Road Runner与Skylon概念重卡：解决能源与环境问题的探索者(下)
低风阻气动布局的Skylon同样出于能源和环保的考虑，Skylon(摩天)的设计理念与Road Runner有所不同。美国设计师Nikita Kalinin的作品Skylon是从减少能耗的角度来解决这一问题的。“在21世纪的汽车设计不仅仅意味着造型。我们这一代人比以往任何时候都更需要对环境负责。我们都肩负着使命，创造更清洁的车辆，并提供有助于减少对环境产生不良影响的解决方案，同时让人的出行更加容易、有品位。”这就是设计师Nikita Kalinin的设计理念。Skylon是一辆电动/柴油混合动力卡车，是高效、高速的前卫卡车，其灵感来源于勒芒赛车和高速列车的空气动力学技术。根据作者的设定，Skylon具有以下特点：牵引车与挂车一体的智能核心技术(Smart Pivot)；在虚拟风洞中的风阻系数低至0.23；顶盖的大型太阳能电池板为所有附属系统提供能源；太阳能电池板还兼有主动空气制动和在高速行驶中稳定车辆的作用；锂电池轮毂电机；混合动力制动能量回收；有2个豪华卧铺和1个在车厢内的卫生间；能见度最高的单座驾驶座舱。
图9 Skylon概念重卡让我们先看看这款Skylon的造型(图9)。修长的车身，驾驶室的位置非常靠后。长长的车头为复杂的混合动力系统提供了足够的空间，况且还有轮毂电机分布在6个车轮上，Skylon的车身宽度达到了惊人的2.8 m。2个前轮罩与车头是分体结构的，这很像勒芒赛车，而大曲面的车头又有高速列车的影子。前轮罩上同样有2个摄像头代替后视镜，这在笔者之前介绍的其他概念重卡中几乎是必备的标准配置了。刀锋一样竖起的前大灯和白色的涂装看起来就像是一个幽灵，我几乎看到了他在高速公路上狂奔的魅影。整车造型给人一种后仰的感觉，似乎是疾速狂奔的车轮将驾驶室甩在了后面，很有张力。
图10 Skylon的挂车挂车与牵引车结合成一个整体，采用统一的智能核心技术(图10)。而巨大的太阳能板将牵引车和挂车的造型融合起来，相当于一个多功能的导流罩。这样的整体结构可以减少空气阻力，从而达到最佳的节能效果。
图11 Skylon的设计草图从Skylon的设计草图中我们可以看到设计师的思路(图11)：综合了勒芒赛车和高速列车的造型特征，驾驶室后移，最大限度的降低风阻系数，加宽底盘以获得高速行驶的稳定性。
图12 Skylon的多功能太阳能电池板Skylon的最大特点就在于它那巨大的多功能太阳能电池板(图12)。分为内外2层，非常像甲壳虫的鞘翅。太阳能电池板具有多种功能：既可以做为辅助电源的发电装置，为附属系统提供持续不断的电力；也可以融合车头和挂车，以降低空气阻力；还可以作稳定侧风的调整板，在高速行驶和转弯时，提高行驶稳定性。巨大的前轮罩造型的灵感来源于勒芒赛车。在轮罩内侧的后部，有2个进气格栅，用于冷却发动机。
图13 Skylon的驾驶室内部结构对于Skylon这样一款前卫的概念卡车，请允许我将驾驶室称为“驾驶舱”(图13)。驾驶舱和生活舱的空间分离开来，独立的驾驶舱空间很紧凑，有些像飞机的驾驶舱。驾驶员座椅可以360°旋转，并且和前面介绍的Road Runner一样，位于驾驶舱中间，而不是像现在大多数车一样偏置，或许灵感也源于勒芒赛车吧。不过在北美和澳大利亚的旷野，这样的中置座椅将为驾驶员提供良好的视野。驾驶舱通过一个楼梯与生活舱相连，楼梯左侧的盖子打开是厨房，厨房下方有个可以抽拉出来的桌子。生活舱后段左侧是上下2个卧铺，上下卧铺均可以折叠收纳起来，右侧是卫生间和一个可以淋浴的浴室，卫生间外侧是投影屏幕。驾驶舱有卧室、卫生间、浴室、厨房，还有娱乐设施，几乎就是个移动的家了。也许未来卡车驾驶员的工作真的会这么惬意。要驾驶这样一个复杂的大家伙，恐怕也需要驾驶员有很高的学历并且经过严格的专业培训和考核才能胜任吧？答案也许是否定的。Skylon具有自动驾驶等辅助驾驶功能，让驾驶员的工作更加轻松(图14)。
