Анатомия переднего антикрыла. В чем разница между концепциями команд Ф1
Вконтакте
Telegram
В чем разница между концепциями команд Ф1
Опубликовано 5 июня 2019
Переднее антикрыло стало одним из главных технических изменений Формулы 1 2019 года. Еще с зимних тестов внимание привлекло разнообразие решений команд относительно этого аэродинамического элемента, выполняющего сразу несколько функций.
Самый важный элемент
Переднее антикрыло не только генерирует прижимную силу, но и влияет на ее распределение на болид, а также на турбулентное течение потоков воздуха далее вдоль болида. А точнее, антикрыло создает турбулентные вихри, которые позволяют потокам воздуха эффективнее «облизывать» передние колеса машины. Фактически это самый важный элемент болида, который задает тон остальной аэродинамике машины.
Что же такое переднее антикрыло? Современное антикрыло состоит из нескольких частей. Первая – так называемая нейтральная плоскость атаки. Это плоская планка, размеры которой строго регулирует FIA, по крайней мере ширину – по 25 сантиметров в каждую сторону от центральной оси болида. По обе стороны от этой плоскости находится главная плоскость атаки, часто двойная.
На стыке нейтральной и главной плоскостей образуется так называемый вихрь-Y250. В этой точке возникает перепад давлений, что заставляет вращаться воздух – так и образуется этот вихрь. Он минимизирует негативное влияние турбулентности воздушного потока, образованной передней шиной ближе со стороны шасси.
Над ней расположена секция закрылок. Ближе к краю расположена внешняя секция закрылок, которая может быть отделена ребром жесткости. Обе секции применяются для устранения негативного влияния передней шины на потоки воздуха, которое нивелирует работу днища и диффузора болида.
На краю антикрыла расположены торцевая пластина и опорная планка. На окончании торцевой пластины создается еще один вихрь, который минимизирует негативное влияние турбулентности воздушного потока, образованной передней шиной с внешней ее стороны. Кроме того, вместе с опорной планкой торцевая пластина препятствует попаданию воздуха с высоким давлением в зону разряженного воздуха. Одновременно это увеличивает прижимную силу, уменьшая аэродинамическое сопротивление передней части болида.
Под главной плоскостью расположены вертикальные планки (стабилизаторы потоков воздуха). Они служат для перенаправления потоков воздуха или создания дополнительных стабилизирующих вихрей. Все эти вихри при взаимодействии с боковыми дефлекторами нейтрализуют негативное влияние передней шины и выталкивают турбулентный воздух за пределы болида (как показано на рисунке ниже).
Реакция на изменения
До прошлого года конструкция также имела каскад дефлекторов и плавники на торцевой пластине. Но с 2019 года это запрещено в целях предотвращения негативного влияния указанных выше вихрей на болид соперника позади. Также сократили количество элементов в главной части антикрыла до пяти, запретили арочную форму закрылок и главной плоскости возле торцевой пластины, а сами закрылки не могут быть изогнуты более чем на 15°.
Но команды по-разному интерпретировали правила, что привело к оригинальным решениям и двум основным различиям: «заваленным» и «классическим» вариантам.
Первым вариантом воспользовались Alfa Romeo, Ferrari и Toro Rosso. Закрылки несколько поднимаются от нейтральной зоны, а затем загибаются ближе к торцевой пластине. У Alfa Romeo наиболее экстремальная версия такой конструкции, поскольку внешняя секция закрылок имеет практически нулевой угол атаки и оставляет пространство для воздуха, имитируя в этом месте эффект разряжения воздуха перед передней шиной.
Ferrari отказалась от идеи разделения секций закрылок, а возле нейтральной секции закрылки фактически загнуты в место соединения двух плоскостей атаки антикрыла. Toro Rosso сделала менее сложную конструкцию, чем Скудерия, и менее агрессивную, чем Alfa Romeo, но кардинально противоположную Red Bull.
Остальные воспользовались классическим вариантом – их закрылки не загнуты ближе к торцевой пластине. У Mercedes, Red Bull, Renault и Haas закрылки даже несколько загнуты вверх. У McLaren, Williams и Racing Point они занимают более нейтральное положение.
