Hypercar与F1赛车：标致汽车访谈
摘要
本文通过与标致的访谈，探讨了Hypercar与F1赛车的区别及仿真和虚拟测试在赛车设计中的重要性。Hypercar适合耐力赛，设计独特，将引入后尾翼以提升性能。虚拟测试相比物理测试更快速、经济，3DEXPERIENCE平台支持远程协作，提升效率。仿真和虚拟测试是赛车发展的重要趋势，但需保持与物理测试的良好相关性，以确保性能开发的可靠性。
正文
通过与法国汽车品牌标致的访谈，我们了解到F1赛车与Hypercar之间的区别，以及仿真和虚拟测试对高速赛车未来布局的影响。
#Q
请为我们介绍下Hypercar与标准F1赛车之间的区别。
不同于F1赛车，Hypercar是专为长距离耐力赛而量身设计的。所以一场比赛可以长达6至24小时，比如著名的勒芒24小时耐力赛。Hypercar 是全新的车型类别，更准确的说，指的是参与2021年至2027年耐力赛的一类顶级车型。所以，Hypercar 与F1赛车在外观上有着很大的不同。Hypercar现阶段都采用封闭式驾驶舱，车身也采用长约五米，宽约两米的更大的尺寸设计。总体来讲，与F1赛车相比，Hypercar的尺寸更大，车身更重，行驶里程也更远。
#Q
新赛规对Hypercar的设计有何影响？2024年赛车的设计又将有何变化？
首先，标致9x8基于LMH赛规量身打造。LMH的赛规更为开放，这也为该车的设计带来了很大的自由度。
标致充分利用了赛规，将诸多代表标致品牌的美学元素融入车型设计。当人们看到我们的赛车时，都会联想到标致的公路车型，这对我们而言将是极好的品牌宣传。
2024款车型最显著的视觉变化是车上后尾翼的加装。从一个非专家的视角来看，尾翼的加装是为了更好的匹配全新的轮胎尺寸，以获得更好的整车气动性能。
#Q
加装尾翼这项举措是对车辆空气动力学性能影响最大的因素吗？
是的，没错。尾翼的加装会直接改变尾流的结构与尺寸，于整车升力和阻力的影响都是最直接，最至关重要的。
#Q
虚拟设计和测试与真实风洞和物理测试有何不同？
整体而言，虚拟设计的开发周期更快，而且成本更低。而在真实风洞和物理测试中，我们需要开发样车，需要妥善的设计相关零部件。
实体样件的开发有设计和生产阶段，往往涉及多道工序。根据样件的复杂程度，通常需要六到十周的时间。随后进行物理测试，又需要一周的时间。总的来说，从概念设计到物理测试，整个开发周期需要二到三个月。如果采用虚拟设计和CFD测试，我们可以在一周内得到概念设计及其对应的仿真结果。所以整体的开发流程会变得更快，而且成本也更低。
#Q
在设计流程的初期阶段引入仿真分析对最终结果会有怎样的影响，又带来了哪些收益？
在设计流程的初期阶段引入仿真是至关重要的，这有助于我们尝试更多看上去截然不同的设计理念，也更好的帮助我们梳理灵感，积累经验。
对这些别具一格各有特色的设计灵感全部进行物理测试显然是不切实际的，除了涉及到大量的样件制作，测试费用也过于昂贵。而使用仿真，就可以很好的规避上述问题。在项目初期，我们就可以对各种设计灵感进行仿真模拟，对性能开发潜力进行有效评估及方案权衡。相较于在现有产品上做一些细微的改进，仿真可以带给我们更多的可能性。
#Q
在开发初期阶段引入仿真对于设计工程师而言有何帮助？
就像我前面解释的那样，他们可以接触到截然不同的东西。从设计角度来看，一方面，不同设计灵感的造型是截然不同的，这可以扩宽设计师的视野；另一方面，借助仿真，他们可以清晰的洞察不同造型的性能差异。
所以，使用仿真不仅可以得到总体结果，评判某一款设计是否有效，还可以在不同的方案间进行比对和权衡。通过仿真，我们可以详尽地了解性能背后的原理及机制。
我们可以观察零部件周围的流场结构，这将有助于我们理解性能背后的物理现象，并理清后续的设计思路。这一过程对设计开发至关重要。
因此，仿真可以帮助我们更细致的理解物理问题，得到解决方案，并为下一阶段的灵感构思提供助益。
#Q
3DEXPERIENCE平台在助力车辆设计和测试的过程中最有价值的方面是什么？
我觉得有两个方面。其一，是我们在统一的设计环境中进行开发设计，即涵盖了CAD设计、曲面生成、表面网格划分以及仿真计算。这些流程全部集成在统一的环境中，减少了数据转换，传输，并降低了使用难度，确保了不同步骤间的平顺过度。
其二，是基于同一数据源，这为我们的设计人员提供了更多的灵活性。对于远程协作的团队而言，他们可以快速的查看同一模型数据，分享同一仿真分析结果，减少了团队协作上花费的时间与成本。
我们的项目启动正赶上COVID-19疫情时期，团队成员都在居家隔离。通过达索系统统一平台，同一数据源的操作环境，团队成员得以通力协作，及时交换意见，确保项目交付进度。
#Q
如果不使用仿真进行设计和测试，车辆的性能会如何？
性能会大打折扣。很明显，我们可能会因此错失一些精彩的创意。很多创意仅仅是因为与现有设计差异过大而不被纳入考虑范围。所以如果不使用仿真，我们根本不会花时间和成本去考虑那些创新设计。
所以，我认为我们从仿真中获得了更大的产品性能提升。如果没有仿真，车辆的性能将会大打折扣。当然，项目进度也将受到影响，我们可能会面临延迟交付的风险。
#Q
您如何看待仿真和虚拟测试，您认为3DEXPERIENCE虚拟孪生测试对Hypercar和其他赛车未来的发展有何帮助？未来的赛车还有哪些潜力可以挖掘？
我认为这与我前面所讲述的类似。硬件性能和计算能力每天都在进步，我们可以改进并优化模型，进行更准确更高效更快速的仿真计算。但对于物理测试而言，目前的投资仍是巨大的。
如果想要建造一个全新的风洞，在获得回报前，我们将投入数亿欧元。借助仿真，我们可以处于虚拟世界中，不受现实世界的约束，且这种设计环境的投资规模要小得多。
当然有一点非常重要，我们也要定时的进行物理测试，以确保虚拟仿真与物理测试间良好的相关性。良好的相关性，会更好的发挥仿真的价值，并在性能开发中提供更高的可信性。我们借助仿真分析的场景也会越来越多，性能开发的速度也会越来越快。
所以，我认为使用仿真进行空气动力学开发已成为一种非常明显的趋势，并会持续发展下去。在过去的十几年里，我们已经看到了这种趋势的形成。在不久的将来，仿真将会迎来更快的发展，仿真也将会变成一件更快捷、更高效，更经济的事。
来源：达索系统
