Montag, 25. Juni 2007

奥迪 R8 之八 奥迪R8的陶瓷刹车技术

Audi2007年中开始生产的R8都配备了碳-陶瓷刹车片。这个新的刹车系统为车辆提供了更好的反应特性,并在高负载下也为 R8 提供了最大的减速度。

这个刹车片又碳纤维加强的陶瓷制造,这种材料的最大优点就是不会被锈蚀,并且它的磨损也将远远的小于传统的钢制刹车盘。它的使用年限将达到传统钢制刹车盘的4倍,使R8达到了终身免更换刹车盘的水平。这种新型刹车在提供了更高的舒适性同时将自身重量减轻了30%

什么是陶瓷刹车盘?

刹车盘外圈有碳纤维加强的硅、碳化硅即陶瓷组成。这种材料组成包含了矩阵形式的碳化硅及作为加强元素的碳纤维。因为碳化硅具有与金刚石类似的晶体结构,所以它具有额外的防磨损特性,它在种类上属于陶瓷。

这种材料是否很脆?

碳化硅的晶体矩阵非常硬及脆。但嵌入其晶体之间的碳元素,可以承受碳化硅中的应力,并提高材料整体的延伸性。

刹车盘的磨损?

因为 R8 刹车盘材料的抗磨损性,R8 在正常使用条件下(非赛车用途),刹车盘在车辆行驶30万公里后的磨损仅为0.5毫米。

怎样确定这种刹车盘的磨损?

对于这种刹车盘的磨损,奥迪有一个特殊的指标,它与行驶里程有关。此外这种刹车盘还有在厚度上的磨损、及重量这两个特性值。

优点:

寿命长(4倍于普通刹车盘);

在临界区域仍然具有较高的刹车功率;

在所有使用条件下都具有较高的衰减稳定性;

在所有刹车情况下,相同的踏板感觉;

非常高的抗磨损性能;

车身重量而带来了整车动力学的优点(每个车轮减轻了2.5公斤);

无锈蚀;

长的刹车蹄片寿命;

为新的材料技术提供了基础(在空间飞行器设计领域),在赛车应用的技术中只有碳刹车盘技术,非碳陶瓷刹车盘;

打孔的刹车盘具有良好的视觉感觉;

前轴的高效Brembo 6活塞单块铝制刹车蹄。

8.1 技术参数

刹车盘:碳 / 碳化硅摩擦环加不锈钢底板,并通过10个弹性元素相连。

外型尺寸: 前轴 380 mm X 38mm(匹配19寸轮毂)

后轴 356 mm X 32mm

此刹车盘为内部通风并设计有特殊的冷却管道。

刹车底座:

前轴:Brembo 6 铝制单块活塞,加陶瓷部件。

后轴:Brembo 铝制单块 4活塞。

另加驻车制动。

刹车钳:

特制碳 / 碳化硅,摩擦系数 0.45 – 0.6 (冷-热)

奥迪 R8 之七 奥迪R8的奥迪磁性减震系统

关于磁流变理论应用的第一个想法出现在40年代。80年代后 LORD公司将流体作为这个介质。作为这个理论在商业上的第一次应用,LORD 公司在1997年推出了在一个健身器械应用的转动刹车,而配备了Delphi公司的磁流变阻尼系统的车辆是在2001年推入市场的。这个早期技术的重要评论点在于它的温度特性、介质沉淀及寿命。随后它的研发重点被放在了流体介质的领域,这就导致了在这期间这个技术的制造商们都集中在了磁流变流体介质的领域。

对于奥迪来说这个新技术有如下的主要优点:

结构简单,无机械移动的部件;

阻尼力可调范围大,调节时间短;

在低阻尼器臂移动速度下仍能输出高的阻尼力。

磁流变系统在经过紧张的测试之后在2003年出现在了量产的奥迪 R8 上。基于奥迪 R8 的运动特性这个奥迪半主动磁性减震系统尤其适用于奥迪 R8 系列。不仅如此,这个系统对于整车动力学及舒适性同样具有重大意义。

奥迪在2003年的法兰克福 IAA 国际车展上通过“奥迪勒芒”展示了奥迪的通过技术而领先”的理念。

7.1 磁流变理论

Lord 公司使用的磁流变流体是基于一种合成的碳氢化合油,这种油含有直径为110 缪米的球状、磁性颗粒,此外添加剂起到了减少磨损、长时间的稳定性及均匀的混合状态的作用。这些介质通过位于一个可变磁场中的通道流入阻尼器活塞中。在没有加磁的状态下这些介质的性质和牛顿流体(即横向剪切力与剪切速度成正比)是一样的。

当这些介质位于磁场中时,它们的状态就变为了一种粘滞、塑性状态,这个状态符合 Bingham 公式。它的剪切应力边界值符合一个与磁场密度有关的方程。动态粘度则不被磁场所影响。

一种典型的磁流变流体在一个载质流体中含有 20% 40%110微米直径的铁分子。对于这种介质来说加磁与去磁的过程是可逆的,这些过程可在瞬间完成。

7.2 系统描述

整个奥迪磁性减震系统有以下元素组成:

阻尼器;

传感器;

控制设备;

位于中控台的开关;

与总线系统、车载计算机网络连接。

在控制设备中有另种基本设置,一是以舒适性为重点的普通模式,二是运动模式。驾驶员通过中控台的一个按钮来选择想要的模式,在此按钮之上的 LED 指示灯将一直显示所选择的模式,此外位于仪表盘的一个指示灯也将对是否激活了运动模式进行几秒钟的提示。

