本刊記者 寧文祥 編譯

對(duì)于物流企業(yè)來(lái)說(shuō)，空氣動(dòng)力學(xué)的優(yōu)化是他們十分重視的一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，而困擾他們的不是工程技術(shù)，而是相關(guān)法規(guī)的支持。在美國(guó)，沃爾瑪打破了傳統(tǒng)卡車(chē)外形的概念，推出了一款著眼未來(lái)的具有空氣動(dòng)力學(xué)的卡車(chē)。在歐洲，是否放開(kāi)對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)卡車(chē)的限制一直是爭(zhēng)議很大的話題。那么，在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)，空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀究竟如何？我們不妨看一看下面的內(nèi)容。

空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)的傳統(tǒng)

在2014年3月份舉行的美國(guó)中部卡車(chē)展上，美國(guó)的零售巨頭沃爾瑪展示出了一款十分具有未來(lái)特性的概念卡車(chē)（如圖1）。該車(chē)一經(jīng)展出，就在美國(guó)的商用汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域引起了極大的反應(yīng)。這款名叫WAVE的卡車(chē)據(jù)說(shuō)跟同類(lèi)的掛車(chē)汽車(chē)列車(chē)相比，能增加20%的空氣動(dòng)力性能。這款產(chǎn)品的展出，再次激起了人們對(duì)于運(yùn)輸類(lèi)車(chē)輛是否應(yīng)該采用流線型設(shè)計(jì)這個(gè)老生常談問(wèn)題的激烈討論。

來(lái)自沃爾瑪公司的Elizabeth Fretheim表示：“技術(shù)是不斷取得進(jìn)步的關(guān)鍵。我們必須使用最高效的技術(shù)，所以我們需要不斷地去追求和嘗試那些來(lái)自未來(lái)的技術(shù)?！彼俅沃厣炅诉@個(gè)由沃爾瑪投資的項(xiàng)目不僅僅只是做展示，而是要真正投入到實(shí)踐。Fretheim表示，這款WAVE卡車(chē)的掛車(chē)部分是由Great Dane公司制造的，掛車(chē)的材料完全使用碳纖維，跟同類(lèi)型的掛車(chē)相比，自重能減輕多達(dá)1.8 t。而自重的減輕并沒(méi)有降低車(chē)廂的耐沖擊能力。車(chē)身前部突出部分不僅僅可以增加車(chē)輛的空氣動(dòng)力學(xué)特性，還可以有效增加車(chē)輛的空間。這意味著，空氣動(dòng)力學(xué)不僅僅是減少風(fēng)阻，還能為卡車(chē)創(chuàng)造新的功能。

其實(shí)在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)，對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)設(shè)計(jì)的討論可以追溯到80年前。1925年，一家名叫J. B. Baillargeon Express加拿大公司設(shè)計(jì)出了一臺(tái)具有空氣動(dòng)力學(xué)特性的卡車(chē)。這款卡車(chē)在1970年被阿姆斯特朗飛行研究中心重新復(fù)制了出來(lái)，從此以后，具有空氣動(dòng)力學(xué)特性的卡車(chē)如雨后春筍般地出現(xiàn)。每一年，人們對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)的認(rèn)識(shí)都在進(jìn)步，在1970年阿姆斯特朗飛行研究中心復(fù)制出空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)之后，人們普遍意識(shí)到在空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，牽引車(chē)和掛車(chē)是一體的而并非分開(kāi)的概念，這對(duì)于今后的卡車(chē)掛車(chē)列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的設(shè)計(jì)有了很大的幫助。

今天，新的推動(dòng)空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)設(shè)計(jì)的因素再次出現(xiàn)了，那就是環(huán)境因素。溫室氣體排放問(wèn)題日趨嚴(yán)重，美國(guó)的環(huán)境保護(hù)署（EPA）也是出于環(huán)保的原因在最近幾年十分推崇空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備。這也是為什么美國(guó)在空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)設(shè)計(jì)方面領(lǐng)先于全球其他地區(qū)的原因。沃爾瑪在美國(guó)中部卡車(chē)展中展示的車(chē)輛就是延續(xù)了美國(guó)這一個(gè)驕傲的傳統(tǒng)。美國(guó)在過(guò)去的10年時(shí)間里在空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)推廣上已經(jīng)初具成效，比如說(shuō)如今很多掛車(chē)都開(kāi)始使用尾部收集器和可以提高效率的側(cè)裙，沃爾沃展出的全新車(chē)型也為美國(guó)下一步拓展空氣動(dòng)力學(xué)的卡車(chē)提供了一個(gè)良好的路徑。