Все они имеют незначительные отличия, которые и формируют общую аэродинамику болида. Но так или иначе все они выполняют одну и ту же функцию, хоть и в различных направлениях. Mercedes и Red Bull предпочитают работать с уменьшением турбулентности в верхней части колеса, Ferrari – в нижней.
Вместе с тем изогнутые конструкции закрылок Ferrari и Alfa Romeo также предназначены для уменьшения аэродинамического сопротивления антикрыла, что увеличивает максимальную скорость на прямых и позволяет болиду стабильно и быстро проезжать повороты.
В случае с Toro Rosso, кроме уменьшения сопротивления, увеличивается поток на стыке нейтральной и главной плоскостей атаки. Вихрь-Y250 в этом случае более ощутимый, что с помощью оптимизированного бокового дефлектора значительно нивелирует турбулентность на передней кромке днища. «Заваленные» закрылки качественнее уменьшают неблагоприятное воздействие передней шины. В целом, именно концепция Toro Rosso наиболее оптимальная для болида Ф1 из всех конструкций в пелотоне.
Чем дальше, тем больше антикрылья команд будут все более похожи друг на друга. Со временем станет понятно, какая концепция на самом деле самая лучшая на данный момент.
По теме
В Mercedes ошиблись с концепцией переднего антикрыла?
По итогам первой недели тестов в Барселоне многие считают, что преимущество у Ferrari, отчасти это признали даже в чемпионской команде. Не исключено, что в Mercedes выбрали ошибочную концепцию при создании новой машины, и для исправления ситуации им придется перепроектировать W10. Учитывая, сколько на это требуется времени, маловероятно, что «B-версия», если работа над ней начнется, будет готова раньше Гран При Испании.
Auto Motor und Sport отмечает, что среди особенностей Mercedes, помимо длинной колесной базы и небольшого рейка (угла продольного наклона корпуса машины), отличная от других команд, в первую очередь от Ferrari и Alfa Romeo, конструкция переднего антикрыла. Среди видимых различий – концевые пластины загнуты внутрь, а у остальных команд – наружу.
В теории крыло Mercedes производит больше прижимной силы, что относится к его преимуществам, но у него есть и серьезный недостаток – набегающий поток воздуха не полностью огибает передние колеса, создавая перед ними зоны возмущения.
Конструкция переднего антикрыла Ferrari (и Alfa Romeo, которое, как полагают соперники, просто скопировано у Скудерии) позволяет потоку воздуха полностью огибать передние колеса и более эффективно направлять его вдоль корпуса машины, обеспечивая большую прижимную силу в районе заднего антикрыла.
Необычная конструкция переднего антикрыла Mercedes вызвала удивление у соперников, в том числе и у тим-менеджера Alfa Romeo Беата Цендера: «Наши инженеры с самого начала выбрали эту концепцию переднего антикрыла, и мы предполагали, что все команды пойдут по такому пути. Когда же мы увидели фотографии с презентации Mercedes, то подумали, что это просто отвлекающий маневр. Мы были уверены, что на тесты они привезут такое же решение, как и мы».
Технический директор Racing Point Энди Грин объяснил, чем плоха концепция переднего антикрыла Mercedes: «Если перед передними колесами образуются зоны возмущенного воздуха, то затем они переходят в зоны возмущения, которые необходимо контролировать на других элементах корпуса машины, что усложняет задачу. В идеале завихрения должны оставаться только на внутренних краях закрылков.
Мы уже настолько хорошо научились контролировать эти завихрения, что используем их для ускорения воздушного потока вдоль машины. Форма концевых пластин определяет зоны возмущения воздуха. Разумеется, вы стремитесь избавиться от этих зон, поэтому в последние годы наметилась тенденция, чтобы отводить все возмущения воздуха, создаваемые передним антикрылом, в сторону от машины.
В Mercedes предстоит много работы по оптимизации переднего антикрыла, но команда настолько большая и опытная, что сможет сделать это в обозримом будущем».