图14 Skylon的驾驶舱转向盘中间的红灯表示自动驾驶仪已经开启，Skylon正在自动驾驶中，驾驶员可以稍微放松一下，喝杯咖啡。转向盘左右还有几个控制开关：VSA(Vehicle Stability Assist)车辆稳定辅助系统，TRC(日系车的叫法，一般称为TCS，即Traction Control System)牵引力控制系统，GPS全球定位系统，OBD(On-Board Diagnostics)车载自动诊断系统。仪表全部采用数字显示屏，并且在左右两侧各有2个辅助控制的触摸显示屏。
图15 Skylon的结构图15是Skylon的结构图，显示了Skylon的外廓尺寸和内部结构。首先是Skylon和2辆典型的美国长头重卡的对比(图15)。对比的车型分别是沃尔沃VN780 和彼得比尔特379，都是美国最顶级的重型卡车。顺便说一下，彼得比尔特379就是电影《变形金刚》中的擎天柱大哥。可以看出，Skylon与传统的北美长头重卡相比，车身略长，高度降低很多，而宽度却达到了惊人的2 803 mm。这样的尺寸，更有利于在高速行驶中保持稳定。另外，Skylon牵引车与挂车的连接方式也与目前广泛采用的牵引鞍座结构不同，因此驾驶舱可以充分利用牵引车整车的长度。Skylon带上挂车，列车总长度为24 612 mm，虽然驾驶舱很长，但挂车的有效容积并不少。中间的侧视图和正视图则反映了Skylon的内部结构。驾驶员前方是电动机、制动发电机和带有自动驾驶功能的CVT无级变速器。电动机下方是燃料电池和燃料储存罐。Skylon采用了巨大的32 in(812.8 mm)轮圈，前后轮胎分别采用245/40/ZR24和305/35/ZR25，离地间隙188 mm。驾驶员座椅在正中间，后部有双层卧铺。因为驾驶舱右侧有卫生间和浴室，所以上下2个卧铺都布置在驾驶舱偏左的位置，充分利用了超宽的整车尺寸。最后是设计师设定的各项性能目标，其中有几项数据非常抢眼：满载状态下0～96 km/h加速仅需要10秒，最高车速241 km/h，这样的性能绝对可以和赛车媲美了；而百km油耗仅为11.75 L，要让一个几十吨重的庞然大物移动100 km，却仅仅消耗11.75 L燃料，恐怕是柴油、汽油这样燃烧时能量转化率不足50%的普通燃料所难以达到的。
图16 Skylon的风洞模拟实验数据设计师Nikita Kalinin用Exa公司的流场软件做了风洞模拟实验(图16)。图左下角是车身表面的空气压力，单位是N/m2。绿色的部分表示压力很小，接近0，越接近红色压强越大，越接近蓝色负压越大。从这张正视图中可以看出，车身除了正面压强较大外，大部分区域都是绿色的，接近0。右上角的表格的左半部分表示不同区域的风阻系数(Cd)：车身、车轮、整车，最小值仅有0.236。通常轿车的风阻系数都在0.3～0.5之间，跑车的风阻系数一般也就是0.24，有些赛车的风阻系数可能达到0.15。可以看出，Skylon的风阻系数非常低，完全优于现在大多数轿车，达到跑车的级别了。从这点上看，设计师Nikita Kalinin对自己的作品Skylon的性能如此自信，也在情理之中。能源和环境问题，是目前全世界的焦点。在石油资源逐渐枯竭的未来，如何解决这个问题，Road Runner和Skylon给出了不同的探索方向：Road Runner通过氢能源的应用，使汽车摆脱对石油能源的依赖，并且很好地解决了环保问题；而Skylon则通过应用混合动力技术和空气动力学知识，一方面提高燃料的利用率，一方面减少能耗。未来是什么样？未来的重型卡车是真么样？也许就像Road Runner，也许和Skylon相似，也许是跟两者都不同的其他模式。今后，商用汽车将带您欣赏更为奇特的卡车概念设计。往期精彩内容，点击即可浏览Road Runner与Skylon:能源与环境问题的探索者(上)日韩商用车品牌介绍之日野河北：4月起不符国五标准新车不予注册看中国多方出动应对美国“双反”[视频]台湾卡车模型爱好者聚会引围观