关于定风翼的问题
了解飞机原理的人都知道,飞机能飞上天全都因为其在起飞加速过程中产生的升力,将其送上蓝天,而从飞机诞生之日起一门新的科学也随之诞生了,这就是空气动力学。
与飞机不同的是,F1赛车对于空气动力学应用的追求是完全反向的,为了“防备”赛车在高速行驶中飞起来,需要通过一些空气动力学部件给赛车一定下压力,同时为赛车提
供抓地力,而F1赛车也有了自己的翅膀——前定风翼和后定风翼以及其他空气动力学部件。 空气动力学在F1赛车上的应用主要体现在两个方面:一是让定风翼产生的下压力为轮胎提供足够的抓地力,另一个则是尽量减少赛车行驶中的空气阻力。
在早年的F1比赛中,赛车与普通汽车看起来差别不大,但自从...全部
了解飞机原理的人都知道,飞机能飞上天全都因为其在起飞加速过程中产生的升力,将其送上蓝天,而从飞机诞生之日起一门新的科学也随之诞生了,这就是空气动力学。
与飞机不同的是,F1赛车对于空气动力学应用的追求是完全反向的,为了“防备”赛车在高速行驶中飞起来,需要通过一些空气动力学部件给赛车一定下压力,同时为赛车提
供抓地力,而F1赛车也有了自己的翅膀——前定风翼和后定风翼以及其他空气动力学部件。
空气动力学在F1赛车上的应用主要体现在两个方面:一是让定风翼产生的下压力为轮胎提供足够的抓地力,另一个则是尽量减少赛车行驶中的空气阻力。
在早年的F1比赛中,赛车与普通汽车看起来差别不大,但自从空气动力学引进后,F1赛车开始出现了显著变化,首先就是定风翼的产生。
定风翼的基本工作原理其实与我们所看到的一架普通飞机的机翼是一样的,最大的区别在于当飞机机翼因为飞机提速而产生足够升力时,赛车定风翼则将机翼的升力工作原理进行倒置。反向安装的前、后定风翼将会使空气产生下降的力量,一般我们将其称为“下压力”,以保证高速行进中的赛车“抓住”地面不会引起大幅摆动甚至是漂浮乃至侧翻。
一辆F1赛车的定风翼能产生相当于赛车重量3。5倍的下压力。
上世纪60年代,定风翼开始应用于F1赛车上,导致F1赛车的速度普遍得到提高,但由于各个车队在定风翼的使用上缺乏足够的安全保障,随之而来的是事故的增加,于是1970年F1规则对于定风翼的尺寸和应用作出了限制,这种限制一直持续到现在。
赛车定风翼处于不同角度下产生的下压力是各不相同的,而前后翼的角度和赛道有直接的关系,因为空气的阻力和下压力是成反比例的,如果定风翼角度小,那么赛车的空气阻力就小,最高速度就大,但是赛车缺乏下压力和稳定性;相反,如果定风翼角度大,那么赛车的阻力就大,最高速度受影响,但是赛车在弯道的抓地力就强。
所以,根据赛道的不同,定风翼设置的角度也不同。一般来说,如果赛道直道长?例如德国霍根海姆和意大利蒙扎,那么就调小角度;如果赛道弯道多?例如摩纳哥蒙特卡洛,则调大角度
虽然一级方程式赛车是一种高速汽车,但在机械概念上却较接近喷射机,而非家庭房车。
它们巨大的双翼不但具用商业广告牌的作用,同时还可以产生至关重要的「下压力」。这种空气动力会使流经汽车上方的气流将车身向下压,使车子紧贴在车道上。相反地,飞机则是利用巨大的双翼产生「上升力」。
将车身压在车道上可使轮胎获得更大的抓地力,进而在弯道时产生更快的加速度。
由于一般普通房车没有下压力,因此甚至无法产生1G(一个重力单位)转弯力。一级方程式赛车能产生4个G的转弯力。
在时速230公里时的状况下,F1赛车上方气流产生的下压力足以使它在隧道里沿着隧道的底部行走。
在设计当今一级方程式赛车的过程中,扮演重要角色的空气动力学家正面临着一个基本的挑战:如何在产生下压力的同时不增加空气阻力。这正是汽车必须克服的问题。
在汽车空气动力设计的过程中,风洞扮演着重要的角色。
进行风洞实验时,通常先制作一半体积的模型,而风洞就像一个巨大的吹风机,将空气吹向静止的模型。
空气动力可以根据不同赛车场的特征而调整。较直的跑道需要较低的下压力设定值,如此可减少阻力,并且有助于赛车提高极速。
较曲折的车道需要较高的下压力设定值,如此可令赛车的极速降低。例如,在曲折的Hungaroring车道上,赛车很难达到300km/h的速度,但在Hockenheimring车道上,车速可以超过350km/h。
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