1固定翼介紹:固定翼是汽車尾部的一塊,像飛機(jī)的倒尾翼。它的主要作用是在汽車高速行駛時(shí),有效降低空氣阻力,節(jié)省燃油。固定翼作為一種空氣動(dòng)力學(xué)裝置,為賽車在高速過彎時(shí)提供下壓力。固定翼的尺寸有嚴(yán)格的限制。緣起:了解飛機(jī)原理的人都知道,飛機(jī)之所以能飛上天,是因?yàn)槠痫w加速時(shí)產(chǎn)生的升力。自從飛機(jī)誕生以來,誕生了一門新的科學(xué),這就是空氣動(dòng)力學(xué)。與飛機(jī)不同,F(xiàn)1賽車對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用的追求是完全顛倒的。為了“防備”賽車高速飛行,需要一些空氣動(dòng)力學(xué)部件提供抓地力,給賽車一定的向下力。F1賽車也有自己的機(jī)翼,3354前后固定翼和其他空氣動(dòng)力學(xué)部件。空氣動(dòng)力學(xué)在F1賽車中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是使固定翼產(chǎn)生的下壓力為輪胎提供足夠的抓地力,二是使賽車過程中的空氣阻力最小化。在F1賽車的早期,賽車和普通汽車差別不大,但是自從空氣動(dòng)力學(xué)的引入,F(xiàn)1賽車開始出現(xiàn)顯著的變化,首先是固定翼的出現(xiàn)。其實(shí)固定翼的基本工作原理和普通飛機(jī)機(jī)翼是一樣的。最大的不同是,當(dāng)飛機(jī)機(jī)翼因飛機(jī)提速而產(chǎn)生足夠的升力時(shí),賽車的固定翼則是將機(jī)翼的升力工作原理反過來。安裝在相反方向的前后固定翼會(huì)使空氣下降,一般稱為“下壓力”,以保證汽車在高速下“抓取”地面,而不會(huì)造成很大的擺動(dòng),甚至漂浮甚至傾覆。F1賽車的固定翼可以產(chǎn)生相當(dāng)于車重3.5倍的下壓力。20
世紀(jì)(
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優(yōu)惠政策)60年代,固定翼被應(yīng)用到F1賽車上,普遍提升了F1賽車的速度。但由于固定翼在各車隊(duì)的使用中缺乏足夠的安全保障,事故增多,因此固定翼的尺寸和應(yīng)用在1970年受到F1規(guī)則的限制,一直延續(xù)至今。動(dòng)力學(xué)原理:汽車在行駛過程中會(huì)遇到空氣阻力。這個(gè)阻力可分為垂直力、側(cè)向力和垂直力,空氣阻力與車速的平方成正比,所以車速越快,空氣阻力越大。一般當(dāng)車速超過60km/h時(shí),空氣阻力對(duì)車輛的影響非常明顯。為了有效地減少和克服汽車高速行駛時(shí)空氣阻力的影響,人們?cè)O(shè)計(jì)了汽車尾部,其作用是使空氣對(duì)汽車產(chǎn)生第四力。即與地面的附著力可以抵消一部分升力,控制汽車漂浮,減少風(fēng)阻的影響,使汽車緊貼路面行駛,從而提高行駛穩(wěn)定性。賽車固定翼產(chǎn)生的下壓力在不同的角度是不一樣的。前后翼的角度與賽道直接相關(guān),因?yàn)榭諝庾枇εc下壓力成反比。固定翼角度小的話,車的空氣阻力會(huì)小,最高速度會(huì)高,但是車缺乏下壓力和穩(wěn)定性。相反,如果固定翼的角度大,賽車的阻力就會(huì)大,最高速度會(huì)受到影響,但賽車對(duì)彎道的抓地力會(huì)很強(qiáng)。所以固定翼的角度根據(jù)軌道的不同而不同。一般來說,如果賽道是直道,比如德國(guó)的霍根海姆,意大利的蒙扎,那就轉(zhuǎn)下角度;如果賽道上有很多彎角,比如蒙特卡洛和摩納哥,那就加大角度。一級(jí)方程式賽車雖然是高速車,但在機(jī)械概念上更接近噴氣式飛機(jī),而不是家用車。它們巨大的翅膀不僅可以作為
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優(yōu)惠政策)業(yè)廣告牌,還能產(chǎn)生至關(guān)重要的“下壓力”。這個(gè)氣動(dòng)力會(huì)導(dǎo)致流過車內(nèi)的空氣把車往下壓,讓車靠近車道。相反,飛機(jī)使用巨大的機(jī)翼來產(chǎn)生“升力”。將車身壓在車道上可以給輪胎更大的抓地力,進(jìn)而在過彎時(shí)產(chǎn)生更快的加速度。
