モータースポーツを起点に「もっといいクルマづくり」を進めるトヨタ。その走りを支える重要施設が、神奈川県中井町にある「中井風洞」だ。最大288km/h相当の風、動く床、形を変える壁と天井……。普段は見ることのできない空力開発の現場と、ニュル24時間仕様GRヤリスでの活用例を紹介しよう！
文：ベストカーWeb編集部／写真：TOYOTA GAZOO Racing
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GRの空力開発を担う日本の前線基地
風洞とは、走行中の車両まわりの気流を人工的に再現し、空気抵抗や揚力、各輪に作用する荷重などを測定する施設だ。トヨタはドイツ・ケルン、愛知県豊田市、神奈川県中井町の世界3拠点に風洞を構える。
2018年に完成した中井風洞は、日本におけるモータースポーツ空力開発の前線基地である。F1やWECの空力開発経験者を中心に25名が常駐し、レース車両から量産スポーツカーまでを手がける。富士スピードウェイにも近く、設計、部品製作、実車確認を素早く回せることも強みだ。
最大風速80m/s!! 巨大な風の通路を備える
風洞というと、置かれたクルマに正面から風を当てるシーンが想像される。しかし実際の風洞は裏側に巨大なファンを持つ大規模設備で、コントロールルームまで含めれば、ちょっとした体育館ほどの大きさがある。
風の通り道は、流れるプールのように施設内を一周する環状構造。ファンが起こした風はそこを通るうちに整流され、ムラのない均一な気流になる。最大風速は80m/s。車速に換算すると288km/hに相当する。
計測車両が置かれる測定部は幅5m、高さ3m、長さ15mの密閉空間。車体が止まっている代わりに、床の鋼製ムービングベルトが風と同じ速度で動き、走行状態を再現する。レース車両は車高を下げ、床下を負圧にすることでダウンフォースを得る。そのため床下の気流の把握が不可欠で、車速にリンクするムービングベルトが極めて重要になるのだ。ちなみに市販車をメインに扱う豊田市の本社風洞は、4つの車輪それぞれと床下中央部だけが動く5ベルト構造。これだと床下の気流測定は疎になるが、車高が高いため問題ないそうだ。
【画像ギャラリー】時速288kmの風が出せる中井風洞をじっくり見て！（10枚）画像ギャラリー壁と天井が弓なりに変形する理由
中井風洞の大きな特徴が、アダプティブ・ウォール・コントロール・システム、略してAWCSだ。その名のとおり、測定部の壁と天井を変形させることができるものだが、なんでか？
密閉型風洞では、クルマが押しのけた空気が壁や天井にぶつかり、実際の道路とは異なる流れが生じやすい。これを「ブロッケージ」と呼ぶが、こいつが計測精度を狂わせる原因となるのだ。
そこでAWCSは、クルマのまわりに生じる流線に沿って壁と天井の形を弓なりに膨らませ、広い空間を走っている状態へ近づける。測定環境の側を空気の流れに合わせる、実にダイナミックな仕組みだ。ちなみに壁面は上下二つに分かれていて、それぞれ独立して変形量が変えられる。
いっぽう車輪に繋がれたロードセル（荷重変換機）では車体にかかる前後・左右方向の力を検知、ムービングベルト下にもロードセルがあり、こちらは各輪に働く荷重を測定する。
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