汽车设计中，使用了哪些仿生学原理？

大家看现在的汽车，经常听到鹰眼式大灯、虎啸式前脸、鱼型车身等；更有些车型直接就以动物来命名，比如捷豹、野马、甲壳虫等；还有些车型的车标就是一种动物，比如野马是一匹奔跑的马、法拉利是一匹直立的马、标致是一只狮子，等等。那么为什么很多车都与动物有关呢？这就牵扯到一个很复杂的学说：仿生学。可以说，汽车与仿生学有密不可分的紧密联系，很多汽车的设计灵感以及功能开发都是从动物身上获取的。

首先了看看什么是仿生学。所谓的仿生学是指人类模仿生物的功能、形态等，用来指导发明创造的科学。说起来非常的高大上，事实上是极为简单也是极为常见的，比如飞机，就是人类模仿鸟的飞行原理制造出来的；再比如锯，是人类被植物叶子锋利的边缘划伤之后发明的；其它的还有雷达、潜水艇等等，都是人类受到动物的启发后研制出来的。其实地球上的各种生物，从诞生的那一刻开始，就在不停的进化，在漫长的进化史中，获得了极强的适应自然界的能力。人类向生物学习，从中获取设计灵感，其实也是人类适应自然界的一种进化。

那么人类在汽车设计上都应用了哪些仿生学的原理呢？总体说来，可以从外形上、结构上和功能上这三方面来讨论。

首先来说说汽车的外形设计。应该说在这方面，汽车借鉴仿生学是最多的。很多车型都是借鉴甚至是直接仿制动物的外形，最著名的就是大众的甲壳虫汽车，它的造型简直就是一只等比例放大的钢铁甲壳虫；其它的比如吉利的熊猫汽车，外形也神似一只憨态可掬的熊猫；还有美国的道奇蝰蛇，就像一条灵动的蝰蛇在飞舞；日本的光冈大蛇，就像一条吐着信子的大蛇在跃动；前苏联的伏尔加轿车，就像一只极速奔跑的小鹿；等等。

现在汽车的整体造型，也是借鉴于仿生学而来的。现在的汽车车身，基本都是楔形车身，它的特点是前低后高，呈流线型，空气阻力系数小。这样的造型其实是借鉴了水中的鱼的造型，鱼在水中游，阻力非常小；汽车在空气中行驶，阻力当然也是越小越好，鱼的楔形体型给汽车设计师极大的启发，甚至有一段时间鱼型车身极为流行，后来由于安全方面的原因才不得不舍弃。

汽车不仅仅是在整体造型上仿制生物，在一些外观细节上也高仿野生动物。比如我们常说的“虎头奔”，就是说这款车的车头部分像一只老虎的前脸一样，充满了威武、霸气；还有宝马的鹰眼大灯，专注、凶悍、炯炯有神，给人以极强的视觉冲击；其它的比如起亚的虎啸式前脸、雷克萨斯的鲶鱼大嘴、保时捷911 的青蛙大灯、标志的狮爪尾灯、丰田雷凌的猛禽式前脸，等等。还有就是在色彩上的仿生，最著名的就是“大黄蜂”科迈罗，它的外形采用野生大黄蜂的黄色和黑色做为涂装，一问世就让人惊艳不已，瞬间就使人过目难忘。

再来说说汽车在结构上的仿生学。关于这方面，我们能看到的最多的就是车门造型，比如著名的奔驰300SL的“鸥翼门”、特斯拉MODEL X的“鹰翼门”、阿尔法罗密欧的“蝴蝶门”，等等。还有在我们看不见的车身骨架结构上，也借鉴了鸟类骨骼轻而结实、乌龟壳承载力大、螃蟹壳体轻而结实等特点，制造出了各种中空、发泡的金属材料，使汽车质量大幅度减轻，而车身强度却仍然保持不变。

最后再来说说汽车功能上的仿生学。地球上的生物在几百万年的进化过程中，为了自身的生存和发展，都拥有各自独特的“防身秘笈”和“独门绝技”，比如鸟类独特的飞行技巧、蝙蝠的超声波测距功能，等等。人类通过研究他们的结构、功能等，应用在汽车上，比如梅赛德斯·奔驰SLR迈凯轮的鲨鱼鳃式散热孔，就是模仿了水中鲨鱼的造型，可以有效的减小汽车高速行驶时的空气阻力，其它类似的车型也有这样的设计；迈凯伦汽车设计师研究一种旗鱼的鱼鳞造型，并将其应用在发动机进气道设计上，使发动机进气效率提高了近20%；还有汽车的倒车雷达，就是仿制了蝙蝠的超声波原理；鲨鱼鳍天线，既有很好的信号接收效果，也有很好的空气动力学；蜂巢式越野车轮胎，可以不用充气，有很好的减振效果和防爆胎的能力；现在日本正在研究的汽车防撞技术，也是以水中的鱼群为对象，研究这些鱼是如何保持如此近的距离却互不碰撞的。

梅赛德斯-奔驰曾经推出过一款名为bionic的概念车，它的车身方方正正，看上去像个大箱子，然而它却有低至0.19的风阻系数，这是一个令人恐怖的数据。其实这款概念车就是奔驰公司仿照一种箱形豚鱼设计而来的，不仅仅外形神似，在车身框架也采用了类似于豚鱼骨架的结构，不仅整备质量大幅降低，车身的刚性也提升了40%。这应该是汽车仿生学方面的极致应用了。