您现在的位置:汽车动态 / 汽车赛事
空气动力学在F1运动中的应用

出处:pcauto
责任编辑:bear

[02-8-10 17:22] 作者:《车王》


  空气动力学是关于空气流过物体的研究,自然是赛车设计中不可缺少的考虑因素,一辆车要想跑得快就必须克服空气阻力,所以车头的体积越小越好,它还需要足够的附着力来应付弯道,这就得靠下压力帮忙。

  最简单的发明通常是最好的。60年代晚期,当导流翼出现在F1运动中时,空气动力学的角色变得空前重要起来。这种装备的作用是提高下压力和附着力,从而使车子转弯时打转的可能性减小,速度更快。虽然数年来导流翼的开头有所变化,但它一直被F1赛车所采用。其实这一技术早就被应用于航空领域。飞机用翅膀来获取升力,F1赛车则正好相反:它需要的是负升力,也就是下压力;这是通过把机翼状的导流板颠倒安装来实现的。从侧面看,导流板也是平的一端朝前,但与飞机翅膀不同的是其后端朝上撅起成曲线形,这样气流通过时就会把它朝下压。

  赛车工程师经常在最大下压力和最小风阻两方面做出权衡,这一权衡视不同的赛道而定。像摩纳哥和匈牙利这样多弯的赛道对下压力的需求最大,最小的则是直道最长的蒙扎。在那里比赛时技师们会把前翼向后倾斜,减少车头的受力面积以降低风阻。这会使车子的过弯性能受到限制,但它在直道上所达到的空气动力效率远不止弥补于此。

  莲花车队的老板科林--查普曼在赛车的后悬挂上安装了尾翼,把下压力进一步提高了180公斤。悬挂因不堪重负而发生断裂,虽然得到加固,但还是在1969年的西班牙大奖赛引发了事故,导致高位尾翼被禁。从那以后,尾翼的安装必须更低更牢固。于是设计者们开始想办法让前后翼发挥出最大的潜力。1970年,莲花车队的赛车上安装了翘起角度更大的板条尾翼,在风阻不变的前提下能产生更大的下压力。他们还利用楔形的底盘进一步提高下压力。1971年无纹轮胎出现,其优越的抓地性能减少了赛车对下压力的需求,也给设计者们增加了一个需考虑在内的不定因素。

  1977年,查普曼再次取得技术上的重大突破。虽然地面效应不是他发明的,但是由他引进F1的。查普曼和他的设计小组在赛车两边安装侧舱并把底部制成导流板状,然后用活动板条把侧舱与地面之间的间隙密封起来,以防止气流从侧面进入车底。车尾的喉管使车底的空气加速流动,从而形成了一个低压区,由此产生的巨大下压力把赛车吸向地面。采用这项技术的莲花78赛车更主导了1978年的世界锦标赛。到了1980年,地面效应产生的下压力已达车重的两倍,而且随车速的加快成倍增长。一辆 F1赛车能倒着个贴在风洞顶上行驶,因为下压力足以把它按在那里。

  由于地面效应产生的下压力如此巨大,F1赛车的翼板不再需要翘的很高,其实气动力效率因此大大提高。事实的确如此:1979年的飞箭A2赛车在比赛中没有使用任何前翼。创意很好,只可惜车子没能有效地利用它的下压力。1983年,地面效应被禁止使用,所有的赛车都必须是平车底;于是前后翼的开头再次成为设计重点。21世纪的F1赛车设计者们正在想方设法让导流板产生更大的下压力,同时尽量少增加风阻。这是一场永无止境的探索。

[1]



相关文章:
·F1奥地利站赛后新闻发布会
·F1在中国哪座城市举办尚未确定
·关于F1

汽车搜索
栏目焦点