【F1赛车中级解构 I】 前翼

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分类: F1赛车中级解构 |
最早赛车是没有前翼的。后来,人们意识到空气动力学对于赛车是很有用的,尤其是在增加下压力上。
为什么赛车需要下压力呢?现在一个车队的调教工作有非常大的部分在获取下压力上,可见它的重要。
下压力是把赛车贴在赛道上的力,作用主要体现在过弯时候。车子在过弯时,有一个力倾向把车子往外甩出去,这就是离心力了。如果下压力够大,那么可以抵消这部分离心力,车子就可以正常过弯了。
那么为什么靠空气动力学来获得下压力?因为车重了跑不快。
那么空气动力学怎样达到增加下压力的目的呢?这里介绍反机翼的原理。
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赛车的翼片都是凹的,和机翼相反。如图,当气流流过翼片,上方的气流比下方流的慢,所以加在翼片上方的压力比下方的大,下压力就是这么来的。这和飞机的相反,飞机是靠抬升力飞起来的。把图纸转过来一切都对了。
在调校中,如果把翼片调的更竖直,下压力就更大,因为两侧的流速差更大。在摩纳哥这样多弯的赛道,为了提高弯道表现会这么调。不过调高了,阻力就会变大——
现在开始进入前翼的讲解。上面的就当空气动力学总论了。
为什么前翼,乃至赛车前半的翼片比后一半复杂,就是因为前半部分的风阻小。但是前翼的下压力增加是不如尾翼的。
下面沿着前翼的发展讲解。
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1963年的莲花已经有了前翼。当时就是和小飞机一样地连在车子上。(我没有说这是第一辆。后均同。)
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1970年的法拉利,前翼不在是单板一块,尽头有了竖直构造,叫做端板(Endplate)。在F1赛车中,竖直的结构,基本上是用来整流的,比如鲨鱼背鳍。前翼端板是把气流导到车轮的外侧。
注意,似乎从一开始,前翼一直和两侧内轮缘之间是等宽的,除了2009赛季。多么不正常的规则。
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1977年的车,端板变得主流,同时这辆车还有多层的翼片,可以调到地方多了,也就更加精细。
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81年雷诺,前翼已经独立成一片了。最主要的特点是变薄了。最早的前翼很厚,有点楔形的味道。
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不过89年的迈凯轮上看,前翼又回到鼻子上。这辆车端板非常大,后缘是个半月开口,轮子就接近擦过了。
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91年泰瑞尔(纽维设计的?),当时这个前翼很惊世骇俗,叫做反鸥翼(飞机有种里面高耸起来外面平的机翼叫鸥翼),效果出奇好,于是大家都学去了。这个前翼还有一个特点,中间窄,往外宽,这是基本接近现代前翼了。
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95年贝纳通,前翼此时已经大部分定型了。至于太复杂的内容,恕我不介绍了一来有些我也不太懂,二来,谁知道以后什么样?