奔馳如風 - 奇妙的空氣動力學(二)

看板FORMULA1 (F1 賽車)作者wagai.時間22年前 (2003/02/18 18:47)推噓0(0推 0噓 0→)

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空氣動力學在F-1賽車上是一門科學。它的所有問題都在於盡可能在車身的各個地方維持下壓力的穩定。空氣動力學的工程師們在風洞中展現他們的空力藝術，有時可以達到令人滿意得成果，印證了他們的基礎計算是正確的。然而，當它們設計賽車時，實際的操作是不斷的測試，而且各個跑道不同的特性，有時會顛覆了最基本的理論基礎。因此為了避免設計錯誤，設計團隊會密集的進行測試計劃。由功能強大的設計電腦所產生的3D模擬，讓他們在建立風洞模型時變得更容易。而在這些工作完成後才能在跑道上進行實測。影響賽車空力穩定性的最重要因素是前鼻翼，這是決定通過車身上方、下方和其他如散熱器、後尾翼氣流的比例和方向的關鍵性元件。它為我們帶來一些問題，散熱器會造成亂流，但是通過尾翼的氣流最好是平順的。另外一件重要的事情就是要產生理想的氣流進入進氣口 -引擎上方的進氣口，單是進氣效率就會讓引擎輸出有高達達20匹馬力的差異。在前鼻翼，主要的氣流是由在車鼻下方的主翼板所引導，車鼻兩側的襟翼板，被稱作GURNEYS的碳纖維薄板，下方閘板(Barge Board)，和兩側的端翼(endplate)，而依規定這些部分必須固定在一起。觸摸襟翼的不同部分，你可以感覺到他們想要創造的氣流種類。有些部分表面是粗糙的，用來產生如散熱器所需的渦流；有些表面是平滑細緻的，導引氣流通過車頂產生平順的氣流直到後尾翼。除了分流前方的空氣之外，前鼻翼在操控上也扮演重要的角色，那就是產生下壓力來將前輪壓在地面上。事實上整部車的性能表現，特別是在操控特性上，維繫在擁有優異設計及設定的前鼻翼。現今，甚至連前懸吊的連桿都是流線型的，而且有空氣動力學上的效益。前鼻翼有多敏感，可從車手緊追前車時前車產生的亂流會讓前鼻翼的效益減少約30% 略窺一二，這也是現今F-1比賽超車困難的另一個原因。小幅度的調整前鼻翼對整部車會產生重大的影響，相對的，分開來看尾翼，就不這麼的明顯，不只它的位置如此，效益上也是如此。尾翼是F-1賽車外觀上的一部份，扮演重要的角色，尾翼的組合被目前的比賽規則限制在只能有三片。每一場比賽都會用上新版的、不同的空氣動力學組件，驗證了最大的空氣動力學效率已經成為在F-1比賽中求勝的重要課題。如果車隊間的競爭和自然的力量已經不是車隊考慮的重點，那麼賽事主導單位永遠會導入新的規則來限制F-1賽車的速度。年復一年，空汽動力學的專家們透過不段的改良，讓空氣動力學效益更上層樓。透過調整前鼻翼的設定，車隊可以控制賽車的抓地力來配合不同的賽道特性及底盤本身所產生的定值的下壓力。理論上，翼面角度越陡，產生的空氣動力學的拖曳阻力越大，車速提高時對車輛產生的下壓力越大。同時，陡峭的翼面設定會降低賽車的速度表現以及增加油耗。當然，在同時擁有直線與彎角的賽道上就必須有所妥協。在有長的直線的跑道上，對策就是儘可能把尾翼調平以便把拖曳阻力減到最低。在多彎的跑道，車隊通常會採用尾翼調陡的設定，以便把車身緊緊的壓在跑道路面上，提高過彎的速度。 -- 轉載自Stars & Cars雜誌2002年夏季號作者：Vic Donavan 圖片：Giorgio Piola -- 最近新申請的留言版，去灌灌水吧！ http://gb1.demons.to/afgb.php?A=n1-wagai 我的網址 http://wagai.idv.to -- ╭──── Origin:<不良牛牧場> bbs.badcow.com.tw (210.200.247.200)─────╮ │ ↘ Welcome to SimFarm BBS -- From : [218-165-83-51.HINET-IP.hi] │ ╰◣◣◢ ◢◢《不良牛免費撥接→電話:40586000→帳號:zoo→密碼:zoo》 ◣◣◢ ─╯