神奇的汽車仿生學！看的有些想笑
文| 騰小濤
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隨著人類社會的高速發展，汽車已經融入到我們的生活之中，成為家庭不可分割的一部分。而設計出一款適合普通消費者的家庭用車就成為車企的首要任務。
什麼樣的設計才能滿足大眾的需求呢？
設計師們在很早之前，便把目光投向了包羅萬象的自然界，在千奇百怪的生物中尋找設計的靈感。
於是乎我們看到，設計師在為車輛注入旺盛生命力的同時，獨特的動感元素也被植入到設計當中。甚至自然界的各種生物，都開始成為汽車設計靈感的來源。
比如我們熟悉的大眾甲殼蟲，它的外形就如同一隻等比放大數倍的鋼鐵瓢蟲；還有福特雷鳥敞篷轎車，它的靈感來源於設計師觀察深海鯊魚遊動時的身姿；甚至邁凱輪P1混合動力超級跑車，它的設計元素則運用了來自海洋中旗魚的靈感。而有的車型，其設計靈感甚至來自於豬！
大眾甲殼蟲
福特雷鳥敞篷轎車
邁凱輪P1
為什麼這些車型的設計都與動物有關呢？這就牽扯到一門複雜的學科——“仿生設計”。仿生設計就是通過模擬的形式，整理、分析、提煉並構思設計出具有類似生物系統某些特徵的一種新的設計思維方法，然後將設計實體化並運用到人們的日常生活當中。
比如飛機，它是人類模仿鳥的飛行原理設計的；而雷達則是根據蝙蝠釋放超聲波遇見物體反彈的原理打造的；再比如響尾蛇導彈，它是科學家模仿蛇的“熱眼”功能和其舌上具備的天然紅外線感知能力的原理研製的。還有震動陀螺儀、人工冷光等等，這些都是受到動物的啟發後研製出來的。
飛機與鳥
蝙蝠和雷達
可以說，如今汽車上眾多的設計靈感以及功能開發都與仿生設計密不可分。
首先，仿生設計下的外形塑造
一款新車在外觀上能否吸引消費者的關注，造型設計的優劣可以說是至關重要，而外形仿生則是產品設計中為最常見的形式。
說到外形，保時捷的前臉絕對稱得上經典，外凸式的青蛙大眼設計從1963年一直被應用到今天。同樣，也正得益於保時捷多采用中置及後置發動機，設計師能夠在前臉做更多的個性化設計，最終形成今天的品牌精髓，可以說這是仿生學上較為成功的一個案例。
值得一提的是，起亞的“虎嘯式”前臉不但起到了統一家族特徵，提升品牌辨識度的作用，更是提升了整個韓系汽車品牌在國際上的知名度。與大眾、奧迪、奔馳品牌在家族式前臉有所不同的是，起亞並沒有把虎嘯式前臉設計風格直接複製粘貼，而是做到了每款汽車都有自己的特點。在實現車輛個性化的同時，豐富了設計的內涵。
自主品牌在仿生設計上同樣有所突破。比亞迪的Dragon Face龍顏設計以龍元素作為原點，由中央LOGO向兩邊延展的線條構成龍鬚，配合進氣格柵形成張開大嘴的“龍臉”。龍嘴兩側的進氣口以及龍爪元素橫向拉寬整車，彰顯運動氣質。可以說設計師將汽車前臉與中國龍完美融合為一體。
在車輛的細節方面，不少車型也採用了仿生學設計。比如，我們常說的“虎頭奔”，如虎頭一般的前臉設計展現出與眾不同的威武與霸氣；寶馬的鷹眼大燈，專注、凶悍給人以極強的視覺衝擊；雷凌的猛禽式前臉，凌厲凶猛獨具一格。這些車型在彰顯品牌個性的同時，達到了令人過目不忘的效果。
被戲稱為“虎頭奔”的第七代奔馳S級
寶馬的鷹眼大燈
其次，車體結構的仿生應用
仿生設計不僅只應用在汽車外形上，同時在車體結構方面也有所涉及。
奔馳300SL的“鷗翼門”設計可以說是無心插柳之作。其實最早設計師沒有想設計出成鷗翼式，純粹是被車輛結構所迫才使用的。該車設計之初為賽事專用，車輛本身由金屬管焊接而成。工程師為了保證車體的高剛性，將整車兩邊的樑高提高以便能夠承受比賽中巨大的扭曲力，這就導致了傳統車門無法裝配。為了方便人員進出，只得採用向上開啟鷗翼門。該車一經推出深受消費者歡迎，奔馳也將經典的鷗翼門設計保留至今。
