[汽车论文] 再谈汽车＂减速玻璃＂

减速玻璃” 解密
作者 :尹金光     
  “减速玻璃”是一个老问题了，但还是不断有人在提起它、讨论它。有人深信不疑、有人坚决反对、有人疑惑不解、有人胡乱猜疑．．．．．．把人弄得云里雾里。所以，很有必要再发一帖，以正视听。真有“减速玻璃”吗？下面从科学角度破解其中“秘密”。
  所谓“减速玻璃”，其实根本不存在。既然不存在,为什么会流行这么一说呢?那是因为数十年前,小车大多都是引进产品,有些汽车司机在开卡车和小汽车时会有不同的速度感,自己无法解释,于是乎想当然地认为是洋人在前挡玻璃上应用了什么高科技,使之产生了“减速”效果,于是就有了“减速玻璃”说法。大家以讹传讹,一直流传至今。这如同从前人们不知道月食是怎么回事,都以为是天狗吞月。一遇到月食大家就赶紧拿出各种能敲响的器物使劲儿地敲、扯开嗓子使劲儿地喊。
  那为什么开不同的车会有不同的速度感呢?  
  (1)视觉误差。人们判断运动知觉的变量不是线速度,而是角速度(视角度/秒)。如图1所示：

   一个点状物以速度v由a运动到b，若其运动方向恰好与眼睛A在同一直线上，此时的视角为0°，即角速度为0，你几乎感觉不到它在向你运动；而对于眼睛B来说，就运动了一个很大的视角(θb)，就能感觉到较快的运动速度;对于眼睛C来说,由于距离较远,视角显然要小得多(θc);对于眼睛D而言，由于与运动方向的夹角较小，视角显然更小(θd)。
　　由此可见,在不同的位置(不同的角度、不同的距离)观看相同运动速度的物体，会有截然不同的速度感!这就是视觉误差。开不同的车会有不同的视野，也会产生不同的速度感。比如小汽车与公交车，由于公交车都是平头，前挡玻璃几乎是垂直的，人的座位又高，驾驶员可以看到离车头很近的路面,自然就感觉快(如果在车地板上开一个洞，让你垂直地看下去，你更会大吃一惊!)。而小车就不一样了，小车不仅有较长的车头，为了美观和减小风阻，前挡玻璃都是倾斜安装的，而且斜度还较大，座位就比较靠后，这样人离车头的距离就远了；同时小车的座位又很低，这样你的视线就只能以比较平的角度看车头前的路面了，你所能看到的路面与你所坐的位置有了很大的一段水平距离(也就是说车头前方还有一段较长路面被车头挡住看不到)，你感觉就慢得多了!这就是“减速”的主要原因!而且越是高档小车，车头部分就越长、前挡玻璃的倾斜度也越大，驾驶员离车头的距离就越远，这种“减速”效果就越明显。月亮绕地球运动的速度不慢吧（平均公转速度 1.023千米/秒！）？可我们为什么几乎感觉不到呢？是什么让它“减速”了？就是因为距离太远，角速度太小，我们的眼睛无法分辨罢了！

  (2)车的平稳性。同样的车,在路面质量很差的乡村道路上开40km的时速就会感觉很快。因为此时除了车辆的前进运动外，还叠加了许多因车辆颠簸而造成的不规则的晃动，使人的眼睛捕捉外面的景物变得困难，给你的感觉就是“快”；而到了平坦的高速公路，那种不规则的晃动就基本上消失了，即使开100km的时速也觉得很慢。可见车辆行驶越平稳就越有慢的感觉。高档车毫无疑问有更好的减震效果，行驶起来更加平稳，感觉也就不那么快了。

  (3)玻璃的质量。好的玻璃要跟没有玻璃一样的感觉，看外面的景物真实而自然，这样看外面的景物就不会有任何的形变，感觉就舒服。如果玻璃质量不好，透过玻璃看外面的景物就会产生不规则的变形，给运动物体叠加了一种由于变形而产生的恍惚，就容易使驾驶员视觉疲劳，给你快的感觉。
  这就是“减速玻璃”的全部秘密。

  有人说“减速玻璃”是利用了望远镜的原理。将远处的物体拉近，感觉速度就慢了。看起来似乎有道理，可实际上你还是没有搞懂线速度与角速度的问题。举个例子，如图2：

假如人坐在车上眼睛离地面的高度为2米，看前方20米处的物体1秒内运动到10米处，线速度为10米/秒。如果用2倍望远镜看，“距离”拉近了一半，感觉物体就从10米处运动到5米处，线速度为5米/秒。这样你认为它的确是减速了。可是人感知速度的主要参数不是线速度，而是角速度！我们再看看角速度的变化：通过计算可知，实际位移角a大约为5°，通过望远镜后的位移角b大约为9°。你说是加速了？还是减速了？所以，看过望远镜的人大概都有这样的体会：看久了眼睛很难受，因为望远镜轻微的摆动，镜内景物就会大幅度的摆动，眼睛极易疲劳。试想带着这种镜开车人的眼睛会好受吗？
   
  如果前档是“望远镜”还有一个更严重的问题，如图3：

  正常情况下，我们通过前挡玻璃可以观察到OAB区域内的景物，通过望远镜后，景物拉近了，A-B移到了E-F，但我们的视野变小了，只能看到OCD内的景物了，OCE和ODF成了盲区（看看望远镜就知道了）。这会严重地威胁着我们的行车安全！

  另外，从望远镜的原理我们可以知道，望远镜起码也要1块凸透镜和1块凹透镜，1块玻璃是绝对做不成望远镜的！

但如果我们要将飞机舷窗之类的做成“减速窗”那倒是可以的，原理很简单：只要用一块凸透镜和一块凹透镜，构成一个广角镜，就象我们将望远镜反过来看，使我们看到的虚像比实际的景物更远，从而感觉速度“慢”了。但前提是窗必须有一定的厚度，即两块玻璃之间必须要有一定的距离。绝对不是用一块所谓的“减速玻璃”就能减速的。同时，这种窗也是绝对不能用在汽车前挡的，因为近的障碍物会让我们产生“远”的错觉，更容易导致事故的发生。