SnowRunner + SolidWorks + Panther = Galaxy


如果說(shuō)漫威宇宙是脫離現(xiàn)實(shí),對(duì)超自然力量的幻想,那么我的宇宙就是基于現(xiàn)實(shí),對(duì)可能的未來(lái)的設(shè)想。

不可否認(rèn)的是 SolidWorks 是一款非常實(shí)用的生產(chǎn)力工具,但這并不影響它具備模擬建造玩具模型的功能。所以,本文不是什么專業(yè)教程,只是一個(gè)玩具雜志,在 SolidWorks 近乎無(wú)限的空間中,自由發(fā)揮,盡情想像,將腦海里對(duì)極地探險(xiǎn)車輛的理解,展現(xiàn)在眼前?,F(xiàn)在就以盧森保亞美洲豹和奧什科什 M983 為原形,打造一款適合極地探險(xiǎn)使用的車輛。
雖然,奧地利的盧森堡亞公司一直是做消防車的業(yè)務(wù),并未有查找到其有關(guān)極地探險(xiǎn)車輛的相關(guān)信息,不過(guò)它的美洲豹系列外觀設(shè)計(jì)得很成功,很有未來(lái)感和科技感。因此想把美洲豹的車頭的設(shè)計(jì)元素借用過(guò)來(lái)。不考慮太多具體實(shí)現(xiàn)可能性,8×8,半掛,帶折臂吊。
美洲豹這款車看起來(lái)就是一種去極地探險(xiǎn)遠(yuǎn)征的感覺(jué),既然“我們的征途是星辰大?!保突谩毙呛!睘椤般y河”,英文名譯作 Galaxy。

一、底盤和懸架
有了前兩期的畫(huà)外觀的基礎(chǔ)(《歐卡2+SolidWorks=卡車建模》《SolidWorks 卡車建模》),這次將一些遮擋在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)也加入進(jìn)來(lái),而懸架系統(tǒng)便是其中的首選。一個(gè)是因?yàn)閼壹芟到y(tǒng)大量應(yīng)用連桿結(jié)構(gòu),連桿的機(jī)械屬性很強(qiáng),連桿聯(lián)動(dòng)的時(shí)候那種動(dòng)態(tài)效果非常吸引人。另一個(gè)是因?yàn)檫B桿的組合形式非常多,因而可以根據(jù)具體條件選擇合適的難度來(lái)進(jìn)行展現(xiàn)。
由于主體是參照美洲豹,所以主體就以整體橋+螺旋彈簧+一系列的連桿組成。由于是第一次正式細(xì)致地去研究懸架的,里頭的連桿布置方式來(lái)來(lái)回回修改了多次。限制車軸橫向位移的結(jié)構(gòu)一開(kāi)始想用瓦特連桿,但發(fā)現(xiàn)空間不好布局,而且對(duì)瓦特連桿的運(yùn)動(dòng)特性把握不好,于是就放棄了,準(zhǔn)備換為潘哈德連桿。折騰了一翻之后,發(fā)現(xiàn)和限制車軸縱向的平行4桿機(jī)構(gòu)加在一起,再加兩個(gè)彈簧又過(guò)約束了,而且潘哈德連桿這種非對(duì)稱的結(jié)構(gòu),看著難受,于是決定再改,最后終于變成現(xiàn)在使用三角連桿的結(jié)構(gòu)。
由于決定做8×8的結(jié)構(gòu),因此前橋比后橋多了轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),因?yàn)檐囕喬幍目臻g比較緊湊,試了好久,才沒(méi)讓轉(zhuǎn)向的輪胎和底盤干涉。








二、大燈
車頭大燈是十分影響整車顏值的部分,所以對(duì)車頭燈花了很多的功夫。原本想法是在長(zhǎng)條形的基礎(chǔ)上,做一個(gè)傾斜,類似一個(gè)平行四邊形,不過(guò)效果不太好,于是又到歐卡2里找了一下,發(fā)現(xiàn)新達(dá)夫XG+最貼新外形需求。(詳見(jiàn)Galaxy 相關(guān)參考資料)。在斜四邊形的基礎(chǔ)上,還帶有一些切角的點(diǎn)綴,而且線條運(yùn)用流暢,整體很協(xié)調(diào)而且很有現(xiàn)代感,看起來(lái)很有檔次。但頭于前臉是一個(gè)帶斜度的曲面,直接使用投影曲線會(huì)很不準(zhǔn),所以里邊的燈帶,轉(zhuǎn)向燈等的元素只能一個(gè)邊一個(gè)邊地建等距曲面,為的就是提高擬合度,相領(lǐng)層之間能看上去,更協(xié)調(diào),線條的走向平行且弧度一致。整個(gè)車頭燈足足花了一天時(shí)間,一直在建曲面,剪裁曲面,修改曲面,再建,再剪……