7.3 阻尼器

上面描述的磁流变原理在阻尼器上提供了一个无极调节的阻尼力。在没有通电的情况下这些磁性颗粒是无规则排列的,通电形成磁场后这些磁性颗粒按照垂直于活塞通道的磁场方向成链状排列。它的调整电流为05安培。

在这种阻尼器中,一个活塞代替了常用的阀门,通过调节缝隙可以调整阻尼器的特性,越小的缝隙则产生的阻尼力越大(通电或不通电状态下)。通过另外一个旁通道介质将在磁场的作用下流过,这样即使阻尼器臂的速度较低也能产生一个额外的阻尼力增加值。因为这个阻尼器的结构是对称的(压缩与拉伸时),所以在阻尼器压缩和拉伸的状态中产生的阻尼力是对称的,当然也可以通过它的调节装置来产生不对称的阻尼力。

R8 的阻尼器还具有如下特性:

单筒结构;

附加弹簧;

早期的磁流变介质在使用中存在着容易结块的趋势,现在这个缺点已经通过新的磁颗粒、添加剂而克服了。同样在今天弱磁性、球状颗粒之间的研磨作用也通过新的技术得到了解决。通过寿命试验表明,奥迪的磁流变阻尼器在大约等于车辆行驶30万公里后,它的特性曲线仅仅有微小的变化,而且这些变化值还位于技术参数的误差范围中。同样它的摩擦系数也只有微量的变化。

这些介质在沉淀状态下的分解问题今天也得到了解决。磁流变介质中的颗粒通过恒定的混合状态,由阻尼器臂第一次伸缩开始,能使车辆的悬架一直保持在一个状态。即使车辆在长期停放后,阻尼器力的变化对于乘员来说也是感觉不到的。

7.4 控制块

R8的车身按照Skyhook控制使之处于最佳状态的模块通过以下进行补充:

SKYHOOK 的基本原则是减小车身在各个方向上的加速度,同时尽可能保证车轮拥有最完美的贴地性能,这样就能提供最完美的操控感受和无穷的驾驶乐趣。)

暂态车身翻滚控制:影响在转向不稳态时车身运动;

暂态车身点头的控制:影响在加速、刹车时的车身的状态;

轴的控制:提高阻尼力的水平,以在各个轴的两个轮产生大的激励。

对侧向的调节通过如下单个的模块进行:

暂态车身翻滚控制:这个模块除了对车身的运动有影响外还对操纵性同样有重要的影响。它是基于车身侧向加速度变化上而对单个车轮上的阻尼器产生调节;

依照车身侧向加速度对阻尼力进行调节,从而完成对整车侧向加速度的调节;

偏转控制:基于驾驶员意愿(转向角、车辆速度)与测量得到的偏转率(由ESP得到)之间的偏差,从而单独在每个车轮上分配阻尼力,进而达到将自转向属性调整至过度转向或转向不足。简单来说,就是在过度转向的状态下对前轴提高阻尼力从而减轻转向过度;在转向不足的状态下,对后轴进行调节。

7.5 驾驶性能

磁流变阻尼器的一个重要的优点就是在阻尼器套筒相对速度很低的情况下也能产生很大的阻尼力,这样车身的运动就能得到最大限度的衰减。尤其是在阻尼器处于被压缩的状态下,较大的阻尼力可以是车身左右摇摆的得到极大的改善,并以此对车辆的转向性能得到提高。这就是车辆在转向不稳态的状态下自发的产生调节。在原理上来讲,磁流变阻尼器另一个优点就是快速性,这个优点尤其体现在力的产生上:由一个车辆的变化为(例如,转向角的突变)而产生一个信号,这个信号在控制设备中产生一个电流,最后仅在 12.5 毫秒后阻尼器中的力的变化值就可达到期望值的 63%

R8 阻尼器的特性曲线可以看出,车辆的控制模式处于运动模式时控制电流有一个最小电流值,这样就使得 R8 阻尼器的特性曲线向上提升。但 R8 的阻尼器在运动和普通模式下整个特性曲线空间都得到了充分的利用。普通模式、运动模式在下面的重要方面通过不同的参数而使底盘得到不同的特性:

车轮控制;

车身控制(通过阻尼器在拉、压状态下不同的力分配);

运动模式下对车身摇摆有较大的阻尼;

偏移率的调节。

Sonntag, 10. Juni 2007

水到底是一种什么样的资源?

上个星期和同事说起来这次无锡蓝藻爆发,对无锡市生活用水的影响。同事自豪的对我说:“我们那里家家有一口井,随便用。水资源是取之不尽、用之不竭的。”虽然不同意这种观点,但小学、中学时的地理课告诉我们,地球是一个封闭的系统,水在使用之后一部分渗入地下,一部分进入江、河、湖、海,一部分蒸发,进入空气,在随着雨水回到地面。所以也说不上来他的这种观点有什么不对。

今天在读者文摘上看了田松的《水是人的基本权利》,才明白了为什么地球上的水资源越来越少了。

作者写道: “长期以来,水循环的概念深入人心,大部分人都相信,地球上的水是取之不尽、用之不竭的。人们把希望寄托在(未来的)科学和技术之上,相信污水治理、海水淡化等技术将会解决人的困境,并将满足人的更多需求。这种鸵鸟政策使人们依然乐观地保持着并加强着现在的生活方式。”