奔馳SL
配備了鷗翼門的奔馳SLS AMG GT
除了奔馳的“鷗翼門”，特斯拉MODEL X的“鷹翼門”、阿爾法羅密歐的“蝴蝶門”等等，這些仿生設計在體現品牌風格的同時，提升了車輛的實用性。
特斯拉MODEL X
阿爾法·羅密歐33 Stradale Prototype
汽車不僅要滿足消費者的審美需求，更重要的是具有安全性。在我們看不見的車身骨架結構方面，工程師同樣通過放生原理借鑑了輕而結實的鳥類骨骼、承載力大的甲魚殼以及質輕而堅固的螃蟹殼體，並將其特點運用到車身的設計上。
以甲魚殼仿生設計為例，工程師利用應用逆向工程技術重構甲魚殼原始曲面。並對其收集到的數據進行擬合、力學分析等工作，在甲魚殼重構模型的基礎上二次研發出新型車身殼體。
甲魚殼體及數據雲點
我們都知道，車身結構不僅需要質輕而且要有足夠的強度，其結構強度能承受在使用壽命內可能遇到的所用淨載荷和動載荷。設計師可以通過之前二次研發設計車身殼體，結合車輛的車門、車頂蓋的性能要求，進一步探索仿生設計在此方面的應用。同時，為車身的結構甚至零部件的設計提供新的構思來源。
多年來，工程師通過對仿生設計潛心研究與測試，目前已經研製出了各種質輕堅固的中空、發泡等金屬材料。這些材料的應用令車體質量大幅度減輕，而車身卻依然能夠保持高強度。
最後，仿生設計在車載功能上的突破
在億萬年的進化過程中，為了自身的生存和繁衍，地球上的生物掌握了一整套特有的“存活之道”和“獨門絕技”。而工程師通過對著這些功能、結構以及技巧的研究，逐漸加以實體化並運用到汽車上。
邁凱倫汽車的設計師通過研究旗魚的魚鱗發現，鱗片在魚體遊動時會產生微小的漩渦，將整個身體包裹在一層氣泡層中，杜絕了高密度高的海水進入，以達到減小前進阻力，實現快速的遊動的目的。設計師決定將相同的結構技術應用到邁凱輪P1的發動機管路內壁上，通過驗證，這一改進讓發動機的進氣通量提升了17%，大大提升了該車的性能。
近幾年，日產汽車在努力尋求最為妥善的汽車防撞設計。科研人員通過對魚群的大量研究表明，魚類經常大規模的集群行動，但卻從來不會相撞。科研人員通過模擬魚群行為的算法模式，歸納出三條準則：不要離得太遠、不要靠的太近、不要相互撞擊。
前向撞擊報警系統(FCW)
通過這一設計理念，日產汽車將研究成果納入到一系列新產品研發之中，如智能剎車系統(IBA)以及前向撞擊報警系統(FCW)等駕駛輔助功能在車輛上的裝配，都將成為今後新型防撞擊車型研發的基礎。
值得一提的是，梅賽德斯-奔馳曾經推出過一款名為bionic的概念車，其原型就是仿照盒子魚(boxfish)來設計的。別看這款車方方正正，就像一個大箱子，但它卻擁有低至0.19的風阻係數。其車身框架也採用了類似於盒子魚骨架結構，不僅令全車的整備質量大幅降低，車身的剛性也提升了40%。可以說，這款概念車將仿生設計的運用發揮到了極致。
盒子魚(boxfish)與奔馳bionic概念車
豬與雪鐵龍tubik概念車
寫在最後：
我們有理由相信，隨著時代的發展，越來越多的生物優勢將會被合理的利用到汽車的設計中。
或許在不久的將來，汽車可以直接邁開腿走路，可以變大縮小，可以隨機心情變換顏色，可以…
咱們可以好好暢想一下。
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