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标 题奔驰如风 - 奇妙的空气动力学(三)
发信站不良牛牧场 (Tue Feb 18 18:07:19 2003)
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要在空气动力学上找到妥协,是复杂而且过程困难的。更困难的是
F-1每两周就有一场比赛,而每一场比赛都要找出一套新的设定来适
应不同的跑道特性。不同的设定需求从各跑道极速的差异可以略窥一
二,超过时速350公里的义大利Monza赛道、只有时速280公里的摩纳
哥赛道。在这两个不同的跑道产生的下压力分别为Monza赛道的830公
斤比摩纳哥赛道的1500公斤,而两者所产生的拖曳阻力的比例也同样
是83:150。
F-1空气力的最高境界就是平衡。在前轮采用低下压力的设定可以
提高车速,但同时也会提高转向不足的趋势;转向不足就是车头会开
始滑向弯外侧。相对的,如果车尾的下压力不足,那麽会有转向过度
的倾向,车尾就会开始打滑。F-1赛车的抓地力约有1/3是由前轮负担
,有超过2/3则是由後轮负担。重点是抓地力分配的转移不能太戏剧
化,不管在刹车、加速或是在『动力转向不足 Power-undesteer』或
是『动力转向过度 Power-oversteer』时。
基本上,你想要更多的下压力可以由你的赛车的设计来达成。今年
,Ferrai车队选择增加後轮的下压力,而McLaren Mercedes车队则选
择增加前轮的下压力。Adrian Newey解释了两者不同目的背後的黄金
规则,『这都是为了要在後轮的下压力和车身重心位置间取得平衡。
那是基本的概念。在那些需要最大下压力的跑道,你会想要让後轮增
加的下压力比前轮增加的多。』
空气由截面积大的空间流到截面积小空间,流速就会增加,所以车
底的空气流速会比车身上方的空气流速要来得快。压力不同的结果可
以把车吸在跑道上。维持车身後方的吸力,是分流器扮演的角色。车
身底板的形状从後轴中心线之後就开始扬起,精心雕琢的气流通道及
分流翼片。最後,排气管的形状及位置也会影响空气动力学的稳定性
。排出的废气在融入流向後尾翼的气流时要尽可能不要产生干扰。
Stalling的概念是赛车底板设计的另一个重要课题,这是航空工程
上的术语和引擎的熄火是无关的。为了避免在直线上高速时增加拖曳
阻力,悬吊和车底的离地净高会有不同的设定,当赛车达到一个相当
的高速时,车底有部分会碰触到路面。这会阻断车底的气流,会同时
减少这个速度下的抓地力和拖曳阻力。Stall在何时和如何发生是由
分流器的气闸道和上升角度的设计所决定。在这个规则下,分流器角
度越平,产生的下压力就越大,也更容易发生stall。这是精密计算
的领域,而不只是要在过弯时避免气流被中断。
那麽多不同的空气动力学方程式,可以看出这些F-1下压力专家的
生命将会是多麽复杂,全力以赴让他们设计的赛车奔驰如风。
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转载完毕!
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http://www.mercedes-benz-motorsport.com.tw/
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转载自Stars & Cars杂志2002年夏季号
作者:Vic Donavan
图片:Giorgio Piola
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