“按照《蓝金》的观点,淡水资源大幅度减少的原因有以下几种:
1. 工业用水。
2. 大农业用水。使得很多江河水量减少,地下蓄水层抽空。干旱地区靠大量抽水强行绿化,从长远看将导致土壤沙化、盐碱化,得不偿失。
3. 地下蓄水层中的水被大量抽取,而得不到新鲜水的补充,地层塌陷,使全球蓄水能力不可逆转的降低。
4. 面积逐渐增大的城市、高速公路导致地球表面的硬壳化,雨水不能充分地渗入土壤,而直接流入大海,使陆地淡水缺少这部分的补充。这部分估计的数字非常庞大:如果全世界都以斯洛伐克出不多的速度城市化,则意味着全球每年大约损失18000亿立方米的淡水,同事使海平面每年增高5毫米。
5. 全球气候变暖导致雪线上升,海平面上升,陆地蓄水能力下降。
6. 大量砍伐森林、湿地消失,也导致陆地蓄水能力下降。
7. 全球范围内大规模的大坝和水库改变了自然状态,产生若干后果:表面积增大,蒸发量大大增加;剩余水的含盐量必然增加,导致水质和土壤变化;蓄水时淹没的植物在降解时会释放大量的温室气体,加重全球变暖,淡水生物多样性遭到大规模的破坏。

大量的污染,除了我们熟知的造纸、化工、农药、化肥等工农业污染外,还有一些我们并不熟悉的,比如:
1. 水库使土壤中的汞进入了食物链,富集起来,对人类直接造成了危害。
2. 大农场养殖的肉食动物,产生的大量粪便根本无法安全存放和排放,造成严重的污染。
3. 全世界每年生产2万亿美元的化学药品,其中大部分最终将进入水源。现在每个生活在北美洲的人身上带有至少500种一站以前闻所未闻的化学物质。
4. 很多新兴产业都需要大量的工业用水。

莫言摘自《博览群书》2004年第12期。

Samstag, 9. Juni 2007

奥迪 R8 之六 奥迪R8的尾气装置

6. R8 的尾气装置

尾气装置的布局就是弯管的布局,就是通过对这个管道的特定长度针对发动机功率及扭矩进行优化,减小排气反压力,达到发动机最大功率。

靠近发动机的前净化装置的弯管模式影响到车辆的快速启动,它和两个主净化装置在一起使R8 的排放保持在欧4LEV2标准成为可能。

R8 的消声器为不锈钢的壳型。针对法定的车辆噪声要求 R8 装配了吸收型消声器(毛绒填充的消音室),这个消声器还有两个额外的排气翻转阀门。通过关闭这个阀门这个消声器转化为针对于特定噪声的反射衰减器。

基于 R8 的明显类型的噪声,R8 的尾气装置被设计为了具有大容积的消声器、大的导管、分开并一致的双排气线路。

奥迪 R8 之五 奥迪R8的轮滑移调节装置

5. AUDI R8 的轮滑移调节装置

8代电子稳定系统中集成了全部的车辆动力学公式。这个系统中包括了ABS, ESP, ASR, EDS, MSRR8 中的这个调节系统确定了奥迪R8 特殊的运动性质。它的重点在于保证了高的行驶安全性的同时提供了最大的行驶动力性。

R8ESP可调为两级:

第一级为运动模式。在这一级中ASR加速打滑控制系统按照ESP 电子稳定程序中的车辆控制轴来调节。这就意味着车辆稳定系统将被延迟、减弱。这样就使得车辆具有较大的漂移角成为可能。

第二级时,ESPASR 被关闭。但是侧向液压差速锁紧功能保证了最大的牵引力。

R8 中奥迪第一次在前、后刹车盘上实现了刷水器功能。

此外在R8中还包含了一个上山帮助系统。这个系统可以阻止 R8 在山坡上起步时的后退,这样就使得R8 不会出现溜坡现象。

ESP系统通过 R8 CAN-BUS 总线将 R8 其它的功能连在了一起,如电子控制的导流板或者减震器调节装置。

奥迪 R8 之四 奥迪R8的刹车装置

翻译 奥迪公司Horst Glaser 博士、Peter Kainz 发表于 Chassis Tech 2007 的文章 “Das Fahrwerk des Audi R8”

4. 奥迪 R8 的刹车装置

R8 研发中对刹车装置的要求是多样化的。它必须既能适应城市、也能适用于赛道。

R8
对刹车的要求是十分高的,在这个要求下R8配备了内置通风口的固定制动钳与带圆孔的刹车盘。前刹车钳有8个活塞,而后刹车钳为4活塞。手动刹车的刹车钳为装配在后轮架的单独部件。

R8的刹车盘通过在底板上的文氏管冷却,这样R8的刹车装置在赛道上也能保持最佳的状态。在理想的道路上,R8100公里/小时下的刹车距离约为34米。

为了使 R8 能达到再高一步的刹车性能,奥迪R8装配了陶瓷刹车盘。

4.1
技术参数

刹车盘:

外型:前刹车盘 365毫米 * 34 毫米;后刹车盘 356 毫米 * 32 毫米。

刹车盘均为内通风式。

刹车钳:

前刹车- Brembo 8活塞,铝制、单块。
后刹车
– Brembo 4 活塞,铝制、单块;
另附加手动刹车钳。


覆盖物:
摩擦系数
0.42


奥迪 R8 刹车装置

奥迪 R8 之三 奥迪R8的底盘

翻译 奥迪公司Horst Glaser 博士、Peter Kainz 发表于 Chassis Tech 2007 的文章 “Das Fahrwerk des Audi R8”


3. 奥迪R8的底盘

R8底盘的研发目标为:在高适用性及安全性的基础上保持赛车的操纵性。在赛车运动的车辆动力学上,赛车研发的第一任务是保证车辆的操纵性,即刹车时的车辆稳定性,转向装置的精确性,最小的车辆俯冲、后倾角,可预见性的轴载荷分配的改变。良好的直线行驶性能不仅仅对于高速下的安全性不可缺少,而且也是舒适性的基础。在R8底盘中新研发的橡胶-金属轴承,保证了轴承的高刚度及良好的性能,从而使它们可以承受更大的静力、动态的力,以保证更高的安全性。另外它们也保证了R8在连续长途旅行的舒适性上也具有很高的水平。