歐洲在焦急等待寬松政策

其實(shí)在歐洲，運(yùn)輸設(shè)備的創(chuàng)新同樣也是十分活躍，不過(guò)受限于歐洲的法規(guī)框架，讓這些現(xiàn)代化的卡車(chē)掛車(chē)列車(chē)設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)中并沒(méi)有充分得以體現(xiàn)。就在最近，歐洲議會(huì)委員會(huì)運(yùn)輸部（TRAN）就公開(kāi)支持EU Directive 96/53的修改，其中就包括了允許具有更高水平空氣動(dòng)力學(xué)的卡車(chē)上路的條款。不過(guò)該條款的最終修訂版本尚沒(méi)有正式實(shí)施，歐盟委員會(huì)還在仔細(xì)研究條款細(xì)節(jié)，將會(huì)于近期公布。據(jù)了解，如果EU Directive 96/53的修改草案最終得到了歐盟的通過(guò)，那么今后歐洲的半掛車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度將會(huì)允許增加500 mm。增加的長(zhǎng)度主要用于允許半掛車(chē)在尾部安裝有利于增加空氣動(dòng)力學(xué)的裝置。

不過(guò)可惜的是，另外一項(xiàng)提議被稱(chēng)為“Gigaliner”的車(chē)型被否決了（如圖2）。Gigaliner是一種長(zhǎng)度達(dá)25 m的超高效汽車(chē)列車(chē)組合。歐盟委員會(huì)要求歐洲議會(huì)委員會(huì)運(yùn)輸部在2016年重新評(píng)價(jià)運(yùn)輸超限汽車(chē)列車(chē)，長(zhǎng)度達(dá)25 m，最大總質(zhì)量達(dá)60 t在跨國(guó)運(yùn)輸?shù)挠绊?，以便今后進(jìn)一步放開(kāi)限制。

由于法規(guī)的限制，所以現(xiàn)在歐洲卡車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)都暫時(shí)只能局限于小范圍的改動(dòng)。大范圍的改動(dòng)需要等待歐盟進(jìn)行相關(guān)的超限車(chē)輛安全、道路適應(yīng)成本和環(huán)境評(píng)估等工作通過(guò)后才能進(jìn)行。

不過(guò)，歐洲設(shè)計(jì)師們的想象力不會(huì)因?yàn)榉ㄒ?guī)的限制而枯竭，他們一直都在思考提高空氣動(dòng)力學(xué)的方法，如果暫時(shí)不能投入實(shí)踐，至少在理論上他們還是世界領(lǐng)先的。在2008年，一個(gè)專(zhuān)門(mén)研究半掛車(chē)側(cè)裙和尾部接收器可行性的組織在荷蘭成立，因?yàn)檫@些空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)備已經(jīng)在美國(guó)普遍使用了。歐洲人也在考慮這兩個(gè)設(shè)備在歐洲的適應(yīng)性如何。最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，這兩個(gè)用于掛車(chē)上的設(shè)備都可以顯著提升掛車(chē)的效率。根據(jù)荷蘭知名學(xué)府代爾夫特理工大學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明，掛車(chē)在安裝了側(cè)裙和尾部接收器后可以降低燃油消耗和廢氣排放15%左右。

