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球鞋/汽车轻量化技术大比拼 原来互通性如此之高

陆宏伟 向Ta提问

来源:网通社 原创 2018-07-25 07:00

继上回假借写稿子的名义去买鞋之后,我又来客串潮流编辑了。不过这次我不是要说一款鞋了,而是聊聊球鞋和汽车在漫长的发展过程中,各种减重方式和科技发展有何共通之处。

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作为一个sneaker除了日常收鞋,当然多多少少也会出掉一些,给自己回回血。其实这篇稿子的由来便是我最近出掉的两双不同时期产物,分别是42码的AJ5 Retro Blue Suede(大家常说的蓝麂皮)和44.5码的LeBron 15 Ashes(首发灰白),看似后者的大码,快递费为23元;而那双仅42码的AJ5,我同样邮寄到上海实付却为32元。这就是重量上的差距,也是这篇选题的来源,让我头一回对球鞋技术产生了浓厚的兴趣。

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其实车迷朋友们都知道,车辆减重对于燃油经济性和性能都有着影响,而汽车关于轻量化技术发展至今,在保证车辆安全性稳步提升的同时,也使得每一代车型都有着重量的下降。而反观球鞋技术的应用其实有着很多相似之处,下面我们就分门别类跟大家一起来说说。

“偷工减料”——最为生硬但也最为高效的减重形式

“偷工减料”实际上是一个相对负面的词汇,不过无论球鞋还是汽车制造领域,其对于减重都有着实实在在的作用,当然打引号的原因也是其都保证不影响产品品质和行驶安全性为前提。

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正好之前Nike推出了Air Force 1 Ultraforce LTHR,其简单来说就是轻量化版的Air Force 1。对于该系列产品我相信也不用过多介绍,绝对称得上现在板鞋范畴内的王者。不过它最大的问题就是过重,也是我在追了近3年AF1后,放弃它的原因。(在这里提前做个预告,我近期又购入一双纯白AF1,至于做什么,未来会给大家揭秘。)

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这款轻质版推出后则很好的将其重量过大的问题解决,以42.5码的鞋为例,经典款的单只重量约为440克,而轻质版单只重量仅约为266克,实现减重174克,比例达到了近40%,拿在手中也可明显感觉出两双鞋在重量上的差距。

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它成功减重的秘计就在于,我之前所说的“偷工减料”。看一下两双鞋的鞋底就能看出差别,轻质版鞋底有大量的凹槽,在保证鞋底有效支撑的同时,通过用料的减少,进一步减轻了重量。

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经过解刨后,也可以发现轻质版采用了一体化的中底,后跟为六边形AIR气垫用以缓震,而非普通版的3/4 AIR气垫,并且通过从足弓到后跟位置布满的冲压孔进一步降低整个中底的重量。

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这也与很多汽车制造商采用的轻量化手段不谋而合,以雪佛兰迈锐宝XL为例,诸如发动机舱的钢板处,通过多孔的设计可以有效降低部件重量,也起到了良好的吸能作用。同时包括发动机盖、前悬弹簧固定支座、前轮下摆臂、后下臂和后纵臂等等均运用了打孔方式进行减重。当然这些打孔设计也是通过CAE软件等进行人工智能生成式设计进行模拟测试,将不会对部件本身性能产生影响又没有实际用途的部分去除。

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以上这些再加上多种新材料的应用,使得迈锐宝XL虽然整车尺寸较上代车型更大,但整备质量却下降了多达120公斤。不要小瞧这120公斤,据国外研究项目表明,整车重量降低10%,燃油效率可提升6%-8%,对于油耗的降低十分明显。当然从性能表现上也一直有句俗话“涨10匹,不如轻10斤”,已经将减重作用表达的言简意赅。

“脱胎换骨”——轻质材料大量应用,强度却大幅提升

下面我们聊聊另一个对于减重有着较大影响的方式,便是采用新材料。每位对于篮球鞋有着热爱的sneaker相信都已经发现,在近期不论Nike还是Adidas针对新款篮球鞋的鞋面均开始运用了面积越来越大的编织鞋面进行替代。

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近几年乔丹正代系列的火热,除了一部分原因是对于经典元素的热爱外,另一方面相信便是对于目前编织鞋面球鞋的无爱,至少我是这样的。乔丹系列从AJ1一直到AJ22一直都以大面积皮革作为鞋面,不过从AJ23开始逐渐使用了面积越来越大的复合编织材料。现售的AJ32已经采用了全编织鞋面,其带来的便是球鞋重量的大幅下降,这也正是我在文章开始时所说的邮费相差巨大的直接原因。

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编织鞋面大多以聚酯纱线通过编织工艺制成,相比传统皮革鞋面而言重量大幅降低的同时带来了更好的透气性,同时包裹性和坚韧程度这些表面上看似应皮革材质更胜一筹的方面,却也实现了完全超越。