另外在R8的赛车型底盘上加入了很多技术上的革新,例如独一无二的奥迪自适应、磁性减震系统及陶瓷刹车。


3.1 R8 的手工制作

为了保证R8的底盘能为R8提供完美的基础,R8的手工制作为保证良好的制造、装配误差具有很大的意义。

因此R8的制造过程中,底盘、转向系统上所有的52个连接点都是在奥迪的一个制造中心精密的完成的,并以此来保证R8的前、后轴在静力学上与设计目标之间具有最高的一致性。

3.2 前轴

R8采用了紧凑的双横臂结构,加上布置于下部、前于轮心的转向,是一种新研发出来的骑车轴结构。这种结构在保证了高横向刚度、低轴承摩擦的同时为车轮提供了精确的导向。这种结构使一种中性的行驶性能成为可能,即在弯道上R8仍保证了优秀的反应,即车身具有较小的翻滚。以此R8达到了预期中的行驶、弯道性能及行驶稳定性。

R8的前轴通过铝制摇摆轴承(Coba-挤压成型)、上下铝制横臂轴承(锻压成型)的措施达到了重量的减轻,这些措施也是整车轻量化概念及轴载荷分配的重要的优化措施。但整车轻量化、车前部具有高的刚度这两点是矛盾整车动力学及整车舒适性的改良。

前轴的摇摆轴承是通过Coba-挤压成型工艺制造的,首先材料在一个金属模子的管中浇注,之后在模具中挤压,这样零件的表面会被额外的压实。这样零件的材料强度系数就达到了锻制零件所具有的强度。

R8的静力学的研发领域,以下内容被尤为重视:

整车瞬时中心位置:

益处:因为在低整车瞬时中心下,稳定杆的扭转率相对于别的轴变量容易改变,通过最小对路面的响应,改善车轮的附着力和舒适性以获得较少的转向不足。可以改善整车的反映灵敏度即好的转向反应,围绕中心位置最佳的翻滚特性。

阿克曼特性:
益处:减少轮胎摩擦,减少停车状态下车轴的应力。

转向行程:
益处:使最小的转弯半径达到11.2米(尽管R8为四轮驱动及长达2650毫米的轴距)。

前束角变化曲线:
益处:转向不足的自转向性

轮距适应:
益处:减少了Stoekrafthebelarmstoeender Antriebseinfluesse

大的弹簧行程:
益处:增加了舒适性


奥迪 R8 前轴


3.3 后轴

R8的双横臂加横拉杆后轴是完全崭新的一个研发项目,它将去耦合与运动性的行驶性能结合在了一起。有经验的驾驶者可以使R8同时在高的动力性及快速反应下行驶。它也使R8的连续行驶的舒适性、行驶稳定性及操纵性都达到了一个新的高度。

同样在R8后轴的研发中注意了这个部件的刚度,尤其重视了对它重量的减轻。R8后轴的轻量化主要通过一下措施:

铝制轮架;(低压力铸造工艺)
铝制上下横臂;(锻制工艺)
铝制横栏杆;(锻制工艺)

与前轴的研发一样,后轴的静力学研发中也重视到了以下几点:

瞬时中心的位置:
益处:类似与前轴,翻转轴线向前移动。

前束角变化曲线:
益处:转向不足的自转向特性

外倾角变化:

横拉杆位移:
益处:优化了下横臂的力分配,改良了侧向力转向。

优化了Spreizachse的位置
益处:改善了侧向力转向。

轮距适应:
益处:最大可能的减少了后轴处的车宽。

大的弹簧行程:
益处:改善了舒适性。




奥迪R8 后轴

3.4 R8的轮毂与轮胎

6 辐铸铝轮毂,前轮 235/40 R18 8,5JX18 ET42, 后轮285/35 R18 10.5JX18 ET50


Donnerstag, 7. Juni 2007

奥迪 R8 之二 R8的底盘、传动设计概念

翻译 奥迪公司Horst Glaser 博士、Peter Kainz 发表于 Chassis Tech 2007 的文章 “Das Fahrwerk des Audi R8”

2. 奥迪R8的底盘概念

2.1 定位

奥迪在赛车研发中积累的经验及最新的研发结果(铝制车架、中置引擎、Quattro全时四驱技术)都为大功率跑车的研发提供了坚实的基础。

奥迪R8的设计在要求了对所有使用情况下的适用性外,还要求了接触的运动性能和无限的驾驶乐趣。它应该能适用于任何道路和目的:短途、长途旅行或者在赛道上行驶。R8这个新型的跑车应该能在如下的方面反映了奥迪公司的研发技术:

外型技术;

车辆动力学;

车身所具有的运动的风格。

R8也达到了如下的特征:

各种道路、使用情况下的适用性,及可靠性;

精密的设计与制造及轻量化设计;

奥迪公司的制造质量。

2.2 外型

奥迪R8之前的大功率跑车因为它们的动力系统及运动型车身的限制,而放弃了少部分的舒适型及实用性。而奥迪R8则将良好的运动型与高效的、基于人体工程学的空间利用、舒适性及适用性结合在了一起。

这个双座R8展示了一辆中后置引擎车辆的特征。较低的座椅使得车辆的总高降到了1249毫米。这样就使得R8具有了更小的迎风面积,因此改善了R8的空气动力学特性。虽然R8降低了座椅高度,但驾驶员向前的实现依然良好。最大可达到969毫米的驾驶员头部空间(座椅至车顶的距离)与良好的乘员肩部空间结合在一起,为身材高大的乘员也提供了宽大的空间。2650毫米的轴距在保证了直线行驶的高稳定性的同时,也为车内踏板按照人体工程学达到最佳排列提供了足够的空间。


