高科技的广泛应用让汽车变得越来越安全和智能，殊不知，很多高科技就是源自于高大上的航空器，随着科学技术的发展，才变得贴近人们生活。本次，我们就以不再遥不可及为主题，细数一些已普遍“飞入”汽车的飞机高科技，看一看它们原来的样子，并且推算一下还将有哪些新技术会“飞”入我们的汽车中。

  上期介绍了从飞机设计中汲取灵感的车身设计，无论是早期的模仿，还是当前的理性设计，都对车辆性能起到了不可小觑的作用，本次我们就再来聊一聊由飞机材料引发的车身材料革命。

  我们知道，汽车是由不同结构的部件组成。除了需要营造乘客的座舱外，还必须给发动机等机械部件预留位置。我们从汽车表面看，只能看到表面的覆盖件，比如车门、发动机盖、前后保险杠、车轮上的翼子板等。这时，由于覆盖件需要对车辆内部起到保护作用，所以我们能看到的车身材料基本是由钢板组成。而随着技术的发展，轻量化、及行人保护需求的引入，铝合金和韧性较高的塑料也出现在了车身覆盖件上。

  不过，这并不是车身材料的全部，就好似起到建筑物支撑性的房梁，我们看不见的车架才是真正承受各部件重量和外力的核心框架，因此，这一部分要具备更高强度，当然考虑到安全性及轻量化，现在的汽车会通过不同材质的拼接来实现。常见的有钢材、铝合金、碳纤维等等。

  早期汽车沿用马车车身结构，整个车身以木制为主。1914年由Edward G budd首次制成了全钢的车身。

  不过，与汽车相比，由金属制造的飞机出现较晚。1915年12月诞生的德国容克是飞机是第一架全金属飞机。该飞机使用的是薄薄的罐头盒铁皮制作而成，并非现在的铝合金材料，所以这架飞机被戏称为“驴罐头”

  ▲1922年Lancia Lambda，是世界首款承载式车身结构汽车，并首次采用前滑柱式螺旋弹簧悬架系统

  1922年Vincenzo Lancia制造出世界首款采用单体壳承载式汽车-Lancia Lambda。车身结构的改变不仅对车身刚性提出更高要求，在悬架部分，也不同以往，首次采用滑柱式螺旋弹簧前独立悬架。车身由钢板冲压成型的结构件和大型覆盖件组成，这种结构车身一直沿用至今，并得到了不断完善和发展。

  几乎在同一时期，飞机与汽车一样，都采用了金属材料，不过，汽车采用的是几乎都是钢材，而飞机如果全用钢材就太重了，也丧失的机动性能，那么用的是什么材料呢？1925年以前，主体结构，比如飞机骨架、机翼等还是木材，只有少数部位替换成了硬铝，又称杜拉铝。而后随着飞机动力的提升，1925年以后，骨架逐渐用钢材替代，而机翼、覆盖件等由铝合金制成。到了上世界40年代，刚性更强的飞机时速已经超过了600km/h。

  进入21世纪之后，节能减排的呼声越来越高，轻量化车身被推向高潮，铝合金、全铝，碳纤维，钛合金，高分子材料等新型材料成为汽车车壳材料的新贵，开始走进人们的视野。

  随着技术的发展，重量是制约速度的重要因素，飞机自诞生以来就一直在材料上做文章，早期的飞机多用木质和钢材，如今的飞机多采用合金钢、铝合金、钛合金及复合材料。

  汽车没有过多考虑重量问题，多数采用高强度钢材制造。随着科技的发展，汽车除了搭载人及货物外，各种电子化设备的添加使得汽车重量越来越重；同时，由于汽车数量的增加，能源问题逐渐显现，汽车减重变成了汽车厂商们亟待解决的问题。

  在这样的背景下，科学家开始利用现成的技术对汽车制造进行改进，航空技术中所采用的铝合金材料就是首选，也最早出现在了汽车制造中。

  Audi Space Frame概念车这就是于1994年上市的，采用ASF全铝车身的奥迪A8（Typ 4D）的原型车，相比于上一代旗舰奥迪V8，主体框架就减轻40%，整体自重减轻了249kg。

  奥迪于1994年和1999年分别推出A8和A2全铝轿车。铝挤压型材、铝真空压铸件及铝合金板是构成其车身的三种基本元素，使这两款车的车身质量比传统钢制车身减轻40%，A2的总车质量只有895kg，而车身的静态扭转刚度反而大大提高。奥迪A8更是被评为1994年全世界100项重要科技成果之一。

  ▲沃尔沃S90的叶片式减振弹簧，由纤维增强符合材料组成，由聚氨酯基体树脂材料一层层粘合而成，相比于钢制螺旋弹簧结构，整体减重3kg，同时占用轮拱空间更小

  如今，虽说很多汽车用上了铝合金制造技术，但是其成本较高，多用于豪华车型或者超级跑车上，价格是普通消费者难以触及的。所以，在控制成本的前提下，为了取得减重效果，很多车型采取了逐步代替钢材的制造方式，比如铝合金轮毂、前铝制副车架、铝合金发动机盖，甚至是悬架系统等。当然，随着技术的进步，更多新材料融入车身制造当中。

  在考虑制造成本和提升刚性后，全新一代奥迪A8已不再使用全铝车身结构。绿色、蓝色及红色部分为铝合金材质，紫色、银色部分为不同刚性的钢材，黑色部分为碳纤维材质，黄色部分为镁合金。

  而较早在研发之时就应用铝合金、碳纤维等材料的车型当属BMW i3了。并且在目前的乘用车型中，价格也相对亲民。纯电版豪华型售价为34.98万元，增程型41.58万元。由于铝合金、碳纤维等新材料的应用，在包含了300kg电池组的情况下，全车仅重1195kg，能够有效地降低行驶能耗。

  当然，随着技术的发展，汽车已不限于用金属来制造车身，佛吉亚就给出了利用成本较低的玻璃纤维材质制造汽车的方案。不过这种方案相比于传统材料而言，虽然优势明显，但是有些颠覆传统汽车制造业，从技术和供应成本上来考虑，仍处于研究阶段，短时间内还无法批量生产。

  ▲这是下一代马自达昂克赛拉的白车身。从两张图片上可以看出，车身布满高强度骨架，有些像赛车用的防滚架，有效提升车身刚性

  所以，脚踏实地才能够真正满足市场的需求，在我们目前还无法摆脱传统材料的桎梏时，能够深挖这些材料的潜能或许才是王道。而马自达给出的另一种解决方案-SKYACTIV-BODY，就很吸引人眼球。通过增加车底加强梁，采用高强度钢材和铝合金材料，让车辆的车身强度提升的同时，也可以起到轻量化的效果，按照马自达工程师的预期，这样综合下来，可以让车身整体刚性提升30%，但白车身重量却降低8%。

  新材料的应用将会改变现有汽车的制造方式，传统焊接将会被胶水、柳丁等连接方式所取代。未来，随着3D打印制造技术的提升和普及，汽车将不仅变得更轻，也如同拼装玩具一样在不改变强度的情况下，结构变得更简单，制造成本也会更低。