倍,當(dāng)速度超過(guò)100km/h時(shí),有60%以上的能耗是與風(fēng)阻抗?fàn)?,在?chē)廠(chǎng)們千方百計(jì)地降低風(fēng)阻系數(shù),以提升速度和能效的時(shí)候,路特斯卻在利用空氣動(dòng)力學(xué)研究成果把風(fēng)由阻力變成了助力。
路特斯創(chuàng)始人柯林·查普曼 ▼
1948年,就讀于倫敦大學(xué)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的柯林·查普曼(Colin Chapman),出于對(duì)汽車(chē)的熱愛(ài),將一輛1930年出廠(chǎng)的奧斯汀7進(jìn)行了改裝,并參加賽車(chē)比賽,成為第一輛路特斯Mark 1。之所以叫做路特斯(Lotus),據(jù)查普曼兒子克萊夫·查普曼透露,是源于他母親海瑟爾·威廉姆斯(Hazel Williams)的昵稱(chēng)。
路特斯Mark 1 ▼
同年,查普曼加入英國(guó)皇家空軍,成為戰(zhàn)斗機(jī)飛行員。在與藍(lán)天白云共舞的經(jīng)歷中,他對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的研究也更加深入和專(zhuān)業(yè),并為之后路特斯利用空氣動(dòng)力學(xué)在賽車(chē)創(chuàng)造的輝煌歷史埋下伏筆。
1952年1月1日,查普曼正式創(chuàng)立路特斯機(jī)械工程有限公司,并選擇了自己最擅長(zhǎng)的輕量化作為發(fā)力方向。
當(dāng)時(shí),許多超級(jí)跑車(chē)喜歡用動(dòng)力強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī),如V8、V10、甚至是V12,似乎只有大功率發(fā)動(dòng)機(jī)才能打造出頂級(jí)跑車(chē)。而查普曼認(rèn)為:“增加動(dòng)力可以讓車(chē)在直道更快,但輕量化讓車(chē)無(wú)論在哪兒都能更快”。因此,“以輕量化、高效率為性能標(biāo)準(zhǔn)”的理念就深深植入在每一款路特斯產(chǎn)品當(dāng)中。
空氣動(dòng)力初試牛刀
1950年代初,查普曼的合伙人邁克·考斯?。∕ike Costin)把在De Havilland飛機(jī)公司工作的哥哥弗蘭克·考斯?。‵rank Costin)叫來(lái),幫路特斯設(shè)計(jì)賽車(chē)。
路特斯Mark 8設(shè)計(jì)者弗蘭克·考斯汀 ▼
弗蘭克是De Havilland公司空氣動(dòng)力整流部的主任,也是一個(gè)狂熱的飛機(jī)愛(ài)好者,曾開(kāi)發(fā)過(guò)De Havilland 的首款噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)Vampire。
當(dāng)弗蘭克被查普曼邀請(qǐng)參觀(guān)賽車(chē)時(shí),毫不留情地批評(píng)車(chē)輛設(shè)計(jì)太重,而且毫無(wú)空氣動(dòng)力性。查普曼不但沒(méi)生氣,還邀請(qǐng)弗蘭克來(lái)看最新設(shè)計(jì)的Mark 8賽車(chē)的縮小模型。
弗蘭克把模型帶回家,把橡皮泥粘到管架上,塑造出了迷人的新外形——流動(dòng)的線(xiàn)條,低趴的車(chē)頭,側(cè)線(xiàn)逐漸上升至車(chē)尾,形成一對(duì)圓潤(rùn)的尾鰭,頗具未來(lái)感,最終這個(gè)外形被用在了原型車(chē)上。
在鋁制車(chē)殼造好的時(shí)候,弗蘭克開(kāi)始擔(dān)心車(chē)的高速穩(wěn)定性,畢竟設(shè)計(jì)出低風(fēng)阻的外形和能讓車(chē)穩(wěn)穩(wěn)地在賽道上行駛是兩碼事。
