Аэродинамика: компьютерная симуляция оказалась эффективней живых тестов

Последние пару лет количество автомобилей, которые были спроектированы на компьютере, без производства макетов для работы в аэродинамической трубе, растет. Как оказалось, компьютерная симуляция точнее моделирует реальность, чем живой эксперимент в аэродинамической трубе.

Главное преимущество работы в виртуальной среде - возможность улучшать аэродинамику автомобиля уже на этапе проектирования. Это ускоряет процесс разработки дизайнов с низким сопротивлением воздушным потокам, уменьшает затраты и позволяет получить более точные результаты.

Компания Exa разработала программный пакет Powerflow, который взяли на вооружение ведущие автопроизводители, в том числе Tesla, Jaguar Land Rover, BMW, Ford и Volkswagen. Программа позволяет моделировать воздушные потоки, безошибочно выявляя слабые места в конструкции. Аэродинамика серийных автомобилей Jaguar XE, XF и F-Pace была частично или полностью разработана в виртуальной среде с использованием Powerflow.

Согласно независимым оценкам, спроектированные на компьютере автомобили получают 5-процентное преимущество в топливной экономичности лишь за счет более точных результатов, полученных в Exa Powerflow. Например, при проектировании седана Jaguar ХЕ было произведено около 1200 таких симуляций.

Генеральный директор Tesla Элон Маск собирается снизить коэффициент аэродинамического сопротивления (Cx) Model 3 до 0,21 к следующему году. Для сравнения, у Mercedes-Benz C-Class Cx равен 0,24, у BMW 3 Series - 0,27, а у Jaguar XE - 0,26.

С помощью компьютерного моделирования уже разработали сложные системы активной аэродинамики: закрывающиеся фальшрадиаторные решетки, динамичные антикрылья и изменяемую геометрию кузова. Сейчас ведущие компании работают над снижением Cx ниже границы 0,2. Добиться этого удалось пока только на шоу-каре Mercedes Concept IAA (Cd=0,19) и лимитированном Volkswagen XL1 (Cd=0,189).

BMW Ford Jaguar Mercedes Tesla Volkswagen