征服全路況的車載黑科技

沈臻懿

1.“可重構(gòu)輪履”技術(shù)，只需要2秒鐘時間，就可實現(xiàn)車輛在輪式和履帶式之間的任意轉(zhuǎn)換2.四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)，能令停車更為便捷

如果大家稍加留意，往往會發(fā)現(xiàn)，在這么多私家車中，SUV的數(shù)量甚至隱隱有超越普通轎車的趨勢。相比于普通轎車來說，SUV不僅“長相霸氣”，而且在駕駛樂趣方面，其視野更為開闊，車輛通過性能更好。甚至在不少人眼中，不管是多么惡劣的路況，SUV都能輕松應(yīng)付。然而，這中間實則存在著一大誤區(qū)——將SUV與越野車，甚至是全地形車混為一談。倘若面對的是惡劣路況，甚至都沒有常規(guī)意義上的道路時，包括SUV在內(nèi)的普通車輛，都只能望而興嘆。

輪胎瞬間變履帶的全地形車

如果有人問汽車輪子是什么形狀的，想必大家都不用思考，就會說出答案：輪子是圓的。不過，近期美國國防部國防高級研究計劃局的一項研究，卻完全顛覆了地球人的一貫認(rèn)知。這一新科技被命名為“可重構(gòu)輪履”，其可以毫無障礙地在圓形輪胎與三角形履帶之間進(jìn)行切換。

如何能讓車輛既可行駛在鋪設(shè)的道路路面，又能夠適應(yīng)崎嶇不平的越野路面，長期以來都困擾著各國研究人員。早在二次世界大戰(zhàn)時期，德國、美國等國都研發(fā)過一種半履帶車。這種車輛在當(dāng)時看似“前衛(wèi)”，既可兼顧輪胎行駛，又同時擁有履帶，但在實用性方面卻不理想，最終消失于歷史長河之中。

DARPA的“可重構(gòu)輪履”技術(shù)，則完全不同于以往任何一種設(shè)計，甚至被譽為是野外機動行駛的新標(biāo)桿。這一技術(shù)的神奇之處在于，當(dāng)被安裝在車輛上后，其在公路路面上可始終保持圓形輪胎的形態(tài)，行駛?cè)膛c普通車輛完全無異。但當(dāng)車輛需要通過復(fù)雜路面或越野路況時，圓形輪胎可在行進(jìn)的同時直接“變身”為三角形，且耗時僅僅只需要兩秒鐘。原本輪胎上的胎面，則轉(zhuǎn)換成履帶式結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)車輛在輪式和履帶式之間的任意轉(zhuǎn)換。

相比于輪胎而言，履帶與地面之間相接觸的面積更大，故而其在面對坑洼路面、障礙地形時的擺脫困境能力更強。因此，這一全新技術(shù)，可以令車輛在全地形上始終保持行駛?cè)痰谋憬菪耘c靈敏性。不過，“可重構(gòu)輪履”技術(shù)目前還處于試驗研究之中，DARPA考慮未來將把這項新型技術(shù)應(yīng)用于實際車輛的全地形行駛中。

不畏爛路的螺旋推進(jìn)技術(shù)

通常情況下，輪子都是車輛的標(biāo)配。即使是前述能夠讓輪胎瞬間變履帶的全地形車，輪子依然是其車輛的必備之物。然而，有科學(xué)家腦洞大開，居然另辟蹊徑地發(fā)明了完全不需要輪子的螺旋推進(jìn)車。這一車輛在爛路上的強悍行進(jìn)能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了世界上任何越野車輛。

簡單來說，螺旋推進(jìn)技術(shù)就是利用了滾動摩擦的原理。將這一技術(shù)移植到特種車輛上，即出現(xiàn)了擁有船型車身，依靠螺旋推進(jìn)器行進(jìn)的“螺旋推進(jìn)汽車”。這種車輛的左右兩側(cè)車架下安裝有兩個或四個浮筒狀螺旋推進(jìn)器，且兩側(cè)推進(jìn)器的螺旋方向各不相同。由于“螺旋推進(jìn)汽車”的車身和螺旋推進(jìn)器均采用密封設(shè)計，因此尤為適合在泥地、雪地以及沼澤、水網(wǎng)地帶等半流體狀態(tài)的地形行駛。

誠然，“螺旋推進(jìn)汽車”有著非常神奇之處，面對越是惡劣不堪的地形，其行駛能力就越強悍。不僅能夠在沼澤、沙地、雪地等地方飛速前行，即使是在水面之上，“螺旋推進(jìn)汽車”也能夠通過左右螺旋推進(jìn)器以相反方向旋轉(zhuǎn)推動的方式，讓汽車沿著推進(jìn)器的軸線方向行駛，從而實現(xiàn)水陸兩棲的功能。然而，這種沒有輪子，且不畏爛路的神奇車輛，也有著自身略顯尷尬的“秘辛”。