R8外形尺寸

2.3 轴载荷的分配、整车质量及整车重心

在类似与奥迪R8的纯正大功率跑车上,中置引擎在理论上对于它们的轴载荷分配是十分理想的(56%-58%的质量分配在后轴)。此外较长的轴距及较低的整车重心也保证了较好的车辆动力学特性。基于碰撞安全性R8的燃料箱被安装于乘员座椅与整车动力总成之间。燃料箱靠近整车重心的这种布局也保证了在燃料箱不同的充满状态下,而轴载荷分配却近似於常量。

采用了ASF技术的、铝制冲压梁、铸件及钣金件的R8车身具有很大的优点,它使得R8的单位功率重量达到了3.7公斤/千瓦。R8近似于笼型的碰撞结构,加上特别坚硬的车身为R8精确的操作性及良好的舒适性提供了很好的先决条件。

为了保证R8有较低的整车重心,它的动力总成配备了干式润滑的曲轴箱及一个双盘离合器,它们被安装在了较低的位置。R8上大功率的变速器加上布置于主轴之上的差速器为保证传动轴的较低的装配位置提供了条件。

2.4 传动方式

R8的设计目标是十分明确的,即R8必须达到一个大功率跑车所具有的那种凌厉的加速度。因此它配备了高转速的4.2FSI引擎,这个引擎具备了宽阔的转速区域及快速的功率输出特性。

作为奥迪的跑车所不可缺少的四轮驱动更是额外为R8提供了行驶动力特性及牵引力。奥迪公司为此研发了双Quattro驱动轴。R8标配了6档手动变速箱,当然按照顾客的意愿R8也可配备源于赛车技术的自动连续变速箱“R tronic”。这两种变速箱(手动的ML600-6A,自动的SL600-6A)被放置与发动机的后方。紧凑设计并用双盘离合器相连接的变速箱实现了低的整车重心及最佳的轴载荷分配。R8中奥迪新研发了前轮驱动轴通过变速箱的输出轴及一个万向节轴驱动。


基于中置引擎概念而带来良好的轴载荷分配,R8中加入了一个粘性轴间离合器。四轮驱动加上这个轴间离合器提高了R8的形式稳定性。在干燥路面上这个轴间离合器按照后轴的滑移率将驱动力的10%-35%分配给前轴。这就保证了整个车辆具有最大牵引力的同时也保证了一个跑车所具有的典型的、敏捷的行驶性能。

2.5 R8的空气动力学

R8量产车的气动布局继承了R8赛车版样车的布局。对于一个高速的跑车,空气在车顶与车底产生的压力差要重要于车辆行驶时的空气阻力系数。在R8上这个压力差通过在地板上几个磨平的扩压道产生。但让量产版与赛车还是有区别,例如:去掉了可以看见的扰流板;为改善对各种道路的适用性而调整的最大接近角、离去角。车辆行驶时流动的空气在车顶、车底形成的压力差与空阻系数之间的关系是正比关系(越高的压力差则空阻系数越大。正的压力差是指指向地面的压力),简单的说就是发动机必须为提高轮胎与路面之间最大可承受摩擦力而付出必要的功率。在同级别功率大于220千瓦的跑车中,R8在保证了这个高压力差的同时具有了最低的空阻系数 0.345 R8 的设计中为了保证这个压力差,除了加入可伸缩的扰流板外,还加入了一个重要的设计,就是全包、带扩压道的底板。作用在前轴的压力差通过前扩压道及弹性前扰流部件产生。后扩压道及位于后轮之前的扩压道产生了作用在后轴的传动部件及后置的发动机舱引入了冷却空气。对于全包的车底,对发动机舱的散热控制尤为重要,因此在R8研发阶段,专门针对NACA–量孔的位置及大小的优化建立了有限元计算模型,以对发动机舱内冷却空气的流动进行模拟计算。同样在确定这些气流出口位置、形状时也利用了这个模型,以避免它们对整车空气动力学的不良影响。


R8 底板设计

奥迪 R8 之一 R8的历史

翻译 奥迪公司Horst Glaser 博士、Peter Kainz 发表于 Chassis Tech 2007 的文章 “Das Fahrwerk des Audi R8”

简介

在奥迪新一代高功率跑车R8上添加了高转速中置V8引擎、铝制空间框架车身、四轮驱动及一个具有高动力车辆所应具有的底盘。与此同时,这个车型的设计还考虑了高实用性、高舒适型的满足。

1. R8的历史
奥迪这个品牌的一个传统就是令人兴奋的运动型车辆及赛车。在19世纪30年代银箭车队驾驶着第一辆中置引擎的奥迪赛车取得了一连的胜利。80年代Quattro驱动技术(全时四轮驱动技术)引发了赛车场上的革命。90年代初在欧洲房车赛上,它又取得了将近10年之久的成果。1999年在24小时勒芒赛(Le Mans)上奥迪车队第一次使用了R8并赢得了此次比赛,在随后6年中奥迪R8共赢得了5次勒芒赛。

这个赛车上的专利技术随即成为了奥迪R8量产跑车的基础。它超前的设计在2003年法兰克福IAA车展上的样车奥迪勒芒Quattro上展现了奥迪对这个概念的研究。此次车展之后这个概念得到了大量的正面的评价,随后奥迪便开始了Audi R8的系列量产车型的研发。这是奥迪第一次将赛车与量产车型如此紧密的结合在一起。

