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标 题奔驰如风 - 奇妙的空气动力学(一)
发信站不良牛牧场 (Tue Feb 18 17:59:36 2003)
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要让F-1赛车那样高速的过弯,那麽必须把车底、车顶以及车身周
围的气流引导到完美的境界。这是一篇关於奇妙的空气动力学的简介
。 对於很多参与F-1的人来说,赛车就像吸一口新鲜的空气。事实
上,空气就是他们日复一日每天都必须去思考的。这是一篇有关於他
们当中一群非常特别的『空气迷』的故事,带您进入空气动力学的高
速流动领域的巡礼。
赛车拥有以惊人的速度过弯的能力并不是自然界的异象,而是这些
专注於赛车空气动力学的专家们努力的结果。他们毕生唯一的目标就
是要尽可能的让流经赛车周围的气流,用最有效率的方式通过,使用
所有可用的技术、并且用尽F1赛车规则容许的极限,去获致最佳的下
压力,创造出一部冠军赛车。
下压力是空气动力学上垂直方向的向下压力总合,这些力量是由前
鼻翼和後尾翼所产生,用来把赛车压在地面上。下压力越大,赛车在
跑道上的抓地力就越大。
要描述下压力的最佳方式就是用与它相反的扬昇现象来作比较。让
一架波音747飞机昇空的力量是由机翼形状产生,(给它足够的加速度
),划破空气让飞机前进起飞。在1960年代末期,Lotus车队的赛车工
程师率先把相反的规则用在F-1赛车上。之後,赛车为了争取最高速
度几乎都做成流线型。目前,也是第一次,空汽动力学的技术被用来
提昇赛车的操控性。
在结果上,下压力就是负的扬昇力,这是赛车的实际受力。前後翼
就是用来产生把赛车压在跑道路面上的力量,而下压力是作用在四个
轮子上。它产生的可怕力量,理论上可以让一部F-1赛车抵抗地心引
力,在隧道的天花板上倒吊着跑。目前已经可以举办倒吊着跑的GP大
赛了,因为赛车可以产生超过车身重量的下压力。
赛车的空气动力学效率是在赛车场上成功的关键,空气动力学效率
就是下压力和空气拖曳阻力的比例。目标就是要获得最大的抓地力,
和最小的拖曳阻力。Mclaren Mercedes车队的技术总监Adrian Newey
,被尊为现今F-1赛车设计的大师。他说:『现今F-1赛车的特性之一
就是入弯的稳定性不够,这会导致通过弯顶点(Apex)时的转向不足以
及出弯时的转向过度。我们都希望在这一方面获得妥协,制作一部快
速的赛车意思就是要减少车身平衡的转移,让赛车过弯时的操控性尽
可能的中性。』
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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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