于是,弗蘭克在原型車(chē)外殼上粘了許多羊毛,隨風(fēng)觀(guān)察羊毛的走向,確定空氣的流動(dòng)方向。弗蘭克還要求路特斯的技師把他綁到原型車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋上,在160km/h的高速行駛中觀(guān)察那些羊毛的擺動(dòng),敬業(yè)精神令人敬佩。
這輛首款兼具管架結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)外形的路特斯Mark 8,擁有超乎尋常的高速穩(wěn)定性,僅重半噸的車(chē)身,搭配62kW的MG 1.5L發(fā)動(dòng)機(jī),極速可以突破200km/h,一經(jīng)推出就引起了轟動(dòng)。
1954年7月17日,查普曼開(kāi)著這輛Mark 8,參加了在銀石賽道舉行的F1英國(guó)站大獎(jiǎng)賽(RAC British Grand Prix)墊場(chǎng)賽。參賽的還有保時(shí)捷車(chē)隊(duì)的三輛550 Spider賽車(chē),它們采用保時(shí)捷的最新科技——“四凸輪軸”水平対置四缸機(jī),最大功率80 kW,峰值扭矩120 Nm。雖然在參數(shù)上輾壓路特斯Mark 8,但在實(shí)際比賽中,這三輛保時(shí)捷從發(fā)車(chē)就被Mark 8遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。
從圖片中我們可以看出,路特斯Mark 8(上)與保時(shí)捷550 Spider(下)相比,側(cè)面中心更后移,類(lèi)似箭尾的設(shè)計(jì)讓車(chē)身在高速過(guò)彎時(shí)更加穩(wěn)定。Mark 8開(kāi)啟了路特斯的空氣動(dòng)力車(chē)身之路,這種車(chē)身設(shè)計(jì)理念至今仍為各類(lèi)賽車(chē)所使用,最常見(jiàn)的就是F1和勒芒賽場(chǎng)上的尾鰭設(shè)計(jì)。
除了尾鰭以外,Mark 8車(chē)身上的多處設(shè)計(jì)也都圍繞氣流管理展開(kāi)。車(chē)頭下方的進(jìn)氣口很寬,中間矩形部分安排了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器,兩側(cè)半圓孔用氣流給制動(dòng)器散熱。中央散熱器前后都有導(dǎo)管,是完全導(dǎo)流的,前方用鋁制導(dǎo)管從進(jìn)氣口位置導(dǎo)入,后方向車(chē)身下方導(dǎo)出。
該車(chē)還擁有一個(gè)完善的底板,在當(dāng)時(shí)專(zhuān)門(mén)考慮車(chē)底的氣流而制作底板,也是一個(gè)非常超前的理念。
引領(lǐng)F1走進(jìn)“翼時(shí)代”
在上世紀(jì)60年代,飛機(jī)和太空的元素深刻地影響著汽車(chē)的外形設(shè)計(jì),尾鰭是這個(gè)時(shí)代汽車(chē)設(shè)計(jì)的主流元素。
路特斯Type 49 ▼
1967年,查普曼率先在F1賽車(chē)Type 49的前后,分別安裝了專(zhuān)門(mén)用來(lái)增加下壓力的翼片,后翼還可手動(dòng)調(diào)節(jié)高度。在最初始的設(shè)計(jì)中,工程師將翼片通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)固定在懸架上,但是出于安全方面的考慮,最終將翼片以簧上的形式固定在了車(chē)架上。
翼片讓以往只通過(guò)底盤(pán)、輪胎提供抓地力的F1賽車(chē)有了另一個(gè)抓地力來(lái)源,也標(biāo)志著F1賽車(chē)真正進(jìn)入空氣動(dòng)力學(xué)時(shí)代,奠基了如今F1賽車(chē)的空氣動(dòng)力學(xué)翼面造型。
1969年,查普曼根據(jù)風(fēng)翼特點(diǎn)做了進(jìn)一步創(chuàng)新,安裝“高位定風(fēng)翼”的Type 49賽車(chē)出現(xiàn)在賽場(chǎng),有效解決了此前賽車(chē)競(jìng)技時(shí)的車(chē)身不穩(wěn)定因素。
