《流浪地球》運載車的操縱采用"方向球"是基于哪些考慮?
《流浪地球》可以說是這個春節假期最大的黑馬了,也引發了很多科技話題。據說,不管是服裝、道具還是布景,《流浪地球》10000件道具中沒有一件是可以隨便從市場上買來的。
劇組畫了3000張概念設計圖,這其中包括行星發動機、地下城、運載車等所有場景的細節構思。
運載車怎么設計的?
隨后根據概念設計圖,他們又畫了8000張分鏡頭畫稿。
運載車駕駛艙手繪初稿
運載車駕駛艙渲染稿
裝載礦車和運兵車早期選型方案
大型運載車早期概念圖
運載車早期方案
為了適應未來世界的生存,影片設計了用于地表運輸的運載車,吳孟達說:“這個運載車我都沒見過,完全想不到。”
從圖上我們可以看出,該車采用偏置駕駛室,前保險杠帶自救絞盤,前方帶車梯,駕駛室左側是發動機。
運載車內部視圖
10x10運兵車
10x10運兵車
運兵車內景圖
運兵車頂左右兩座四聯裝導彈發射器、中間一挺機槍的后置遙控武器站,很明顯是借鑒了美軍的LAV-AD防空車。但是雙胎的設計在現實中非常少見,單胎足以滿足要求。
▲美國LAV-25輪式裝甲戰車
《流浪地球》運兵車可以看做將BTR-80拉高放大,特別是典型的側開門特征,另外車輪分為前后兩組的設計也符合BTR系列的基本特征。
地球聯合政府軍隊的8×8裝甲車可以看做“美俄混血”風。
汽車方向球是什么?
電影開篇的播報中邏輯自洽,有字幕提示"汽車方向球技術極大的減輕了駕駛重型車輛的身體負擔,可以讓更大年齡區間的駕駛員承擔駕駛運載車的任務",能夠看出主要是因為重型車輛的轉向所需人工操縱力矩大,而方向球能減輕操縱力度。
從觀影效果來說,此前的科幻片中出現過球狀機構控制運載工具的先例,方向球增加了運載車的科技感,看起來顯得高大上。
重點想從“技術設定”層面來談一下想法,采用方向球操縱車輛,推測基于如下考慮:
1.運載車的轉向系統應該是電傳動或線控技術,方向球與轉向輪之間并非機械直接,從而使得操縱省力;左右駕駛位各有主副兩個方向球,增加了系統的安全冗余。
2.方向球類似鼠標軌跡球或手柄的集中操縱單元,球心大致定義了車輛運動中心,擺動方向球的位置相當于給出了駕駛方向意圖,從而可比較輕便地實現一些惡劣路況下的大幅度轉向。
3.運載車采用了全輪驅動(輪轂電機)和全輪轉向技術,可配合方向球的操控,從而實現車輛360度原地轉向甚至車輛橫移等更多轉向操作。
運載車內部布局及方向球操縱示意圖
(參見德國EFT礦車公司曾發明具有20個車輪可原地轉向的電傳動概念礦用車:德國發明360度隨意轉彎卡車,20個輪子能自動卸貨,中國何時引進)
運載車轉向的功能得到加強,但這種“方向球”由于本身各向的自由度多,加上車身隨著路面起伏顛簸,穩定把控的難度反而大,上手也會慢,影片中提及要"正兒八經學五年才能上路"...! 總之不太符合人體工程學,是否有更好的HMI方式?
btw:運載車為何在50年之后還沒有實現完全自動駕駛呢?
按影片場景設置,地面處于海嘯之后冰凍期,地動山崩時有發生,狀況復雜多變,搞自動駕駛需要投入成本和難度過大,地表溫度-80℃,對芯片也是極大的考驗;為了地球流浪,1.5萬臺發動機需要經常維護,人類并沒有過多的資源。地球一半白晝一半全黑,行星發動機噴射的太空區域不能運行人造衛星,高精度地圖和定位系統失效;衛星通訊只有一個領航員系統,一旦發生緊急情況, 空間站需要協調與地球通訊和工程計算。方向球若是基于線控轉向技術的操控,可以算是一定程度上的"智能駕駛"了。
本節內容作者:張杰 (浙江萬向錢潮股份有限公司技術中心汽車底盤智能電控技術平臺)
來源:汽車工藝師
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