高效科技：3D掃描器加速汽車設計優化之路

真實世界範圍結果

我們的 AeroX 測試開始時安裝了可選擾流板，運行標準 70 英里/小時的速度。該配置返回了 1.74 英里/千瓦時的消耗數據和 213 英里的 MT 公路行程範圍，兩者都比基準酒桶覆蓋條件差 11%。然後我們拆下擾流板並重新開始 70 英里/小時的測試。油耗提高至 1.89 英里/千瓦時，續航里程提高至 231 英里，但與 70 英里/小時的純酒桶狀態相比，這些數字仍然令人失望地表示續航里程下降了 3.6%。遺憾的是，這些結果在 80 英里/小時以外的任何速度下都會得到反映，此時 AeroX 似乎將油耗降低了 1.3%，並將續航里程增加了 1%（從 194 英里增至 196 英里）。

我們立即聯繫了AirShaper的Wouter Remmerie，向他分享了AeroX蓋子的照片，詢問是否能發現與他最初理想的快背蓋之間的主要差異。他對駕駛室和蓋子之間的間隙可能引起的紊流以及天線突出和後窗嵌入框架的問題表示擔憂。然後，他慷慨地提出將我們的蓋子運行到他的模擬器中，安裝到我們F-150 Lightning的“數字孿生體”上，前提是有AeroX蓋子的3D模型。然而並沒有。

IPF Racing挺身而出進行3D建模

進行3D建模 MVS根據一個沒有CAD文件的造型輔助架建造了AeroX。生成可以運行到AirShaper在線平台的文件的一種選擇本應是徵用同一個全球基準組織A2MAC1。我們可以等待預約將卡車和蓋子帶到A2MAC1位於密歇根州貝爾維爾的設施進行測量，但我們選擇了更快速、更易接近的選擇：獨立掃描。

我們打電話給IPF Racing的創始人Zac Watts，他最近為我們的一位朋友3D建模了一個凱迪拉克Cimarron的輪胎。Watts帶來了他的Shining 3D EinScan HX掃描器，選擇了其藍光功能，這對於平面板最好。他開始在蓋子表面隨機黏貼小小的反光點。

接著，他噴灑了一層具揮發性的無光澤噴霧。然後他校正了掃描器，設置了環境光線，並開始系統性地使用EinScan HX掃描整個表面。我們看著表面在他的電腦螢幕上逐漸構建一個模型，最終數據包含了1650萬個點。清理模型以供任何流行的建模格式（STL，STP，IGES）使用又花了幾天。在掃描後，我們去掉了所有點，擦掉了剩下的無光澤噴霧，準備進行AeroX的現實世界測試。

真實世界的航空測試

在等待進行正確的3D模型分析時，我們決定利用傳統的真實世界空氣動力學測試方法，使用羊毛線結球來快速評估Wouter的一些主要擔憂。這是任何人都負擔得起的風測試方法。只需購買一些對比顏色的羊毛線，將它們繞在手指上，然後剪斷，製成相同長度的羊毛線標記，然後將它們全部貼在您想研究的空氣動力學表面上。我們按照有序的模式將絨球放置在駕駛室和蓋子後半部分的各個位置上。然後，我們安裝了帶有魚眼鏡頭的GoPro相機，能夠觀察大部分蓋子，並拍攝卡車以每小時45英里的速度行駛在箭頭直線的伍德沃德大道上的靜止照片。通過使用灰色膠帶，我們能夠消除駕駛室和蓋子之間的間隙，以測量這是否顯著減少了紊流。

初步結果

駕駛室上方和蓋子上的氣流似乎是附著的和層流的，正如在開放間隙和膠帶配置中平靜地指向船尾的紗線所證明的那樣。但後玻璃上的攪拌和向後吹的紗線簇，尤其是頂部附近，顯示存在流動分離和湍流。

在瓶蓋的兩側，雷默里注意到了明顯的神經流動和強烈的向上成分。後視鏡產生的湍流和駕駛室與蓋之間的間隙加劇的湍流可能是造成緊張的原因，而後玻璃上的低壓區域將空氣向上和向內吸引。

在與Remmerie和A2MAC1的代表的早期交談中，我們了解到在橢圓形賽道上進行真實世界測試存在許多潛在的陷阱，其中最令人擔憂的是偏航。根據A2MAC1技術和性能見解產品總監Vincent Keromnes的說法，當在橢圓形賽道上從一條直道到另一條時，平均偏航角為4度。與僅有蓋子覆蓋的情況相比，風以這個角度（或更大角度）撞擊卡車時，將會與AeroX蓋子相比，遭遇更大的前方面積。這可能解釋了我們的結果。但在收到AirShaper和A2MAC1的官方模擬結果之前，我們將保留對AeroX蓋子的氣動特性的最終判斷。