Переднее антикрыло. Антикрыло на авто
Работает, как перевернутое крыло самолета. Тогда как именно работает крыло самолета? Ответ на этот вопрос заложен в основах аэродинамики и элементарной физики. Если опустить все нюансы и прочие сложности, то возникновение подъемной силы у самолета и прижимной силы у автомобиля – это не такой и сложный процесс. Данное явления основывается на разнице давления с разных сторон крыла(спойлера). У автомобильного спойлера зона низкого давление образовывается под ним(под спойлером), тем самым, прижимая его к земле. Вместе со спойлером прижимается и задняя часть кузова, обеспечивая лучшее сцепление задних колес с дорожным покрытием.
Спойлер — не одиночка
Но использования одного спойлера, без специальных обвесов, бессмысленно. А иногда, даже, и опасно. Чем больше скорость автомобиля, тем больше воздуха он рассекает. Это приводи к худшему сцеплению с дорогой, и если в такой момент сильнее прижать заднюю ось, то передняя утратит устойчивость, что может привести к ДТП. Поэтому, при установке спойлера на багажник автомобиля, нужно также позаботиться о аэродинамики автомобиля в передней части. Для этого существуют специальные обвесы и бампера. Она своей конструкцией уменьшают количество проходимого под машиной воздуха, что положительно сказывается на устойчивости автомобиля.Стоит помнить!
При установке подобных элементов кузова нужно помнить, что все они увеличивают сопротивление воздуха во время движения, что уменьшает максимальную скорость и увеличивает расход топлива. Особенно это критично при средних и больших скоростях.Именно поэтому наилучшими спойлерами считаются те, которые способны изменять высоту и угол наклона в зависимости от скорости движения автомобиля. Так на малых и средних скоростях, когда устойчивость автомобиля достаточно велика, спойлер можно поднять совсем немного, а угол его наклона будет минимален. На большой же скорости, наоборот – высота и угол наклона должны быть максимальны. Это прибавит устойчивости, но ухудшит аэродинамику. Но ради безопасности нужно чем-то жертвовать.
Боковые обвесы
Очень важную роль играют и боковые обвесы , ведь правильно сконструированные боковой обвес автомобиля, будет способствовать более быстрому прохождению воздуха под автомобилем. Это уменьшит подъемную силу воздушного потока и увеличивает сцепление с дорогой.При установки подобных элементов кузова нужно помнить о том, что любое вмешательство в конструкцию автомобиля влечет за собой последствия как положительные, так и отрицательные. И нужно правильно оценить ситуацию, что бы количество положительных аспектов превышало количество отрицательных. Безопасность жизни превыше всего, а автомобиль – это лишь железо, которое рано или поздно придется выбросить. Сегодня многие автомобилисты с азартом воспринимают тюнинг авто. Среди различных обвесов и прочих модных элементов выделяется Активно стали устанавливать спойлеры с начала ХХІ века. Одни автолюбители считают спойлер просто модным элементом, другие воспринимают наличие такого обвеса как незаменимый элемент . Попробуем разобраться, зачем машине спойлер.
Спойлер, для чего нужен в автомобиле
Что дает спойлер на машине? Во-первых , это декоративная деталь, которую используют для придания автомобилю спортивного вида, фешенебельности, уникальности. Спойлер можно прикрепить спереди, сзади, сбоку или на крыше. Заядлые модники могут заказать индивидуальный спойлер, который не будет похож ни на какой другой.
Внимание! Установка спойлера незначительно занижает дорожный просвет. Об этом следует помнить на наших реальных бездорожных трассах.
Во-вторых , спойлер – это элемент практичный, потому что он перенаправляет потоки воздуха и улучшает аэродинамику. Скажем, на скорости более 100 км/ч зад машины часто будто приподнимается над дорогой. Таким образом, сцепление колес с дорожным покрытием снижается. Наличие спойлера сзади позволяет прижать задние колеса на скорости к асфальту – сцепление с дорогой не теряется.
Интересно знать! Изначально спойлеры ставили на гоночные авто.
Как работает спойлер? Встречный поток воздуха попадает под днище машины и немного приподнимает кузов над дорогой. Позади машины на большой скорости образуются различные вихревые потоки воздуха, что вызывает торможение. В этом случае аэродинамические нагрузки впереди машины увеличиваются. Спойлер на машине затем и ставят, чтобы направить потоки воздуха в нужную сторону и избежать нежелательных явлений.