“螺旋推進(jìn)汽車”的設(shè)計原理，使其定位于能夠滿足極端地形條件的特種車輛，但卻很難與日常生活中的普通車輛畫上等號。我們知道，日常用車所行駛的，都是路況較為平坦的公路水泥路面。但如果讓“螺旋推進(jìn)汽車”行駛在水泥路面之上，不僅會因螺旋推進(jìn)的動力方式，大為制約車輛的行駛速度，且水泥路面在對螺旋推進(jìn)器造成磨損的同時，也會對路面本身帶來不小損傷。因此，利用螺旋推進(jìn)技術(shù)所研發(fā)出的特種車輛，雖能征服各類惡劣路況、地形，但在日常生活的正常公路之上，基本很難見到。

讓停車更容易的四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)

現(xiàn)今不少汽車的型號中，都會帶有標(biāo)志著該車加長特性的“L”后綴。面對那些軸距不斷加長的中大型車，人們在熱衷于車內(nèi)空間持續(xù)增大的同時，這些長軸距車輛操控靈活性的煩惱也隨之而來。在這其中，倒車入庫無疑是最為典型的一項難題。停車入庫不僅是一項技術(shù)，更是一項令不少司機頗為頭疼的煩心事。

所幸，有一種名為“四輪轉(zhuǎn)向”的車輛底盤技術(shù)，不僅解決了車輛的操控靈活性問題，并且還強化了車輛的操控性能和行駛平穩(wěn)性。為了能將“四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)”加載于車輛之上，科學(xué)家們需要在車輛上額外安裝專門的轉(zhuǎn)向電機與拉桿。當(dāng)車輛低速繞行時，四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)能夠讓后輪與前輪按相反方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而極大程度地縮小車輛的轉(zhuǎn)彎半徑。一旦半徑減小，隨之帶來的好處顯而易見。如果是在停車過程中，更小的轉(zhuǎn)彎半徑，能夠讓車輛更為靈活地停進(jìn)見縫插針的停車位;在高速轉(zhuǎn)向的過程中，四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)則可讓后輪的轉(zhuǎn)動方向與前輪保持一致，從而減少了車身側(cè)向傾斜的程度，令車輛更為穩(wěn)定;高速行駛時，四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)可以使車輛兩側(cè)后輪向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，加強車輛的安全性能以及在制動時的可靠性。此外，即使是面對那種惡劣的路況路面，只要是加載了四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的越野車，其脫離險境的能力瞬間將大為提升！

不過，這一科技的未來應(yīng)用，在較大程度上還受制于成本的約束。由于四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的介入，會使得車輛成本，特別是研發(fā)費用上升;再者，由于車輛底盤增加了這一活動構(gòu)件，因此在車輛的調(diào)校上也會更為煩瑣，同樣也提升了車輛的成本。

不怕漏氣和爆裂的蜂巢輪胎

現(xiàn)代車輛所采用的充氣輪胎，雖然具有明顯的優(yōu)勢，但卻難以回避漏氣、爆胎等問題。由車輛爆胎所引發(fā)的嚴(yán)重事故，在各類道路交通事故中往往占到了不小的比例。我們都知道，大部分車輛的驅(qū)動方式都采用前輪驅(qū)動的模式。車輛如果在較高時速的行駛過程中發(fā)生前輪爆胎，那無疑是極為危險的情形。由于路面對于車輛的推力集中在了前輪，一旦前輪出現(xiàn)爆胎，車輛就會嚴(yán)重?fù)u擺并出現(xiàn)跑偏，甚至直接在高速狀態(tài)下發(fā)生翻滾。

不過，近期已有科學(xué)家從仿生學(xué)領(lǐng)域出發(fā)，研發(fā)出了一款不再需要充氣的蜂巢輪胎。由于這種新型輪胎不需要充氣，故而也就不會存在漏氣甚至爆胎的問題。這一黑科技輪胎，利用蜂巢結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)車輛輪胎中的充氣結(jié)構(gòu)。其擁有模仿蜂巢結(jié)構(gòu)的一系列六角形結(jié)構(gòu)，能夠起到與傳統(tǒng)輪胎一致的減震功能。同時，六角形結(jié)構(gòu)令其更為堅固，不僅具有較為強大的載重能力，且可以將承載重量予以均勻分布，從而使得車輛能夠更為平順地行進(jìn)。如果將這種仿生蜂巢輪胎安裝在時常處于惡劣環(huán)境的軍用車輛上，即使面對路邊簡易爆炸裝置的全力一擊，蜂巢結(jié)構(gòu)在抵御爆炸沖擊的同時，仍可以每小時80公里的時速行進(jìn)。這一強悍性能，無疑可在兇險的戰(zhàn)場環(huán)境之中，拯救更多人員的性命……

即使是面對惡劣的路況，只要是加載了四輪轉(zhuǎn)向技術(shù)的越野車，其脫離險境的能力瞬間將大為提升

編輯：黃靈? yeshzhwu@foxmail.com