高位安裝翼片,可以讓產(chǎn)生下壓力的空氣來(lái)自亂流較少的位置,下壓力大;而且翼片的車(chē)身固定位置在車(chē)輪的立柱上,利于將空氣下壓力直接傳遞至車(chē)輪,從而產(chǎn)生更大的抓地力?!案呶欢L(fēng)翼”極大改善了賽車(chē)在疾馳時(shí)的車(chē)身狀態(tài),引起各家車(chē)隊(duì)紛紛效仿。
打造最成功的F1賽車(chē)
路特斯Type 72 ▼
1970年,路特斯車(chē)隊(duì)推出了歷史上最成功的F1賽車(chē)——Type 72。之所以稱(chēng)之為最成功,是因?yàn)樗鼜?970年一直服役到1975年,并收獲了兩屆車(chē)手總冠軍、三屆車(chē)隊(duì)總冠軍,20場(chǎng)分站冠軍。這在當(dāng)時(shí)賽車(chē)一年一換的F1賽場(chǎng)上是完全不可想象的。
路特斯Type72上在空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)上得到了改善,不僅尾翼尺寸擴(kuò)大,而且車(chē)頭采用了楔形設(shè)計(jì),進(jìn)一步降低了風(fēng)阻。為了這種楔形設(shè)計(jì),路特斯采用了內(nèi)側(cè)制動(dòng)器,并用內(nèi)側(cè)扭桿彈簧替代螺旋彈簧,把車(chē)頭的散熱器移至車(chē)身兩側(cè)側(cè)箱。
在1970年英國(guó)大獎(jiǎng)賽上,Type72引入了車(chē)手頭部上方的進(jìn)氣盒,極大地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣氣壓,進(jìn)而提升了進(jìn)氣量,加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。
這一系列的改進(jìn)和創(chuàng)新經(jīng)過(guò)多個(gè)賽季的歷練,讓以空氣動(dòng)力學(xué)主導(dǎo)整車(chē)布置的新思路,成為了F1車(chē)隊(duì)們效仿的范例。Type 72將F1賽車(chē)從光溜溜的雪茄造型變成了今天的楔形造型,而越來(lái)越低的底盤(pán)高度和安置散熱器的側(cè)箱也催生了下一代車(chē)型的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)——地面效應(yīng)。
主攻地效再破F1極限
地面效應(yīng)(Ground effect)亦稱(chēng)為翼地效應(yīng)(Wing-In-Ground effect)或翼面效應(yīng)(Wing-In-Surface-Effect),是指通過(guò)革新的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),讓賽車(chē)底部維持低壓狀態(tài),并通過(guò)底部低壓區(qū)和上部高壓力一起作用,產(chǎn)生極大的下壓力,從而為賽車(chē)建立起一種吸地效果。
Type 72車(chē)型的多項(xiàng)創(chuàng)新讓空氣動(dòng)力學(xué)成了F1車(chē)隊(duì)們追隨的目標(biāo),而此時(shí)查普曼已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)理論研究和探索,把下一步的目標(biāo)瞄準(zhǔn)了地面效應(yīng)。
一方面,他贊助了一項(xiàng)美國(guó)加州大學(xué)肖恩?貝克利(Shawn Buckley)教授分析流過(guò)車(chē)底的空氣分層的特性的研究,另一方面,他從英國(guó)賽車(chē)車(chē)隊(duì)BRM挖來(lái)了主導(dǎo)空氣動(dòng)力學(xué)研究的托尼?盧德(Tony Rudd)和彼特?萊特(Peter Wright),進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)研究,讓路特斯走上了更加正規(guī)的發(fā)展之路。