Лучше всего крепить два спойлера: спереди и сзади. Задний спойлер повышает прижим к дорожному покрытиюи одновременно разгружает переднюю ведущую ось. Передний спойлер создает прижим спереди. Кроме этого, он дополнительно охлаждает тормозные диски, колодки, радиатор. Дело в том, что в спойлеры встроены дефлекторы, которые способны направлять поток воздуха в нужное русло.
Внимание! В заднеприводных машинах передний спойлер (без заднего) снижает мощность и провоцирует перерасход топлива.
Классификая спойлеров
На авто ставят разные виды спойлеров. Вы должны сами определиться, чего ожидаете от данного вида обвеса.
По дизайну спойлеры бывают:
Кастомы – изготавливаются по индивидуальному заказу. Это вещь уникальная не только по форме, но и по эксклюзивности.
Заводские спойлеры – выпускаются большими партиями на заводах-изготовителях и имеют вид неотъемлемой заводской детали.
По методу крепления:
Спойлеры на опорах – опорами могут быть болты или саморезы. Крепеж надежный.
Липкие спойлеры – крепеж производится при помощи двустороннего скотча или клея. Недостаток в том, что на большой скорости спойлер может слететь.
По месту крепления:
Задние спойлеры – стоят на багажнике или ниже заднего стекла.
Спойлеры для крыши – крепятся вверху на задней двери.
Юбки для переднего и заднего бампера – стоят снизу бампера.
Диффузоры – устанавливаются под днищем кузова.
Боковые спойлеры – это накладки на пороги машины.
По применению:
Универсальные спойлеры – ставят на многие модели автомобилей.
Специальные спойлеры – это те, которые ставят на машины конкретной модели еще на заводе.
Преимущества установки спойлера на авто
Спойлер на автомобиль – это не просто дорогая игрушка, но и ответственность. Дело в том, что если спойлер крепит человек, мало разбирающийся в потоках воздуха, то вряд ли он правильно смонтирует спойлер на машину. В таком случае спойлер будет либо просто бесполезен, либо может стать опасным (особенно на большой скорости). Для чего конкретно нужен спойлер на машине? Главное преимущество – усиление сцепления с дорогой и улучшение управляемости машиной. Напоминаем: это произойдет только в случае правильного крепления спойлера.
Интересно! Первые спойлеры были металлическими.
Улучшенное сцепление
Спойлер способен противодействовать силе возникающего тормозящего вихря. Задняя ось при этом прижимается, и задние колеса имеют более высокий коэффициент сцепления с дорогой. Машину не сносит в стороны. Не теряется управляемость.
Уменьшение расхода топлива
Потоки воздуха под машиной на скорости создают сопротивление движению. Возникает ощущение, что машина притормаживает. Вы желаете сохранить скорость и давите – в итоге получается перерасход топлива. Наличие спойлера позволяет избежать нежелательного притормаживания автомобиля на скорости. Таким образом, незначительно уменьшается расход топлива.
Снижение риска попасть в
Поскольку спойлер перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса автомобиля снижается. Повышается маневренность. А это значит, что попасть в снижается.
Полезно знать! Самым долговечным сегодня считается спойлер из кремнийорганических полимеров или силикона.
Уменьшение веса автомобиля
Вес автомобиля с обвесом увеличивается. Но если машина едет на большой скорости, то спойлер незначительно уменьшает вес автомобиля. Происходит это за счет аэродинамики.
Стильный внешний вид
Бесспорно, спойлер придает вашему автомобилю стильный внешний вид. Если приобрести спойлер в неокрашенном виде, то мастера под цвет вашего авто. В таком случае никто даже не заподозрит, что спойлер был куплен отдельно, а не родной.
Повышение эффективности торможения
Многие водители утверждают, что спойлер помогает при торможении. Особенно эффективен спойлер зимой. По бокам машины можно установить пороговые расширители, которые также способствуют лучшему торможению.