三、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)
這類車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)有很多種,目前常規(guī)的做法是使用柴油機(jī)+變速箱+分動(dòng)箱。不過(guò)既然是對(duì)未來(lái)的展望,我的想法是應(yīng)該要稍微帶一點(diǎn)科幻風(fēng),就是看上去要有那么一點(diǎn)高檔的感覺(jué),但又不要太過(guò)脫離現(xiàn)實(shí)情況,所以一開(kāi)始聯(lián)想到的是使用燃?xì)廨啓C(jī)作為動(dòng)力來(lái)源,這個(gè)在美、俄兩國(guó)的坦克上都有應(yīng)用。然后再一想,這類都是大型載具,比如一些礦山機(jī)械,它們是內(nèi)燃機(jī)+發(fā)電機(jī)+電動(dòng)機(jī)的組合,省去了中間的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),這個(gè)好,可以省點(diǎn)畫(huà)傳動(dòng)件的時(shí)間,于是有了個(gè)大致的輪廓:這臺(tái)車,應(yīng)該是臺(tái)電車。然后既然是用電的,為何不直接使用電池,反而還帶個(gè)發(fā)電機(jī),這感覺(jué)很老土,于是燃料電池便被我相中了。之所以不用充電電池,是因?yàn)槟壳斑@東西目前在新能源車上已經(jīng)大面積鋪開(kāi)了,但由于各種的原因,這東西不但在大家心目中沒(méi)顯得高大上,反而是負(fù)分的存在,但燃料電池就不同了,它還帶著一股神秘氣息,于是最終拍板上燃料電池。
另外燃料電池不需要自帶氧化劑這個(gè)特點(diǎn),我感覺(jué)是擊中了充電電池的死穴,充電電池的必須自帶氧化劑這個(gè)特點(diǎn),使其很難提高能量密度,畢竟要帶足夠的能量,就必須也把對(duì)應(yīng)的氧化劑也帶上,一下帶兩,燃料電池就只需要提高還原劑的儲(chǔ)量就行了。充電電池里多出來(lái)的氧化劑的重量和體積,給燃料電池增加電池堆功率或者增加還原劑攜帶量都是正加成。
再一個(gè)是充電電池的充電時(shí)間和便捷性遠(yuǎn)比不上燃料的補(bǔ)充。當(dāng)然氫燃料電池也問(wèn)題多多,氫在存儲(chǔ)方面有很大問(wèn)題,但未必一定要卡死在儲(chǔ)純氫的路上。隨著科技的發(fā)展可能更多的離子轉(zhuǎn)化膜會(huì)被研發(fā)出來(lái),到那時(shí),可以將氫轉(zhuǎn)化成其它的化合物直接被燃料電池使用,雖然可能會(huì)造成能量密度的降低,但更方便的存儲(chǔ)將會(huì)有很大的吸引力。
更進(jìn)一步的,氧化還原反應(yīng)不止有氫,其它的可再生燃料也可以被用于燃料電池。這類燃料常溫下以液態(tài)形式存在,運(yùn)輸存儲(chǔ)都十分方便,而且發(fā)展多年,有成熟的方案,而且已經(jīng)被大眾所接受。至于燃料的來(lái)源,我是基于那時(shí)人類的核聚變發(fā)電已經(jīng)商業(yè)化使用,這樣能量的問(wèn)題就基本上不是問(wèn)題了,能量的載體才是需要考慮的問(wèn)題。但由于能量白菜價(jià),所以合成這類燃料也是分分鐘的事。就像合成氨工業(yè),合成淀粉工業(yè),或許資料人類的四大基礎(chǔ)工業(yè)就會(huì)變成:合成氨,合成淀粉,合成蛋白質(zhì),合成生物燃料。
接下來(lái)的問(wèn)題就是燃料電池在工程應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)的一些問(wèn)題,比如極反問(wèn)題。這個(gè)是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題,需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行綜合解決。不同的結(jié)構(gòu),再配合不同的零部件等一系列方案,不斷地迭代,最終會(huì)在大量廠商百花齊放的條件下,經(jīng)歷被市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰的競(jìng)爭(zhēng)后,生存下來(lái)一批真正能夠把技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè),其中幾個(gè)優(yōu)秀方案成為行業(yè)主流并被大規(guī)模使用。









最后來(lái)一段視頻(上傳中),為了方便Visualize渲染,所以將伸縮的柔性彈簧改為剛性的套筒。另外修改了懸架的三角連桿的的方向。

四、折臂吊

附錄:相關(guān)資源


2. 建造過(guò)程視頻集

