无所畏惧的声学相机“捕捉风 捕捉声音” 长安UNI-T通关风噪测试

在汽车行驶过程中，经常会出现发动机噪声、道路噪声、轮胎噪声等各种噪声，而在汽车行驶过程中，车身表面的形状和轮廓与气流相互作用产生的噪声称为风噪声。汽车行驶得越快，风的噪音就越大。一旦车速超过80 km/h，风噪声会逐渐盖过其他噪声，成为主要噪声源。在最新的汽车消费者调查中，消费者对风噪的投诉排名前5，已经成为汽车用户最不满意的问题之一。风噪声不仅频带宽，而且强度大，乘客容易感到烦躁和疲劳，会长期受到风噪声的影响，也将危及驾驶安全。

前不久，长安一栋PLUS进入中国汽车研究院空气动力学-声学风洞实验室，以直播的形式公开参与了第一批第三方低风阻车辆认证测试。长安的新型紧凑型SUV产品长安UNI-T也来到中国汽车研究院风洞实验室，在风口进行了测试直播。

众所周知，要想全面系统地研究风噪声，必须满足两个环境条件。一是有一个流场稳定、风速准确可控的风源；第二，可以消除其他噪音的干扰。风洞实验室无疑是最好的选择。其中，被称为“声学相机”的麦克风阵列，采集人乘车时真实噪声的人工头，找出车内声源分布和噪声泄漏位置的球形阵列，测量车身表面压力脉动的表面麦克风，都是需要用到的专业仪器。

在这个测试中，有必要将风速调整到所需的速度。做风噪测试时，风速一般设定在80-140 km/h，直播时风速设定在120km/h。声学相机和人造头通常收集大约30秒的数据。采集完成后，计算机将进一步处理原始数据，获得所需信息。

单面阵列有168个麦克风，三面阵列采集504路声音信号。数据量巨大，处理这些数据需要一定的时间。而人工头只采集双通道信号，处理时间会快很多。

可以看出，UNI-T试验的风噪声在不同风速、不同频段下是不同的。我们可以通过噪声屏频谱来判断噪声源的大小，不同的频段给人不同的感受。整体而言，UNI-T的风噪声测试结果处于行业优秀水平。

在设计之初，长安UNI-T通过CAE仿真分析了不同造型方案的空气动力学，从而发现问题，改进设计，并通过粘土模型进行了实际测试和进一步的造型调整。以后视镜优化为例，只有后视镜风噪声优化涉及到造型、法规、CAE、产品等多个部门。造型是否好看，视野是否符合规定要求，最终调整后的风噪是否能达标，需要多个部门的协调配合，一个小小的改变，需要背后无数人的共同努力。通过优化后视镜，驾驶员耳朵处的总声压级降低了0.3dB(A)，足以显示长安CFD的技术实力。在UNI-T上，优化的细节不计其数，每一个都是0.3dB(A)，很多东西加起来，产生质变。

作为UNI-T的标志性设计之一，UNI-T的尾部设计非常特别。这个设计也给长安汽车的CFD团队带来了很大的挑战。毕竟，从空气动力学的角度来看，它往往会让所有的汽车看起来都一样，但这显然不是消费者想要看到的。因此，空气动力学家的使命是使所有形状和设计都具有良好的空气动力学性能。

由于尾翼被掏空，来自车顶的气流会通过孔洞和V型通道向下冲击后窗，产生较大的风噪。第一次看到这个设计，CFD团队召开紧急会议，反复论证可行性和风险，调用4000核模拟计算资源，计算量超过100万CPU小时。如果换成市面上的高性能个人电脑处理器，需要持续运行12年以上，而4000核高性能计算服务器将整个计算周期缩短到20天。前后计算了60多个优化方案，最终找到了20多个有效方案，大大降低了尾翼产生的风噪声。

烟流试验是流场可视化试验中最常用的试验方法。油泥模型工程师用油泥简化早期V型尾翼设计后，通过烟流试验可以看出不同尾翼形状对流场的影响。尾翼早期设计时，由于尾部产生负压，部分气流从尾翼中空部分钻下来，形成紊流，产生较大的压力脉动，通过后挡风玻璃传递到车内，带来较大的风噪；另一侧最后一辆商用车的尾翼状态也是镂空的，但当气流通过车顶后部时，鸭尾将气流托起，后尾翼形成坡度较好的转向气流，缓解了气流砰然落下后窗的趋势，有效降低了风噪。

最终，长安UNI-T在120 km/h的风速下依然取得了不错的风噪测试成绩，这样的成绩背后，也体现了长安汽车设计团队对于打造终极产品实力的追求。自今年6月上市以来，长安UNI-T一直保持着上升的市场趋势。数据显示，8月长安中国品牌汽车销量达到128416辆，同比增长39.5%。其中，长安UNI-T 8月份售出10186辆。随着产品实力和产能的逐步释放，长安UNI-T未来将继续畅销，在未来激烈的市场竞争中站稳脚跟。