Есть ли недостатки
Недостатки могут проявиться, если спойлер установлен вопреки законам физики: неправильно вычислено положение спойлера относительно встречных потоков воздуха. Помните также о том, что всегда нужно устанавливать два спойлера, чтобы не нарушать баланс автомобиля. В результате неправильной установки спойлера может возникнуть:
1. Перерасход топлива.
2. Ухудшение аэродинамики.
3. Ухудшение управляемости.
4. Снижение безопасности в результате падения управляемости.
5. Уменьшение просвета между днищем и дорогой. Особенно опасно это в условиях бездорожья.
Недостатки явно видны у пластиковых спойлеров, потому что они недолговечны. Негативное воздействие солнца (соляризация), моющих средств приводят к тому, что пластик становится хрупким и ломается, крошится.
Знаете ли Вы? Спойлер из карбона – самое дорогое удовольствие на рынке спойлеров.
Нужен ли спойлер для вашего авто, подведем итог
Для чего в принципе нужен спойлер на автомобиле, вы уже знаете. Необходим ли он вам – решать только вам. Спросите себя: зачем вам нужен спойлер, какого качества должен быть аксессуар, где вы хотите его прикрепить.
Помните! Если вы желаете получить на выходе преимущества, то по вопросу установки спойлера обращайтесь к специалистам, которые правильно монтируют спойлер на вашу машину и настроят дефлекторы.
Нередко на проезжающих мимо автомобилях приходится видеть установленный на крышку багажника спойлер, или как его еще называют антикрыло. Наверняка, вы задавились вопросом, для чего нужен этот спойлер, исполняет ли он какую-либо функцию, или это просто декоративный кузовной элемент и устанавливается в соответствии с предпочтениями владельца автомобиля? Именно на этот вопрос мы и попытаемся вам ответить в данной статье.
Две функции спойлера
Спойлеры могут устанавливаться на автомобиль как заводом-изготовителем, так и уже самим владельцем автомобиля. Как ни странно, но автомобильный спойлер имеет 2 назначения – функциональное и декоративное. В первом случае, спойлер буквально прижимает заднюю часть автомобиля к земле, когда тот движется на высокой скорости. В результате действия такой силы, автомобиль лучше держит дорогу, имеет полное сцепление колес с дорожным покрытием. Во втором случае, некоторые автомобили действительно гораздо лучше смотрятся с установленным антикрылом. Именно поэтому сам изготовитель предлагает автомобили с уже установленным антикрылом.
Исходя из всего сказанного можно сделать вывод, что существуют 2 вида автомобильных спойлеров: те, которые действительно работают, оказывают свое влияние на управляемость (но зачастую такие спойлеры выглядят очень неаккуратно, громоздко) и те, которые созданы как декорация (они более красивые, но никакой функциональной полезности не несут).
Спойлер в действии
Очень часто спойлер устанавливается на спортивные автомобили, цель которых – движение на немыслимых скоростях. При скорости свыше 100 км/час, воздушный поток, заполняя пространство, которое рассекает автомобиль, создает позади машины вихри, что, в свою очередь, приводит к снижению устойчивости автомобиля. Спойлер, как аэродинамический элемент, удерживает автомобиль рассекая воздушные вихри, не дает им раскачивать автомобиль. Однако во многих ситуациях, особенно, если автомобиль заднеприводный и, если он способен двигаться очень быстро, установка одного лишь заднего спойлера дает небольшой эффект в улучшении управляемости, напротив, при ведущей задней оси и установленным спойлером, приподнимается передок автомобиля, в результате чего машина будет гораздо хуже реагировать на поворот руля.. Кроме этого, значительно вырастает и расход топлива автомобиля.
Чтобы избежать потери управляемости на заднеприводном автомобиле, специалисты рекомендуют ставить 2 спойлера – один на крышку багажника, второй – на переднюю часть автомобиля. В простонародье передний спойлер называется обвес, функция его аналогична функциям заднего спойлера.
Недостатки спойлеров
Так как спойлер, по сути, оказывает прижимную силу, можно говорить о том, что в результате этого уменьшается дорожный просвет автомобиля, а при нынешнем состоянии наших дорог это весьма ощутимый недостаток. Во-вторых, в современных автомобилях заднее стекло имеет не слишком хороший обзор, так вот спойлер делает этот обзор еще менее удобным. Наконец, недостатком является и финансовая сторона: установка спойлеров в специализированных мастерских стоит весьма не дешево, а заниматься этой процедурой самостоятельно далеко не каждому под силу.