因?yàn)槠胀ǚ寇嚊]有向下的壓力,所以連1G(重力單位)的轉(zhuǎn)彎力都產(chǎn)生不了。一級(jí)方程式賽車可以產(chǎn)生4 G的轉(zhuǎn)向力。在230公里的時(shí)速下,F(xiàn)1賽車上方氣流產(chǎn)生的下壓力足以讓它沿著隧道底部行走。賽車固定翼產(chǎn)生的下壓力在不同的角度是不一樣的。前后翼的角度與賽道直接相關(guān),因?yàn)榭諝庾枇εc下壓力成正比。如果固定翼角度小,車的空氣阻力小,最大速度高,但車缺乏下壓力和穩(wěn)定性。相反,如果固定翼的角度大,賽車的阻力就會(huì)大,最高速度會(huì)受到影響,但賽車對(duì)彎道的抓地力會(huì)很強(qiáng)。所以固定翼的角度根據(jù)軌道的不同而不同。一般來說,如果賽道是直道,比如德國(guó)的霍根海姆,意大利的蒙扎,那就轉(zhuǎn)下角度;如果賽道上有很多彎角,比如蒙特卡洛和摩納哥,那就加大角度。一級(jí)方程式賽車雖然是高速車,但在機(jī)械概念上更接近噴氣式飛機(jī),而不是家用車。它們巨大的翅膀不僅可以作為商業(yè)廣告牌,還能產(chǎn)生至關(guān)重要的“下行壓力”。這個(gè)氣動(dòng)力會(huì)導(dǎo)致流過車內(nèi)的空氣把車往下壓,讓車靠近車道。相反,飛機(jī)使用巨大的機(jī)翼來產(chǎn)生“升力”。將車身壓在車道上可以給輪胎更大的抓地力,進(jìn)而在過彎時(shí)產(chǎn)生更快的加速度。因?yàn)槠胀ǚ寇嚊]有向下的壓力,所以連1G(重力單位)的轉(zhuǎn)彎力都產(chǎn)生不了。一級(jí)方程式賽車可以產(chǎn)生4 G的轉(zhuǎn)向力。在230公里的時(shí)速下,F(xiàn)1賽車上方氣流產(chǎn)生的下壓力足以讓它沿著隧道頂部行走。在當(dāng)今一級(jí)方程式賽車的設(shè)計(jì)過程中,扮演著重要角色的空氣動(dòng)力學(xué)面臨著一個(gè)基本的挑戰(zhàn):如何在不增加空氣阻力的情況下產(chǎn)生下壓力。這是汽車必須克服的問題。風(fēng)洞在汽車氣動(dòng)設(shè)計(jì)中起著重要的作用。在進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)時(shí),通常先制作一半體積的模型。風(fēng)洞就像一個(gè)巨大的鼓風(fēng)機(jī),把空氣吹向靜態(tài)模型??諝鈩?dòng)力學(xué)可以根據(jù)不同賽道的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。直線跑道需要較低的下壓力設(shè)置,這樣可以減少阻力,幫助賽車提高最高速度。蜿蜒的車道需要更高的下壓力設(shè)置,這會(huì)降低賽車的最高速度。例如,在蜿蜒的母雞格羅林車道上,賽車很難達(dá)到300km/h的速度,但在蒙扎車道上,速度可以超過348 km/h。材料:汽車的尾部大多由玻璃纖維或碳纖維制成,輕便堅(jiān)韌,其形狀和大小由設(shè)計(jì)師的精確計(jì)算決定。不能太大也不能太小,否則會(huì)增加汽車的行駛阻力,或者起不到應(yīng)有的作用。功能:固定翼就像一個(gè)倒置的飛機(jī)機(jī)翼。機(jī)翼產(chǎn)生向上的力,而固定翼產(chǎn)生向下的壓力。F1賽車的固定翼可以產(chǎn)生整車近60%的下壓力,提高了賽車的穩(wěn)定性和過彎速度,但也是賽車空氣阻力的來源之一,影響了賽車的速度。通常前固定翼產(chǎn)生的下壓力是賽車總下壓力的25%,后固定翼是33%。2004年,F(xiàn)1的空氣動(dòng)力學(xué)規(guī)則明確規(guī)定,賽車的尾部應(yīng)該限制在兩個(gè),而不是三個(gè)。除了減少高速行駛中的阻力,加裝尾翼也有助于省油。以1.6升排量的汽車為例。如果安裝尾翼,空氣阻力系數(shù)會(huì)降低20%。行駛在普通道路上,油耗可能并不明顯。如果在高速公路上開車,可以節(jié)省10%左右的燃油。