歐洲空氣動(dòng)力學(xué)概念車(chē)產(chǎn)品層出不窮

在2011年，梅賽德斯-奔馳公司在比利時(shí)科特萊特市的一個(gè)展會(huì)上推出了一臺(tái)名叫Aero的未來(lái)概念車(chē)（如圖3）。梅賽德斯-奔馳表示這款A(yù)ero概念車(chē)通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了18%的風(fēng)阻，與此同時(shí)降低了5%的二氧化碳排放。在2012年，德國(guó)知名的掛車(chē)企業(yè)克勞耐（Krone）在漢諾威商用車(chē)展上推出了一款令人印象深刻的空氣動(dòng)力學(xué)掛車(chē)（如圖4）。瑞典的卡車(chē)巨頭斯堪尼亞也在積極地實(shí)驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)。斯堪尼亞在瑞典的索德塔爾杰市和比利時(shí)的茲沃勒市有兩個(gè)大型的工廠，斯堪尼亞將每天穿梭于這兩個(gè)工廠的卡車(chē)尾部安裝上了能提高空氣動(dòng)力學(xué)的尾部接收器，通過(guò)收集數(shù)據(jù)來(lái)檢驗(yàn)這個(gè)設(shè)備對(duì)于提高車(chē)輛空氣動(dòng)力學(xué)的程度。

Lawrence David是英國(guó)一家著名的掛車(chē)生產(chǎn)商。最近他們推出了一款名叫“眼淚”的空氣動(dòng)力學(xué)掛車(chē)。他們將掛車(chē)的前后部都設(shè)計(jì)成錐形，從外形上看十分像一滴眼淚。同時(shí)在車(chē)頭處安裝了擾流板。據(jù)介紹，這款半掛車(chē)的設(shè)計(jì)可以顯著提升空氣動(dòng)力學(xué)，而且所有設(shè)計(jì)都符合現(xiàn)行的相關(guān)法規(guī)要求。如今這款英國(guó)產(chǎn)空氣動(dòng)力學(xué)掛車(chē)已經(jīng)開(kāi)始了全面的量產(chǎn)，也是為數(shù)不多的在歐洲實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的空氣動(dòng)力學(xué)掛車(chē)。

空氣動(dòng)力學(xué)類(lèi)卡車(chē)今后或?qū)Ⅱv飛？

在美國(guó)，有多位在掛車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域頗有造詣的專(zhuān)家。其中就包括了工業(yè)設(shè)計(jì)顧問(wèn)Jeremy Singley和他來(lái)自肯尼亞的同事Kioko Muthui Singley。Jeremy Singley認(rèn)為掛車(chē)長(zhǎng)度如果可以增加，可以讓很多概念變成現(xiàn)實(shí)。他表示：“我看見(jiàn)過(guò)很多概念卡車(chē)。有的概念卡車(chē)將干貨廂式車(chē)的尺寸改變了，有的設(shè)計(jì)了一個(gè)不現(xiàn)實(shí)的擋風(fēng)玻璃，有的設(shè)計(jì)了一個(gè)很古怪的外形。我認(rèn)為廂式車(chē)的尺寸是相當(dāng)重要的。在既定的尺寸里，決定了你能裝載多少托盤(pán)，多少貨物?！彼J(rèn)為如果想要超級(jí)卡車(chē)（Super Truck）（如圖5）這個(gè)概念變成事實(shí)，還有很多工作要做?！拔磥?lái)的很多關(guān)于卡車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)的研究需要大家的支持，需要得到盡可能多的反饋數(shù)據(jù)?！盨ingley表示。

在Singley還在持續(xù)實(shí)驗(yàn)超級(jí)卡車(chē)的可行性的時(shí)候，一些具有前瞻意識(shí)的企業(yè)如沃爾瑪就已經(jīng)推出了他們的概念車(chē)型了，主要是因?yàn)樗麄円非蟾咝詢(xún)r(jià)比，所以在概念車(chē)型中進(jìn)行了大量的研發(fā)工作。在歐洲，雖然相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)依然限制著空氣動(dòng)力學(xué)車(chē)輛的進(jìn)步，但是歐洲的工程師和設(shè)計(jì)師們不會(huì)袖手旁觀。還有來(lái)自亞洲和中東對(duì)于高效卡車(chē)的需求也漸漸升溫，來(lái)自這些國(guó)家和地區(qū)的空氣動(dòng)力學(xué)概念卡車(chē)也將越來(lái)越多。

空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)的市場(chǎng)是充滿(mǎn)能力和沖勁的，并且卡車(chē)設(shè)計(jì)已經(jīng)完全可以將卡車(chē)提升到一個(gè)全新的層次。但是，現(xiàn)在空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)市場(chǎng)更需要的是得到政策框架層面上的支持，這是全新設(shè)計(jì)的空氣動(dòng)力學(xué)卡車(chē)得以騰飛的基礎(chǔ)。