الهام از ساختار حیوانات در طراحی خودرو

در این مطلب به معرفی و بررسی خودروهایی می پردازیم که در طراحی آنها از بافت و شکل ظاهری حیوانات الگو گرفته شده است.

بیومیمتیک، پیوند میان طبیعت و مهندسی
در فرایند طراحی صنعتی، به‌ویژه در صنعت خودروسازی، همواره دو مؤلفه بنیادین مطرح‌اند: زیبایی‌شناسی فرمی و عملکرد مکانیکی و آیرودینامیکی. هم‌زمان با پیچیده‌تر شدن الزامات مهندسی، نیاز به راهکارهایی نوین که هم از نظر عملکردی بهینه و هم از نظر بصری متمایز باشند، روز‌به‌روز بیشتر احساس می‌شود. در این میان، بیومیمتیک (Biomimetics) یا الهام‌گیری از سامانه‌های زیستی، به‌عنوان یک رویکرد میان‌رشته‌ای بین مهندسی مکانیک، طراحی صنعتی و زیست‌شناسی تکاملی، جایگاه ویژه‌ای یافته است. در سیستم‌های زیستی، به‌ویژه در آناتومی جانوران، ساختارهایی شکل‌گرفته‌اند که نتیجه میلیون‌ها سال تطبیق با محیط، بهینه‌سازی مصرف انرژی، کاهش مقاومت سیال و حداکثرسازی بهره‌وری حرکتی است.

بسیاری از این ویژگی‌ها مانند اسکلت‌های سبک‌وزن اما مستحکم، سطوح با ضریب اصطکاک پایین، الگوهای خاص توزیع نیرو، و فرم‌های آیرودینامیک بدن هم‌راستا با اهداف طراحی خودروها هستند. امروزه، مهندسان خودرو با بهره‌گیری از ابزارهای پیشرفته‌ی مدل‌سازی (نظیر CAD/CAE)، تحلیل عددی (مانند CFD و FEA)، و تکنولوژی‌های ساخت افزایشی (Additive Manufacturing)، قادرند این ساختارهای الهام‌گرفته از حیوانات را به‌شکل دقیق، قابل‌تحلیل به شکلی به محصولات خود منتقل کنند. نتیجه، خودروهایی است که نه‌تنها از منظر ظاهری دارای فرم‌هایی زنده، دینامیک و ارگانیک هستند، بلکه از نظر عملکردی نیز بهینه‌تر، سریع‌تر، ایمن‌تر و کارآمدتر عمل می‌کنند.

Ferrari 488 Pista الهام‌گرفته از یوزپلنگ (Cheetah)
Ferrari 488 Pista به‌عنوان یکی از سریع‌ترین خودروهای موتور وسط جهان، در طراحی بدنه خود از فرم بدنی یوزپلنگ الهام‌گرفته است. یوزپلنگ، به‌عنوان سریع‌ترین پستاندار خشکی، دارای ویژگی‌هایی چون: ستون فقرات فوق‌العاده انعطاف‌پذیر سینه عریض برای ظرفیت تنفسی بالا عضلات قوی و کشیده برای شتاب‌گیری است.

Mercedes-Benz Bionic Car الهام‌گرفته از ماهی جعبه‌ای (Boxfish)
برخلاف تصور اولیه که فرم مکعبی موجب افت عملکرد آیرودینامیک می‌شود، مرسدس با استفاده از طراحی بیونیک از Lactoria cornuta ثابت کرد که طبیعت حتی در شکل‌های به‌ظاهر ناکارآمد نیز منطق عملکردی دقیقی دارد.

ویژگی‌های بیولوژیکی ماهی جعبه‌ای: اسکلت استخوانی خارجی با ساختار چندضلعی (Hexagonal Plate Structure)سطح مقطع مربعی با گوشه‌های نرم‌شده ثبات حرکتی بالا حتی در جریان‌های متلاطم از ویژگی های این نوع ماهی است.

lotus elise الهام‌گرفته از کوسه سفید (Great White Shark)
کوسه‌ها شکارچیانی فوق‌العاده آیرودینامیک در آب هستند. فرم بدن آن‌ها طوری طراحی شده که حداقل مقاومت را در برابر جریان آب ایجاد کند. ویژگی‌های کوسه:دهان باز و مخروطی با دندانه‌های به جلوزائده‌های پشتی (باله‌ها) برای پایداری پوست زبر برای کاهش آشفتگی جریان می باشد.

