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同是精密机械产品,汽车上的这些技术却是来自飞机

天上掉馅饼的好事,一般人碰不上。但从天上掉飞机零部件这样奇葩的事情,一般人更碰不上吧。去年九月份日本就有一架客机在飞行过程中掉落了嵌板,这块4.3KG的嵌板刚好砸中了一辆正在行驶的汽车,好在没有人员受伤,但这家航空公司的名声可就不太好了。其实这个故事跟下面的内容并没有多大关联,但谁让接下来的文章是跟飞机和汽车有关的呢。

飞机和汽车都是由精密机械所构成的产品,一个负责在空中翱翔,一个在陆地疾驰,两者看上去没有什么联系,但又觉得密不可分。飞机在起飞和落地都需要专用的跑道,在滑行时更像是一辆载货的汽车,而汽车也在朝着无人驾驶,空中飞行方向发展。不过说起两者实打实的联系就是现在汽车上应用的一些高端技术却是来自飞机。

涡轮增压发动机

涡轮增压发动机诞生于在19世纪初,主要被应用于航空领域。当时的螺旋桨飞机主要采用星形活塞式发动机,一飞到高空就会遇到空气稀薄、发动机动力下降的问题,涡轮增压技术的引入,可以保证飞机在高空时也具有足够的动力。

直到1977年,瑞典的萨博公司终于把涡轮增压这项技术应用在汽车上。搭载涡轮增压发动机的汽车动力更强,燃油经济性也更高。现在无论是自主品牌还是合资品牌,都在大力开发涡轮增压发动机技术。

ABS防锁死制动系统

为了减少飞机降落滑跑距离,来自法国的飞机兼汽车设计天才夏布里埃·伏瓦辛提出了飞机起落架ABS防锁死制动系统的概念,随后他设计出了一个脉冲制动系统,实验证明飞机降落滑跑距离不仅缩短了30%,刹车时起落架轮胎爆胎的情况也消除了,驾驶员可以放心把起落架的制动力加到最大。不过,ABS防锁死制动系统真正在航空领域流行还要等到二十多年后的20世纪50年代。

20世纪60年代汽车采用ABS更多是一种尝试,到了20世纪70年代,汽车用ABS制动系统进入到了实用化阶段。随着技术的发展和制造成本的降低,从20世纪80年代开始,汽车ABS制动系统在美国迎来了全面普及的时代。现在的汽车大部分都装备了ABS制动系统,有了这种制动系统后,汽车刹车时轮胎在路面打滑这种情况减少了,车辆的安全性也因此得到了提升。它也是安全带之后,提升行驶安全的又一成功科技。

HUD抬头显示

HUD抬头显示功能也叫平行显示功能,是利用光学反射的原理,将重要的飞行信息投射在玻璃上面,这种高度大致与飞行员眼睛呈水平状态的显示仪一经推出就迅速普及,成为飞行员的标准配置。

这个系统最早是在1988年的时候,被通用首次应用在其旗下的Cutlass Supreme车型上。作为一项安全驾驶辅助配置,可以将车辆的重要信息映射在挡风玻璃的全息半镜上,例如车速、导航、胎压数据、车道辅助系统显示等。这样司机在驾驶过程中不必再低头看仪表,进而能够更加集中精神,现在很多比较高端的车型都有配置这项功能。

儿童安全座椅

为了平均飞机起飞和降落时的背部压力,安全座椅被视为提高安全性的有限约束装置。沃尔沃率先将这一概念应用到汽车安全座椅上,并逐渐发展成今天我们看到的儿童安全座椅。

起初,汽车上的安全座椅都是靠安全带绑在后座,然而每个车型的设计特别是座椅的位置、调节方式设计都不尽相同。而且这种依靠安全带固定的座椅安装拆卸都比较麻烦,使安全座椅的推广受到很大限制,因此ISOFIX接口应运而生。

氢燃料电池

20世纪60年代,氢燃料电池就已经成功地应用于航天领域。往返于太空和地球之间的“阿波罗”飞船就安装了这种体积小、容量大的装置。

由于体积小、容量大等特点,率先应用于航空领域的氢燃料电池很快被汽车企业采纳。不过由于氢燃料的不稳定性,需在极度低温下储存以及相关基础设施等问题,其发展很大程度上受到制约。目前只有少数的车型使用了氢燃料电池,未来随着技术的进步应该会更多的普及在新能源车型上。

尾翼

飞机尾翼大多数是水平尾翼和垂直尾翼,还有少数的V型尾翼,可以用来控制飞机的俯仰、偏航和倾斜以改变其飞行姿态。

这项源自飞机尾翼设计在上世纪60年代开始应用于F1赛车,除了让外观更加时尚个性,更重要的作用是为了减少车辆尾部的升力,通过下压力使车辆贴合在地面上,以此保证高速行驶的稳定性。不过随着时代的发展,现在也已经越来越普及。

电传飞控系统

从1970年代开始,工程师开始用电路来取代传统的机械控制线路,来控制速度越来越快,机动性越来越强的飞机。到了现在,几乎所有主流战斗机和大型民用客机都采用电传飞控系统,不但可以实现精确敏捷的控制,也能和各种自动驾驶系统无缝衔接。

现在也有很多车型采用了电动助力转向,但是英菲尼迪的Q50是首台使用电传转向装置即线控主动转向技术(DAS)的汽车。它的原理大致就是系统采集驾驶者转动方向盘的速度、角度数据,以及车辆的其他信息,经过处理之后,传给电动转向机构,通过电动转向机构实现车辆的转向。DAS转向系统拥有双重保险——首先是三套ECU系统共同控制转向系统,而一旦任何电机、ECU或者线束失效(三者满足其一即可),系统探测到故障,会自动切换到机械备份,这时的车辆与传统机械传动转向的汽车就没有任何区别了。


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