1固定翼介绍:固定翼是汽车尾部的一块,像飞机的倒尾翼。它的主要作用是在汽车高速行驶时,有效降低空气阻力,节省燃油。固定翼作为一种空气动力学装置,为赛车在高速过弯时提供下压力。固定翼的尺寸有严格的限制。...
1固定翼介绍:固定翼是汽车尾部的一块,像飞机的倒尾翼。它的主要作用是在汽车高速行驶时,有效降低空气阻力,节省燃油。固定翼作为一种空气动力学装置,为赛车在高速过弯时提供下压力。固定翼的尺寸有严格的限制。Origin :了解飞机原理的人都知道,飞机之所以能飞上天,是因为起飞加速时产生的升力,而从飞机诞生之日起就诞生了一门新的科学,这就是空气动力学。与飞机不同,F1赛车对空气动力学应用的追求是完全颠倒的。为了“防备”赛车高速飞行,需要一些空气动力学部件在提供抓地力的同时给赛车一定的下压力。F1赛车也有自己的翅膀3354前后固定翼和其他空气动力学部件。空气动力学在F1赛车中的应用主要体现在两个方面:一是使固定翼产生的下压力为轮胎提供足够的抓地力,二是使赛车过程中的空气阻力最小化。在F1赛车的早期,赛车和普通车差别不大,但是自从空气动力学的引入,F1赛车开始出现显著的变化,首先是固定翼的出现。其实固定翼的基本工作原理和普通飞机机翼是一样的。最大的不同是,当飞机机翼因飞机提速而产生足够的升力时,赛车的固定翼则是将机翼的升力工作原理反过来。安装在相反方向的前后固定翼会使空气下降,一般称为“下压力”,以保证赛车在高速行驶中“抓取”地面而不产生较大的摆动,甚至漂浮甚至翻车。F1赛车的固定翼可以产生相当于车重3.5倍的下压力。20世纪60年代,固定翼被应用到F1赛车上,带动了F1赛车速度的普遍提升。但由于各车队在固定翼的使用上缺乏足够的安全保障,事故增多,于是固定翼的尺寸和应用在1970年受到F1规则的限制,一直延续至今。动力学原理:汽车在行驶过程中会遇到空气阻力。这个阻力可分为垂直力、侧向力和垂直力,空气阻力与车速的平方成正比,所以车速越快,空气阻力越大。一般当车速超过60km/h时,空气阻力对车辆的影响非常明显。为了有效地减少和克服汽车高速行驶时空气阻力的影响,人们设计了汽车尾部,其作用是使空气对汽车产生第四力。即与地面的附着力,可以抵消一部分升力,控制汽车上浮,减少风阻的影响,使汽车紧贴路面行驶,从而提高行驶的稳定性。赛车的固定翼在不同角度下产生的下压力是不一样的,前后翼的角度和赛道直接相关,因为空气阻力和下压力成反比。如果固定翼角度小,赛车的空气阻力就会小,最大速度也会高,但是赛车缺乏下压力和稳定性。相反,如果固定翼的角度大,赛车的阻力就大,最高速度会受到影响,但赛车在弯道的抓地力会很强。所以根据轨道的不同,固定翼的角度也不同。一般来说,如果赛道是直道,比如德国的霍根海姆和意大利的蒙扎,那么就转下角度;如果赛道上有很多弯道,比如蒙特卡洛,摩纳哥,就把角度调大。一级方程式赛车虽然是一种高速车,但在机械概念上比家用车更接近喷气式飞机。它们巨大的翅膀不仅可以作为商业广告牌,还能产生至关重要的“下压”。这种空气动力会导致流过汽车的空气将汽车压下,使汽车紧贴车道。相反,飞机利用巨大的机翼产生“升力”。将车身压在车道上可以让轮胎获得更大的抓地力,进而在过弯时产生更快的加速度。
因为普通房车没有向下的压力,所以连1G(一个重力单位)的转弯力都产生不了。一级方程式赛车可以产生4 G的转向力。在230公里的时速下,F1赛车上方气流产生的下压力足以让它沿着隧道底部行走。赛车的固定翼在不同角度下产生的下压力是不一样的,前后翼的角度和赛道直接相关,因为空气阻力和下压力成正比。如果固定翼角度小,赛车的空气阻力就小,最大速度就大,但是赛车缺乏下压力和稳定性。相反,如果固定翼的角度大,赛车的阻力就大,最高速度会受到影响,但赛车在弯道的抓地力会很强。所以根据轨道的不同,固定翼的角度也不同。一般来说,如果赛道是直道,比如德国的霍根海姆和意大利的蒙扎,那么就转下角度;如果赛道上有很多弯道,比如蒙特卡洛,摩纳哥,就把角度调大。一级方程式赛车虽然是一种高速车,但在机械概念上比家用车更接近喷气式飞机。它们巨大的翅膀不仅可以作为商业广告牌,还能产生至关重要的“下行压力”。这种空气动力会导致流过汽车的空气将汽车压下,使汽车紧贴车道。相反,飞机利用巨大的机翼产生“升力”。将车身压在车道上可以让轮胎获得更大的抓地力,进而在过弯时产生更快的加速度。因为普通房车没有向下的压力,所以连1G(一个重力单位)的转弯力都产生不了。一级方程式赛车可以产生4 G的转向力。在230公里的时速下,F1赛车上方气流产生的下压力足以让它在隧道中沿着隧道顶部行走。在当今一级方程式赛车的设计过程中,扮演重要角色的空气动力学面临着一个基本挑战:如何在不增加空气阻力的情况下产生下压力。这是汽车必须克服的问题。风洞在汽车气动设计过程中起着重要的作用。进行风洞实验时,通常先做一个半体积的模型,风洞就像一个巨大的鼓风机,把空气吹向静止的模型。空气动力学可以根据不同赛道的特点进行调整。直线跑道需要较低的下压力设置,这可以减少阻力,帮助赛车提高最高速度。曲折的车道需要更高的下压力设置,这会降低汽车的最高速度。比如在蜿蜒的亨格罗林车道上,赛车很难达到300km/h的速度,但在蒙扎车道上,速度可以超过348 km/h .材料:汽车的尾翼大多采用玻璃纤维或碳纤维制成,质轻而坚韧,其形状和大小都是由设计师精确计算决定的。不能太大,也不能太小,否则会增加汽车的行驶阻力,或者起不到应有的作用。功能:固定翼就像一个倒置的飞机机翼。机翼产生向上的力,而固定翼产生向下的压力。F1赛车的固定翼可以产生整车近60%的下压力,提高赛车的稳定性和过弯速度,但也是赛车空气阻力的来源之一,影响赛车的速度。通常前固定翼产生的下压力是赛车总下压力的25%,后固定翼是33%。2004年,F1关于空气动力学的规则明确规定:赛车的尾翼限定为两片,而不是三片。除了减少高速行驶中的阻力,加装尾翼还有助于省油。以1.6升排量的汽车为例。如果安装尾翼,空气阻力系数会降低20%。在普通道路上行驶,油耗可能不明显。如果在高速公路上开车,可以节省10%左右的燃油。
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