汽車不僅僅是商業化的藝術品,它除了要有漂亮的外表和吸引人的個性特征外,還得能安全可靠地行駛,于是經過整整13個步驟,才有了布加迪威航、阿斯頓馬丁one-77、法拉利、保時捷……
汽車設計是一件很復雜的事情,汽車設計師并不象其他設計師在香檳和音樂的陪伴下尋找靈感那么純粹。因為汽車不僅僅是商業化的藝術品,它除了要有漂亮的外表和吸引人的個性特征外,還得能安全可靠地行駛。

布加迪威航、阿斯頓馬丁one-77、法拉利、保時捷……每當一輛超級豪車出爐,奪目的外觀、卓越的性能,總會令人驚叫連連——它們太美了!但你是否有想過,它們到底是怎樣被制造出來的?
這個過程非常復雜,首先得給你普及關于汽車設計的一些常識。所謂汽車設計,簡單理解就是根據一款車型的多方面要求來設計汽車的外觀及內飾,使其在充分發揮性能的基礎上藝術化。
但是,汽車設計是一件很復雜的事情,汽車設計師并不像其他設計師在香檳和音樂的陪伴下尋找靈感那么純粹。因為汽車不僅僅是商業化的藝術品,它除了要有漂亮的外表和吸引人的個性特征外,還得能安全可靠地行駛,這就需要在整個設計過程里融入各種相關知識:車身結構、制造工藝要求、空氣動力學、人機工程學、工程材料學、機械制圖學、聲學、光學……當然更少不了諸如繪畫、雕塑、色彩感等基本藝術功底。
隨著社會分工的越來越細,做汽車設計的除了汽車公司自己的設計部門之外,還有很多獨立的汽車設計公司,比如全球最頂級的汽車設計工作室就是意大利的賓尼法利納、喬治亞羅和博通。獨立的汽車設計公司一般和汽車廠商有比較穩定的合作關系,比如賓尼法利納和法拉利。
在開發一部新車或者進行車型的換代升級前,設計師都要對目標車型進行外形設計,這時基本屬于跟蹤設計;在新款推出之后,營銷部門開始籌劃宣傳和銷售,此時設計部門看起來像結束任務了,其實是新任務已經開始——對車型的小改款隨即就展開,在小改款之后,其換代車型又開始緊鑼密鼓地進行。這是一個周而復始的智慧工作。
那么,這些鼎鼎大名的汽車設計師們是如何打造出那些鼎鼎大名的豪車的呢?總的來說,一共13步。
第一步:概念草圖。在這個階段,設計師通過草圖輔助思考尋找靈感。
第二步:效果圖制作。設計師將設計理念清晰表達出來。經過不斷修改之后就到了最后的效果圖。效果圖是手繪的,利用馬克筆、色粉或者噴槍來表達顏色搭配,也有設計師利用電腦繪畫。效果圖和最后的整車的細節未必完全相同,但是表現出來的氣質卻是一脈相承。效果圖包括外觀和內飾。內飾效果圖詳細地描繪出車內的各種細節和布局,加上必要的說明,這是未來制作模型的基礎。


第三步:制作1:5油泥模型。
這個過程是對外觀進行評估。在效果圖的基礎上,進行油泥模型制作。雖然歷經數十年,制作油泥模型依然是汽車設計生產中的必要環節。油泥是一種類似橡皮泥的黏土,但是更加堅硬,成型后的細節需要用刀刮削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案,通常由設計師親自操刀,大約兩三個月才能最后完工。
第四步:制作1:1油泥模型。
這是一個對方案的改進階段。經過對提案模型的評估,決策層會選擇一個或幾個設計方案制作1:1的油泥模型,因為對尺寸,細節等方面要求非常嚴謹,這種全尺寸模型會有專業的模型師來制作。經過不斷地討論和修改之后,就進入定案階段。
第五步:三維坐標測量。
將模型放在測量臺上,使用三維坐標測量儀,測出它表面上足夠多點的空間三維坐標,用這些數據就可以在電腦中建立三維模型。
第六步:三維電子模型制作。
把測量出的數據輸入電腦,就可以開始進行三維模型的制作,這些數據未來將用于控制數控機床。用得比較多的軟件有ALIAS、PRO-E、UG和CAD等。
第七步:樣車制作。利用真實材質制作樣車。
第八步:風洞實驗。測試樣車的風阻系數。
第九步:模擬碰撞實驗。利用電腦軟件輔助測試。
第十步:發動機性能測試。
第十一步:路試。
這個階段將測試樣車的綜合性能,包括汽車耐寒耐熱性能(檢驗在極端條件下汽車各部件能否正常工作)極速測試、噪聲測試、長途穩定性測試等。
第十二步:實車碰撞實驗。完成樣車的安全性能測試。
第十三步:各項測試通過,最后就是準備量產。
第一步:概念草圖——靈感收集
第二步:效果圖制作——設計師設計理念表達
經過不斷修改之后就到了最后的效果圖。效果圖是手繪的,利用馬克筆、色粉或者噴槍來表達顏色搭配,也有設計師利用電腦繪畫。對于大多數人來說,對車的欣賞基本都是整車,除了性能之外,汽車的外觀和內飾是人們談論最多的話題,因為這是對一輛車最直觀的印象。效果圖和最后的整車的細節未必完全相同,但是表現出來的氣質卻是一脈相承。