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除了乔丹系列产品外,比如LeBron、Kobe、KD等签名球鞋均如此发展,正好前不久Nike推出的“Art of a Champion”(冠军的奥义)系列中也将上述三位球星当年穿着的战靴复刻重售,可以发现LeBron Soldier 1、Kobe 1 Protro以及KD 4三款球鞋基本都是采用的全皮革鞋面,仅只有最年轻的KD当年穿着的KD 4已处于鞋面材料变革浪潮的初期,但也采用了大面积皮革。而不管是最新LeBron Soldier 12、Kobe A.D. NXT 360以及KD11均采用了大面积的编织鞋面技术。

至于汽车针对使用材料的改变,也已不是什么新鲜事。目前我们可以看到越来越多车企在介绍车辆安全性和减重层面时,有两个专属材料名词总被提及,即:“超高强度钢”和“铝”。

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Lotus品牌算是将铝用到极致的了,仅仅是一个例子。下面我们找一个大家接触比较多的产品,就以刚刚上市不久的奥迪Q5L举例,其同样车身尺寸相比上一代车型进行了大幅度的增加,但车重却减轻了高达60公斤,而这一部分重量主要体现在车身和悬架上。

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首先,根据官方公布的资料显示,Q5L整体车身减重最大达100公斤。从新老两款车型的整备质量中也可发现,减重达到了60公斤,而这全得益于其大量采用了抗拉强度极高的钢材与铝。包括前横梁采用铝制挤压型材,通过型材和铝板的组合在仪表板下形成模块横梁。高度集成的铸铝部件形成Q5L的前支柱塔圆,发动机罩和尾门也由铝制成顶,结构轻且坚固。同时全车多处使用创新结构与材料,包括B柱定制轧件,优化的前后悬挂大量采用锻铝部件、刹车系统部分部件采用铝制等等。

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Q5L此种将高强度钢和铝结合的形式,最终既保证了车身强度又使得重量的有效降低。再加上诸如新quattro四驱系统(quattro ultra)和启停2.0系统等新技术的应用,使油耗降低10%,百公里综合油耗仅为6.9L和7.3L。相比包括奔驰GLC和宝马X3等同级竞品,在此项数据上有着明显优势。

“价值连城”——顶级产品才会用上它

下面要说的这个可以说是自带光环的,其实跟上面说的选用不同材质是相同意思。不过由于它的特殊性,所以再单拿出来和大家说一说,而它正是“碳纤维”。不管是鞋还是汽车,只要用到碳纤维必定价格要比其它产品更贵,所以在很多品牌旗舰鞋款或是旗舰车型及超级跑车上才会用到。

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“碳纤维”其实是碳纤复合材料,一般密度仅为1750公斤/立方米,所以其质量非常低。其本是名为聚丙烯腈的高分子化合物,拉伸成丝后在氮气中以2500摄氏度的高温实现碳化,纺织成布。单一张碳纤维布十分柔软,所以需通过环氧树胶将多层切割好的碳纤维布相粘,并在高温高压箱里让其体积压缩、强化,最终形成组件毛坯,经过打磨等工序,才能得到最终成品。通过改变碳纤密度、环氧树脂品种、固化温度和时间等,都可以改变最终材质的强度和韧性,所以其在同等重量下的强度可以达到钢的好几倍。但由于过程繁琐和原料昂贵的原因,使其无法大规模应用,也造成了只能在不同领域的顶级产品上进行使用。

在球鞋领域中,“碳板”这个词相信很多人都有所耳闻,其实它就是碳纤维板,其应用在球鞋中主要的作用是“防扭转”,因此实际上碳板的全称是碳纤维防扭转承托盘。

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是不是说的有些让人难懂?其实简单来说,碳板的主要作用实际上跟足弓的作用相似,支撑负载、缓冲并传导力量。所以碳板则是更好的保护足弓,防止球鞋和脚在巨大作用力下,发生如同麻花般的扭曲。这对于运动员是相当重要的,如果发生这类现象很可能造成职业生涯的终结。

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同时它起着如果人体骨骼般的作用,没有承托盘,球鞋则会缺乏稳定性,当然大部分运动鞋都有承托盘但却并非全采用碳纤维材质。所以采用这一材质的运动鞋更为坚韧、更富有弹性,同时便是更轻。

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再看汽车领域,碳纤维材质同样用于在保证车身刚性和安全性的同时,最大限度降低车重。不过由于制造成本的昂贵仅大量应用于诸如F1等专业赛车以及很多超级跑车身上。比如Lotus旗下产品上便运用了碳纤维材质座椅,保证座椅有着很强刚性的同时,又足够轻。

全文总结:

本期我“不务正业”的话题就先说到这儿,其实上述这三种运用最为广泛的减重方式也运用在很多其它领域中,可以看出不同的行业却均有着很高的一致性,当然也包括现在常说的平台技术等。科技的不断进步就这样带动着这些相关产业,为人类使用带来更大的便利同时,又有着更为舒适耐久的体验。(图/文 网通社 陆宏伟 部分图片来源于网络)

文章标签: 球鞋 Q5L 奥迪 迈锐宝XL 减重 责任编辑:陆宏伟
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