地面效應(yīng)示意圖 ▼
彼特·萊特領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在多次風(fēng)洞試驗(yàn)后偶然發(fā)現(xiàn),賽車(chē)側(cè)箱安裝完整側(cè)裙后,車(chē)底氣流徹底隔絕于外界,于是此處產(chǎn)生的下壓力瞬間翻倍。了解了這個(gè)發(fā)現(xiàn)后,查普曼十分興奮,全力以赴將該成果應(yīng)用到新車(chē)研發(fā)中。
路特斯設(shè)計(jì)師先是將賽車(chē)做成反翼形狀,并通過(guò)風(fēng)翼來(lái)增加下壓力,后來(lái)演進(jìn)為進(jìn)氣格柵、導(dǎo)流通道、下沉駕駛艙、尾翼、擴(kuò)散器、內(nèi)凹式尾部造型,再進(jìn)一步利用文丘里管道和尾部風(fēng)眼設(shè)計(jì),增加底盤(pán)下的氣流并借助側(cè)裙板防止氣流逸散,同時(shí)對(duì)氣流動(dòng)態(tài)進(jìn)行節(jié)奏化管理,解決了風(fēng)阻與下壓力的矛盾。
這種高孔隙率的車(chē)身設(shè)計(jì),為賽車(chē)帶來(lái)了更大的下壓力的同時(shí),也帶去更好的操控,更快的散熱和更低的風(fēng)噪。
路特斯 Type 79 ▼
地效技術(shù)率先應(yīng)用于Type 77,在Type 78上初步成型,在Type 79上走向成熟,它的排氣管在車(chē)尾兩輪中間位置,管口朝后上方,雖然沒(méi)有完全解決隔熱問(wèn)題,但將熱氣吹到尾翼下沿,加快了此處的空氣流速,降低壓強(qiáng),提高尾翼制造的下壓力。這一設(shè)計(jì)一直到2010年代的F1賽場(chǎng)都十分常見(jiàn)。
從Type 79開(kāi)始,路特斯真正讓賽車(chē)與風(fēng)完美地和諧相處??諝獠辉偈亲枇?,而是成為了賽車(chē)穩(wěn)定高速行進(jìn)的助力,地面效應(yīng)的應(yīng)用也迅速得到多家車(chē)隊(duì)跟風(fēng)效仿。
得益于空氣動(dòng)力學(xué)方面的出色表現(xiàn),極致的車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)及優(yōu)秀的駕控感受,路特斯在品牌發(fā)展歷史當(dāng)中共獲得了7個(gè)世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽廠(chǎng)商年度總冠軍、6個(gè)世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽車(chē)手年度總冠軍、81個(gè)世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽分站賽冠軍、9個(gè)勒芒大獎(jiǎng)賽分組冠軍、1個(gè)印地500大獎(jiǎng)賽冠軍以及1個(gè)世界拉力錦標(biāo)賽冠軍的頭銜。
電動(dòng)時(shí)代再樹(shù)超跑標(biāo)桿
古德伍德速度節(jié)上,時(shí)任路特斯CEO的馮擎峰(中)與柯林·查普曼之子克萊夫(右)以及古德伍德莊園主里士滿(mǎn)公爵(左)一道,為路特斯70周年慶生 ▼
2018年,在品牌成立70周年之際,路特斯發(fā)布了Vision 80的十年品牌復(fù)興計(jì)劃。路特斯總經(jīng)理Matt Windle公布了“EAS-IP”行動(dòng)路線(xiàn),將電動(dòng)化(Electrify)、進(jìn)化(Amplify)、純粹化(Simplify)、強(qiáng)化(Intensify)、個(gè)性化(Personify)作為路特斯下一階段的技術(shù)綱領(lǐng)。