Исходя из всего сказанного, можно сделать вывод, что есть спойлеры, которые предназначены для повышения устойчивости автомобиля, а есть чисто декоративные. В любом случае, если вы преследуете хоть одну, хоть другую цель, вполне имеет смысл установить на свой автомобиль данный элемент. Во всяком случае, вреда от него точно не будет.
Своим появлением в «гражданской» жизни, автомобильный спойлер обязан любителям тюнинга, а также тем, кто жаждал улучшить динамические свойства своего автомобиля, при этом кардинально изменить его внешность. На сегодняшний день, под понятием спойлер, принято подразумевать также дополнительные элементы обвеса автомобильного кузова, которые, так или иначе, предназначены для изменения характеристик и направления воздушного потока.
На сегодняшний день спойлер, как и прежде, выполняет вышеуказанные две основные функции, а его популярность только возрастает. Однако нужен ли он вашему «четырехколесному другу», решать только вам, но сначала вам необходимо определится с целью его установки, а также уточнить, не навредит ли он вашему автомобилю.
Правильный выбор спойлера способен в какой-то степени повлиять на аэродинамику кузова вашего автомобиля в лучшую сторону, более того, являясь также украшением, спойлер способен неплохо украсить внешний вид вашего «стального коня».
Другими словами, такой элемент тюнинга, как спойлер поможет автомобилю обрести повышенную степень устойчивости на дороге, а также обеспечит хорошую управляемость на большой скорости. Спойлер позволяет автомобилю более спокойно проходить повороты, исключив вероятность его преждевременного заноса.
Иногда, именно благодаря спойлеру, сокращается попадание на стекла автомобиля различного рода грязи и воды, ввиду того, что меняется характеристика воздушного потока, которая действует на машину, когда она движется.
Специалистами было установлено, что спойлер «включается в работу» на скорости примерно 80-90 километров в час. Такая скорость позволяет спойлеру выполнять поставленные перед ним задачи. Для достижения оптимального управления и повышения устойчивости автомобиля, ему необходима определенная нагрузка на заднюю и переднюю часть кузова машины.
Передний спойлер (обвес)
Виной всему особенность конструкции автомобиля, дело в том, что во время его движения образуется аэродинамическая сила, заставляющая переднюю часть автомобиля приподниматься над дорогой, что в конечном итоге приводит к ухудшению управляемости, из-за недостаточного сцепления колес с дорожным покрытием. Альтернативой решения этой проблемы иногда становится применение переднего спойлера, который уменьшает поток воздуха, который проходит под автомобилем. Подобную функцию способен выполнять также и задний спойлер, его целесообразно применять на автомобиле, имеющего задний привод, что в итоге позволяет обеспечить воздействие прижимной аэродинамической силы именно на заднюю ось, обеспечивая лучший контакт колес с дорожным покрытием.
В принципе, для любого автомобиля в независимости от типа привода, появление дополнительной прижимающей нагрузки, при помощи воздушного потока, позволяет увеличить эффективность торможения. Прекрасно справляются с этой задачей и боковые спойлеры, именуемые иногда «расширителями порогов». Для того чтобы уменьшить фронтальное сопротивление кузова воздушному потоку, устанавливают передние спойлеры — наклонных обтекателей.
При помощи спойлеров, которые способны менять направление воздушного потока или его завихрение, можно избавиться от загрязнений задней части кузова, а также лобового стекла. Но это при условии, что спойлер вы установите правильно, подобрав при этом необходимый угол установки, к слову, такая работа под силу разве что профессионалам.
Поэтому, выбирая спойлер, учитывайте спецификацию и функциональное предназначение каждого вида, это позволит вам определиться с необходимостью установки этого элемента тюнинга как такового, а также поможет вам быстрее сделать правильный выбор.
Маленькие магазинчики узкой специализации, которые торгуют автозапчастями, а также авторынки, могут предложить вам довольно низкую цену за «неплохой с виду» экземпляр, однако 80% такого рода продукции никакой, кроме как украшать ваш автомобиль, функции выполнять не будут, потому что просто не способны на это.