制造一辆不同凡响的跑车的念头不仅仅是奥迪公司的一个愿望,奥迪在过去几年中重要的车展上都几次明确表达了这个愿望。其中有1991年的奥迪 Quattro Spyder,奥迪 Avus Quattro;2000年的Rosemeyer项目,即所谓的奥迪RSQ;2003年的奥迪勒芒Quattro都展示了奥迪的这个想法和愿望,这些都在2006年伴随这奥迪R8的下线被实现了。



奥迪 R8 的历史

Mittwoch, 6. Juni 2007

黑鹰计划 7 行动过程

美国人为了“哥特蛇”行动的计划,在美国国内组建了450人的游骑兵特遣队(Task Force Ranger),于1993年8月6日部署到摩加迪沙。这支特遣队组成后并没有立即部署到索马里,是因为有一些政客和高级将领都认为武力不能有效解决所有问题。此外美国人曾经要求英国派遣1个SAS小组一起分 担行动的风险,但SAS递交给英国国防部的评估报告指由于难以保障情报的准确和及时,行动不可能成功,因此英国政府拒绝了。不过由于赞成的人占大多数,加 上8月份艾迪德的手下两次用地雷伏击美军士兵成功,终于游骑兵特遣队进驻了索马里,“哥特蛇”行动正式展开。

10月3日,CIA一名当地情报员汇报说艾迪德的高级助手们要在奥林匹克饭店附近的一所房子里开会。奥林匹克饭店位于艾迪德的势力最强的地带,如电影中描述的一样,旁边的巴克拉市场正是艾迪德的军火仓库。加里森将军作了一番部署后决定捉拿他们。

整个行动一共动用了19架飞机和12辆汽车,共160人参加,其战斗部署如下:

  4架MH-6搭载16名三角洲队员突击目标建筑,逮捕 目标人物,另外2架MH-60运送支援的三角洲队员和地面指挥单位;4架MH-60运送4个Chalk(游骑兵的基本作战单位,为一个12人的步兵班)在 目标建筑的4个角落索降到地面建立据点,保护突击小组顺利执行任务;4架AH-6“小鸟”负责空中掩护,2架负责进攻时掩护,2架负责撤退时掩护。

  地面护送车队由7辆武装型悍马、2辆货车型悍马和3辆5吨卡车组成,车队成员包括游骑兵、三角洲和海豹6队,负责把抓到的俘虏运回基地。

   其他支援单位包括:1架海军的P-3侦察机在高空以高倍率摄影机拍摄任务过程,3架陆军的OH-58D直升机用红外摄像机把任务现场情况即时传回地面的 指挥中心(电影中地面指挥中心在监视器上看到的战斗现场实况就是这3架OH-58D传送过来的),1架战斗搜索救援直升机搭载空降救援队随时待命,还有1 架MH-60指挥直升机,代号为“C2”(即指挥Commando和控制Control的两个C,电影中经常可以听到这样的呼叫),机上有两名指挥官,空 中指挥官为汤姆·马太(Tom Matthews)中尉,地面指挥官为加里·哈勒尔(Gary Harrell)中尉,就是我们在电影中看到的那两个高高在上发号施令的胖子。

特种部队的出发点摩加迪沙机场与目标建筑相差约3英里,为了迷惑敌人,机群起飞后先是沿着海边飞行,然后才突然飞向目标建筑。虽然机场附近的索马里人知道有大部队出动,却不知道目标地点在哪里,因此就到处燃烧轮胎,全城发动起来对付美国人。

   除了运送Chalk-4的直升机稍为迟了一点外,所有的直升机都在预定时间和地点放下三角洲队员和游骑兵。Chalk-1由游骑兵指挥官迈克·斯蒂尔(Mike Steele)上尉和拉里·佩利诺(Larry Perino)中尉带领,以目标建筑的东南角为据点;Chalk-2由汤姆·迪托马索(Tom DiTomasso)中尉带领,在目标建筑东北角;Chalk-3由肖恩·沃森(Sean Watson)上士带领,在目标建筑西南角;Chalk-4由马特·埃利斯曼(Matt Eversmann)上士带领,原计划在目标建筑西北角,但最后的位置向北移出一个街区。护送车队停在目标建筑西南向的一个街区外等候三角洲队员的行动信 号。

  在行动刚开始时就发生了大家都熟知的意外,Chalk-4的新兵托迪·布莱博(Todd Blackburn)在垂降时掉了下来。布莱博是M60的辅助枪手,身上背了很多的弹药,加快了他的下滑速度,加上由于这架直升机进入控制点 时延误了一下,使悬停高度比原定的高了一些,有70英尺高,结果布莱博几乎是直接摔在地面上,导致颈部重创。

  虽然突击行动很顺利,但没有人想过会 发生意外事件,当时认为如果不尽快把布莱博送回基地抢救,就可以会死掉,因此就让杰夫·史崔克(Jeff Struecker)上士带领3辆悍马把布莱博送回基地急救,史崔克所属的运输补给单位多次执行联合国人道运输任务,是美军中最熟悉摩加迪沙街道的车长之 一。车队由海豹6队驾驶配备.50机枪的悍马带头,中间一辆运送布莱博,另一辆配备Mk19自动榴弹发射器的悍马殿后。在突击行动前史崔克就已经研究了一 条最直接的撤退路线,因此没有迷路,但前来堵截的索马里人却不少,车队成员拼命地向四面八方射击,三角洲的军医也是一手拿血浆袋一手拿着CAR-15向车 外还击的。每当被人群堵截时,他们就用.50机枪、Mk19和震撼弹杀出血路。