2019年7月,路特斯推出了首款純電超跑 Evija,這款寓意“生命力(the living one)”或“開(kāi)創(chuàng)者(the first existence)”的新車(chē),再次引領(lǐng)了超跑領(lǐng)域電動(dòng)化的浪潮。這也是2017年吉利入主路特斯后,路特斯推出的首款車(chē)型,憑借其2000hp(1471kW)的最大功率,1700Nm峰值扭矩,1680kg的車(chē)重,9秒內(nèi)從靜止加速到300km/h,超過(guò)320km/h的極速,樹(shù)立了電動(dòng)超跑的新標(biāo)桿。
由于純電動(dòng)車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)的變化,路特斯的空氣動(dòng)力學(xué)改造能力也有了新的用武之地。
路特斯汽車(chē)集團(tuán)設(shè)計(jì)總監(jiān)Russell Carr說(shuō):“我們借鑒了勒芒賽車(chē)富有創(chuàng)造性的空氣流體應(yīng)用方法,不僅使氣流從車(chē)底、車(chē)頂、車(chē)身四周穿過(guò),也使氣流得以穿過(guò)車(chē)體本身。孔隙設(shè)計(jì)的概念對(duì)于Evija的設(shè)計(jì)至關(guān)重要,它使我們能夠創(chuàng)造出具有超常下壓力的經(jīng)典設(shè)計(jì)?!?/span>
孔隙設(shè)計(jì)理念有助于將氣流輸送到車(chē)尾,繼而對(duì)抗較低的空氣壓力,進(jìn)一步降低風(fēng)阻。通過(guò)全車(chē)多達(dá)3處文丘里效應(yīng),前后擾流器、擴(kuò)散器、懸架、文丘里通道、隱藏后視鏡等16處氣動(dòng)套件,Evija以超過(guò)車(chē)重的1.8t空氣下壓力刷新了量產(chǎn)車(chē)紀(jì)錄。
前不久召開(kāi)的路特斯新聞發(fā)布會(huì),不但公布了最后一款燃油車(chē)的名字,曝光了Emira的一部分輪廓造型,新車(chē)在擁有優(yōu)雅外觀(guān)的同時(shí),也讓車(chē)能夠自然地吸入空氣,利用空氣,獲得空氣的每一份力量為己所用,再產(chǎn)生強(qiáng)大空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。
此外,路特斯發(fā)布了全新四大產(chǎn)品架構(gòu),包括生產(chǎn)Emira的跑車(chē)架構(gòu)、誕生Evija的超跑架構(gòu)、專(zhuān)注于跨界及生活方式用車(chē)的高性能純電架構(gòu)和開(kāi)放性的電動(dòng)跑車(chē)架構(gòu)。
這一系列架構(gòu)的推出,意味著路特斯將逐步進(jìn)入大眾市場(chǎng),從超跑向轎車(chē)、SUV等更多的細(xì)分市場(chǎng)拓展,滿(mǎn)足當(dāng)今用戶(hù)多元化、個(gè)性化定制需求,進(jìn)入一個(gè)突出現(xiàn)代設(shè)計(jì)、高效動(dòng)力、日常可用性和卓越性能的全新時(shí)代,迎來(lái)品牌發(fā)展的全新階段。
路特斯集團(tuán)CEO馮擎峰表示:“自2017年與吉利控股集團(tuán)攜手以來(lái),路特斯傳承了空氣動(dòng)力學(xué),輕量化設(shè)計(jì),極致操控的品牌基因,并憑借吉利控股集團(tuán)出色的資源整合能力,在研發(fā),制造,供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)深入布局。我們希望,憑借深厚的技術(shù)底蘊(yùn)與不斷的科技創(chuàng)新,共創(chuàng)路特斯下一個(gè)‘黃金十年’,驅(qū)動(dòng)路特斯乃至整個(gè)汽車(chē)行業(yè)的未來(lái)。我們相信,只要心向遠(yuǎn)方,每個(gè)人都是駕駛者?!?/span>
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