第三步:1:5油泥模型制作——外觀評估
在效果圖的基礎上,進行油泥模型制作。雖然歷經數十年,制作油泥模型依然是汽車設計生產中的必要環節,這是一種類似橡皮泥的黏土,但是更加堅硬,成型后的細節需要用刀刮削才能完成。一般先要制作比例小的油泥模型作為提案,通常由設計師親自操刀,大約兩三個月才能最后完工。
第四步:1:1油泥模型制作——改進階段
經過對提案模型的評估,決策層會選擇一個或幾個設計方案制作1:1的油泥模型,因為對尺寸,細節等方面要求非常嚴謹,這種全尺寸模型會有專業的模型師來制作。經過不斷討論和修改之后,就進入定案階段。
第五步:三維坐標測量——測量階段
使用三維坐標測量儀。將模型放在測量臺上,測出它表面上足夠多點的空間三維坐標,用這些數據就可以在電腦中建立三維模型。
第六步:三維電子模型制作——電腦設計的最后階段
第七步:樣車制作——利用真實材質制作
樣車試制在整個項目中占據著重要地位,其時間跨度最長,驗證的項目也最多。一般長周期的零件采用手工樣件,白車身也是如此,焊接采用萬能夾具進行焊接,發現問題后就進行整改,發放模具的開模令。
第八步:風洞實驗——測試風阻系數
風洞,是用來研究空氣動力學的一種大型試驗裝置。它利用風扇產生強大的氣流,模擬高速流動的空氣。它原在航空部門中普遍采用,用以研究飛機的空氣動力特性。后來,隨著汽車車速的提高,汽車部門也開始應用風洞來試驗汽車的空氣動力特性。即依據運動的相對性原理,將豪車的模型或實物固定在地面人工環境中,人為制造氣流流過,以此模擬行駛中各種復雜的狀態,獲取汽車的通風、氣流噪聲、污染、散熱性能等試驗數據


第九步:模擬碰撞實驗
——利用電腦軟件輔助測試
通過電腦軟件模擬真實場景的碰撞試驗,由此產生的事故數據和經驗,對推進豪車安全裝置的技術開發是很有好處的,它直接影響到實車試驗。
第十步:發動機性能測試
利用先進的儀器設備,實現發動機——豪車的心臟——適應多路性能的測試,完成負載、扭矩、轉速、功率、壓力以及溫度的實時監控和數據采集。
第十一步:路試——測試樣車的綜合性能
包括汽車耐寒耐熱性能(檢驗在極端條件下汽車各部件能否正常工作)極速測試、噪聲測試、長途穩定性測試等。
第十二步:實車碰撞實驗——安全性能測試
為了安全,每輛豪車出廠前都經過嚴格的安全撞擊測試 。作為汽車安全性的“第一體驗者”,碰撞試驗中的假人模型貢獻巨大。甚至可以說,沒有假人的出現,就不會有眾多融合高科技的完備安全配置。假人,在一次次猛烈撞擊后,在一次次瀕臨支離中,它已不僅僅是人類的替身,而成為了汽車發展史上的“代表人物”。
一個假人造價高達4萬美元左右,如果加上傳感器配套設備,得需6-7萬美元。實驗中,假人經常會受傷。“頭皮”撞破、“肋骨”折斷、“脖子”扭傷等是家常便飯,但經過修復和更換后,每個假人都可以經歷幾百次車禍。
第十三步:在新車質量評審過關之后,就是準備量產,豪車即將出爐……