  一架MH-60呼叫代号为“超级61”的负责在空中导 航和掩护,驾驶员为克利夫顿·渥尔考特准尉(Clifton P. Wolcott)和多诺万·布里利准尉(Donovan Briley),当他们低空飞过目标区域的街道上空时,被一枚RPG-7发射的火箭弹击中MH-60的尾部,“超级61”掉落在街道上,大批的索马里群众 立即涌去坠机的位置。“超级61”坠毁时共有6名成员,除4名机组成员外还有两名三角洲队员。一架呼叫代号为“星41”的MH-6“小鸟”,由基斯·钟斯准尉(Keith Jones)和卡尔·迈尔准尉(Karl Maier)驾驶,他们冒险附近的街道降落。钟斯跑向“超级61”的残骸希望能够救出伤员,渥尔考特和布里利都已经在坠机中死亡,钟斯成功地拉出另外两名 士兵进入“小鸟”,同时迈尔则一边单手操纵直升机一边用他的随身武器MP5K压制索马里人,最后在强烈的地面火力之下,MH-6成功地带着机组成员和生还 者起飞。

  “超级61”被击落是另一个美军指挥官没有预想到的意外,尽管早在10月份之前就已经有一架直升机被RPG击落,但似乎没有人想到这个“偶然”事件会 重现。不过美军指挥官的反应也很快,立即通知待命的战斗搜索救援队出发前往坠机地点,同时又命令在目标建筑区的车队在收容好犯人后前往坠机地点。由于在目 标建筑的搜捕工作还没有完成,因此游骑兵的现场指挥命令留下一个机枪小组,其余人先赶往坠机地点。而在机场待命的第10山地师第14步兵团2营C连也与一 部分游骑兵一起组成一支救援队伍,乘车出发前往“超级61”坠机地点。

  代号“超级68”的MH-60在3分钟后就把战斗搜索救援队送 到坠毁现场,在把15名PJ垂降到地面过程中“超级68”也被一枚RPG击伤,但驾驶员支撑到所有人都降落到地面后才返航,并在基地迫降成功。不过电影中 是不知道被什么击中了,只是冒了一下烟。进入“超级61”的3名PJ发现两名飞行员已经死亡,而两名机工长雷·邓迪(Ray Dowdy)上士和查理·华伦(Charlie Warren)军士仍然活着,于是就地进行救护工作,期间索马里人一直在向“超级61”射击,一名PJ被流弹打伤手臂。其余的PJ与徒步赶到现场的游骑兵 Chalk-4一起建立防线,等待救援部队。

  此时,另一架黑鹰“超级64”代替“超级61”的位置,“超级64”上只有4名成员,飞行员迈克·杜兰特准尉(Mike Durant)、雷蒙·法兰克准尉(Raymond Frank)和机工长比尔·克里夫兰中士(Bill Cleveland)、汤米·菲尔德中士(Tommy Field)。“超级64”在飞过目标区上空时被RPG击中,尾部严重受损,因此空中指挥官命令他们立即返回机场。但在返航途中由于尾部破碎而坠落,于是 直升机一头扎进一栋房屋,并导致几名索马里平民的死伤。现在,美军有两架直升机被击落了,“超级61”的坠机现场被称为第一坠机地点,而“超级64”的坠 机现场被称为第二坠机地点。

  现在,战斗搜索救援队正在第一坠机地点,无法到达第二坠机地点,也没有人想到过会有两架直升机坠落,因此 行动前没有组织第二支求援部队。从机场出发的第10山地师的救援部队由于没有装甲突击力量,因此在RPG的打击下也无法前往坠机地点,不得不返回机场,并 与其他的部队一起组织新的救援部队。因此,现在只有让距离最近的护送车队前往第二坠机地点了。

  此时,在目标建筑的护送车队指挥官正在 等三角洲队员通知他们开车,但三角洲队员却在等待车队指挥官通知他们动作,后来是一名CCT队员出来联系才发现双方都浪费了时间。由于少了三辆车,加上计 划改变而没有足够的车辆,因此决定由护送车队押着俘虏去坠机地点,而负责突击行动的三角洲队员和游骑兵则在目标建筑附近防守,等待新的车队来接他们。车队 出发了,原计划的路线是直接返回基地,但现在却要通过不熟悉的街道先开去坠机地点。当护送车队的指挥官负伤后,就由一名CCT队员出来负责无线电联络,这 名有丰富地空协同指挥经验的空军特种部队士兵打算不再经过C2的多重指挥,而是直接以OH-58D引路,OH-58D也非常有效的把他们引向坠机地点,但 问题是观测直升机想先救“超级64”,而C2想先救“超级61”,结果指挥混乱加上迷宫般的摩迦迪沙街道,使车队在枪林弹雨下迷了路。

   另一架代号“超级62”的MH-60飞到第二坠机地点上空,“超级62”的飞行员为迈克·高夫纳(Mike Goffena),除4名机组成员外还搭载了3名三角洲队员:兰德尔·舒加特(Randy Shughart)、加里·戈登(Gary Gordon)和布拉德·哈林斯(Brad Hallings)。他们知道杜兰特的飞机上4人都是空勤人员,地面作战能力不如步兵。高夫纳的直升机和另一架炮艇直升机用火力控制住蜂拥的人群,这两架 直升机的飞行员都用无线电请求紧急降落下去救援。

  一开始空中指挥官指示他们等待组织新的纵队前去,但由于地面护送车队已经迷路,而救 援部队已经在第一坠毁现场,而索马里人源源不断地涌向“超级64”的坠机位置时,于是C2同意了让舒加特和戈登下去地面,对机组成员进行包扎,并建立防护 据点,直至救援部队到达,而另一名三角洲队员则留在直升机上进行火力支援。高夫纳低飞到一处较空旷的地形,盘旋了一阵就悬停在5英尺高,两名三角洲队员跳 了下去。由于街道太复杂,因此一名“超级62”的机工长在舱口探出身来给两名志愿者指路,并向坠机地点投出一个烟雾弹。