Mazda RX-Vision الهام‌گرفته از جغد
جغدها پرندگانی شب‌رو و شکارچی هستند که پروازشان تقریباً بی‌صداست. چشم‌های درشت آن‌ها نمایی هوشمند و متمرکز دارد. در طراحی Mazda RX-Vision:طراحی چراغ‌های جلوی نازک و عمیق، دقیقاً همانند چشم‌های جغد، تمرکز، سکون و دقت را القا می‌کند. فرم بدنه با خطوط منحنی ممتد، حس پروازی بی‌صداتر و روان‌تر را منتقل می‌کند.

Lamborghini Huracán الهام‌گرفته از مار زهرآگین (Viper)
خطوط تیز، زاویه‌های تند، و طراحی تهاجمی لامبورگینی‌ها، ریشه در الهام از حیوانات سمی و تهاجمی دارد. در Huracán زاویه‌ی حمله‌ی جلوپنجره همانند سر مار در حالت حمله طراحی شده: باریک، خشمگین، و آماده‌ی پرش.

Jaguar F-Type الهام از جگوار (پلنگ خال‌دار آمریکای جنوبی)
نام، لوگو و زبان طراحی این خودرو مستقیماً از گربه سانی وحشی و چالاک برگرفته شده است.

BMW i8 الهام از پروانه یا سنجاقک (Dragonfly)
این خودرو به‌عنوان یک هیبرید اسپرت آینده‌نگر، با الهام از حشرات سبک‌بال طراحی شده است.

Peugeot Instinct Concept الهام از پرندگان شکاری
این کانسپت آینده‌نگر بر اساس ایده پرنده‌ای که هم پرواز می‌کند، هم بادقت شکار را تعقیب می‌کند، ساخته شده است.

Chevrolet Corvette Stingray الهام از سفره‌ماهی (Stingray)
نام این خودرو به‌تنهایی بیانگر الهام از یکی از پیچیده‌ترین فرم‌های حیوانی در زیر آب است.

ویژگی‌های سفره‌ماهی: بدن پهن، صاف و شناور حرکت موجی با کمترین آشفتگی سیال دم بلند با عملکرد دفاعی.

McLaren Speedtail الهام از ماهی شمشیر (Swordfish)
یکی از سریع‌ترین خودروهای جاده‌ای تاریخ با الهام مستقیم از فرم ماهی‌های شکارچی اقیانوسی.

Nissan GT-R الهام از گودزیلا (شبیه‌سازی یک موجود افسانه‌ای)
این خودرو به طور نمادین در فرهنگ ژاپنی با “گودزیلا” شناخته می‌شود. اگرچه گودزیلا یک موجود تخیلی است، اما ترکیبی از چند حیوان واقعی مانند دایناسورها، مارمولک‌ها و اژدهایان دریایی به‌حساب می‌آید.

Alfa Romeo Brera الهام از عقاب
عقاب نماد دید وسیع، شکار تهاجمی و فرم آیرودینامیک کامل در پرواز است.

Toyota FT-1 Concept الهام از مارمولک (Iguana)
ایگو آنا دارای پوست لایه‌لایه، زائده‌های ظاهری، و حرکت موجی خزنده است.

Rinspeed sQuba الهام از قورباغه
خودرویی که می‌تواند در خشکی، آب و زیر آب حرکت کند — شبیه به دوزیستان.

Pagani Huayra الهام از شاه‌پرک (Hummingbird)
هایرای پاگانی با الهام از پرنده‌ای کوچک اما بسیار سریع و چابک طراحی شده است.

BMW Vision Next 100 الهام از مار
مار نماد تغییر شکل، تطابق‌پذیری و حرکت روان در محیط‌های مختلف است.

دوج رم
الهام اصلی کمپانی دوج در معرفی برند رم، قوچ و گوسفندهای نربوده است.

شلبی کبرا
ظاهراً همان‌گونه که از نامش مشخص است، منبع الهام شلبی برای توسعه این خودرو مار کبرا بوده است.