  “超级64”坠毁后,杜兰特由于断了脚,是在舒加特和戈登的帮助下离开机舱, 而在此之前同样是断了脚的法兰克却已经自己爬出机舱了。现在,基斯和迈尔的“星41”把两名伤员(其中一名抢救无效死亡)送回基地后,又赶到第二坠机地点 打算作另一次冒险,他们悬停在另一条窄巷内等待舒加特和戈登把伤员带来,但他们并不知道4名“超级64”的机组成员都负伤,两名三角洲队员无法把他们带过 来,后来由于油量不多而向空中指挥官申请返航。

  在第二坠机地点,只有三个人能够作战。但他们并非弧军作战,“超级 62”一边在空中规避PRG,一边为他们提供火力掩护,但没多久,“超级62”也被一枚走运的RPG击中了,机上另一名三角洲队员受重伤,但“超级62” 成功返回基地迫降。在战斗过程中,戈登和舒加特一直有用无线电联络指挥中心,但救兵一直没有出现。后来戈登和舒加特先后被杀,其他三名机组成员也被索马里 人打死,如果不是有民兵想活捉人质,及时向天开枪的话,也许杜兰特也会和他的同伴一样。

  由于护送车队伤死惨重,不得不返回机场重新组 织救援队伍,于是指挥官决定让留守目标建筑的80多人步行前往第一坠机地点。由于这些徒步士兵可以利用各种障碍物掩护自己,因此伤亡非常小。如电影一样, 他们到达第一坠机地点附近建立了防守据点,并在强大的空中火力支援下等待着新的救援部队出现。

  夜晚,索马里人利用对地形的熟悉和黑色的皮肤摸近美军的据点,但由于他们没有经过夜战训练,美军可以通过枪口的火光轻易发现他们,黑色且拥有夜视设备 的AH-6也可以随意攻击只能听到却看不到这些“夜空中的死神”的索马里民兵。据守现场的美军还用红外闪光灯布置在据点周围,“夜间猎人”能够看到,免得 被自己人打死。在晚上9点30分,AH-6扫射了聚集的索马里民兵,赶跑了第一坠机地点附近的索马里人后,“超级66”冒险降落投放了一批医疗用品、饮用 水和弹药,期间也多次被子弹击中,一名机组成员面部中弹。

  同时,没有装甲车辆的美军正与巴基斯坦和马来西亚的维和部队联系,打算借用他们的坦克和装甲车组织一直联合救援部队,但由于意见不统一,争吵了很长时 间,然后又为了解决三方语言不通的问题,继续浪费时间。直到深夜,由于第10山地师的两个连、一部分游骑兵、再加上马来西亚的装甲车和巴基斯坦的坦克组成 第二支救援队伍,才在新港集合起来,然后从新港出发、先到达最近的第二坠机地点,然后再到达第一坠机地点。由于“超级61”驾驶员的尸体卡在机舱内,救援 部队要割开装甲把尸体拉出来,因此一直到天亮,救援车队才从第一坠机地点出发,前往巴基斯坦部队驻守的露天体育场。

  索马里民兵俘虏了迈克·杜兰特之后,打算用他来交换被抓走的索马里囚犯。但是在他们 可以把杜兰特带到他们的村庄之前,半路上被地方强盗拦劫,这些强盗带走了杜兰特,要用他来交换赎金。杜兰特被送到一栋房子里,在录像机前被审问和掌掴,这 盘录像带与索马里人侮辱美军尸体的录像带一起被送到CNN在美国播放。稍后,在艾迪德支付了杜兰特的赎金之后,他被转移到艾迪德宣传部长的住所。五天后他 接受了国际红十字会的一个代表拜访和英国、法国新闻记者的采访,然后在十天之后,他与被美军俘获的艾迪德官员进行交换,回到家乡并受到英雄式的欢迎。

   整个行动中,美军有两架直升机被击落,另外两架被击伤,数辆美军汽车和三辆马来西亚装甲车被击毁,19名美军士兵(有些统计数字为18,是忽略了第10 山地师一名伤兵在送到德国后不治身亡的)和1名马来西亚士兵死亡,84名美军士兵和7名马来西亚士兵受伤,1名美军被俘。索马里方面宣称的死亡人数是 312名,伤814名,但事实上不只这么少,由于索马里缺少医疗保障,又没办法能够进行有效的人口调查,许多伤亡难以统计,估计死亡人数超过500人,受 伤过千。

Dienstag, 5. Juni 2007

黑鹰计划 6 参战部队 空降救援队 PJs




美军空降救援队 Pararescuemen 也被成为PJs(即pee jay)是美国空军特种行动指挥部(AFSOC)与空军战斗指挥部下的,在人道主义行动、战斗中实施人员救援、救护的一个单位。它的组建、训练及装备都是 围绕着在医院或战地进行人员救护这个首要任务。空降救援队也被用来对美国航空航天署进行支援,他们执行过航天员在水中降落后的救援任务。他们头戴的栗色贝 雷帽已经成为了他们的象征。

PJs现有的部队:
38救援中队,驻守格鲁吉亚Moody空军基地;
106“救援的翅膀”,驻守纽约国民警卫队 Francis S. Gabreski机场;
129“救援的翅膀”,驻守加利福尼亚空军国民警卫队 Moffett Federal 机场;
125特种战术队,驻守俄勒冈 Portland 国际机场;
23特种战术队,驻守佛罗里达 Hurlbert;
212救援队,驻守阿拉斯加国民警卫队;
123 特种战术队,驻守肯塔基州国民警卫队;
31救援中队,驻守日本 Kadena 空军基地;
92“救援的翅膀”,驻守佛罗里达 Patrick 空军基地。