Отдайте предпочтение более качественным моделям, имеющих соответствующую стоимость. В таком случае вы не выбросите свои деньги «в окно», поскольку фирменные спойлеры обладают всеми надлежащими качествами и способны действительно «работать» на благо вашего авто, а не попросту удовлетворять вашу эстетическую потребность в красоте. По этому критерию также необходимо осуществлять и установку спойлера, поверьте, от профессионализма мастера зависит очень много, в первую очередь степень его полезности на вашем автомобиле.
Отдельным вопросом хочу поднять тему определения с материалом, из которого сделан спойлер. Большая часть современных спойлеров производятся из пластика. Существуют также более дорогие аналоги, выполненные из карбона. Что такое карбон объяснять не буду, отмечу только, что модели из этого материала пользуются большим спросом ввиду своей прочности и оригинальности, они имеют хорошее качество, при этом отличаются довольно высокой стоимостью. Не редко можно встретить алюминиевые модели, которые помогают придать своему автомобилю неповторимости и большей привлекательности в сравнение с пластмассовыми собратьями.
Существенным недостатком пластикового спойлера является, сравнительно небольшой срок службы. Прямые солнечные лучи и различная «дорожная химия» пагубно влияют на такие модели спойлеров. Это по большому счету касается представителей из стеклопластика, так как именно из него изготавливается основная масса «рыночных подделок. Исключением в этом вопросе можно считать так называемый пластик АБС, который отличается своей прекрасной практичностью.
Вопрос выбора модели в принципе — личное дело каждого и, как правило, зависит от финансовых возможностей личных предпочтений владельца автомобиля. Основная масса спойлеров имеет довольно привлекательный спортивный, а иногда и агрессивный вид. Спойлер способен подчеркнуть стиль и принадлежность автомобиля к тому или иному классу, а также дополнить дизайн внешнего вида практически любого авто.
Приняв во внимание вышеприведенные основные моменты, которые объясняют назначение такого устройства, как спойлер и его возможности, вы непременно сделаете правильный обдуманный выбор, а благодаря профессиональной консультации специалистов тюнинг-ателье, которые занимаются их установкой, вы станете счастливым обладателем оригинального и стильного авто.
Чего только не придумают разработчики для улучшения многих характеристик автомобиля. Не исключением являются и антикрылья, заслуга которых уже давно оценена по достоинству. В этой статье вы побольше узнаете об этой очень полезной детали автомобиля.
Что такое антикрыло?
Антикрыло — это специальная деталь, предназначенная для улучшения сцепления колес с дорожным покрытием, а также улучшения аэродинамических свойств. Впервые это устройство было применено во время автогонок на гоночном болиде известного спортсмена Джона Холла.
Многие люди ошибочно путают две очень похожих детали: спойлер и антикрыло. Однако спойлер имеет другие аэродинамические особенности и принимает форму кузова, плотно облегая его по краям. Кроме того, спойлер имеет плотное крепление, плавно перетекающее в кузов автомашины. Антикрыло же крепится на специальных кронштейнах и делается намного выше задней части кузова. Многие автомобили и вовсе имеют антикрыло, значительно возвышающееся над кузовом.
Многие водители самостоятельно устанавливают антикрыло на свой автомобиль, совершенно не понимая его назначения. Неправильно установленное антикрыло не только не улучшит прижимную силу, но может запросто создать дополнительные проблемы в аэродинамике. Слишком поднятая передняя часть автомобиля ухудшает разгон делая его менее динамичнее, соответственно увеличивается расход топлива, а устойчивость становится только хуже. Исходя из этого, важно, чтобы антикрыло было установлено в нужном месте и имело правильный угол поворота.
Чтобы правильно применять антикрыло, его необходимо комбинировать вместе с передним спойлером. Для этого изготавливается специальный бампер, который направляет воздушный поток поверх кузова, или в радиатор и тормозные механизмы. Основная его задача — не допускать подъема передней части автомобиля.
Преимущества и недостатки антикрыла
Помимо своей прямой обязанности, антикрыло выполняет и другую функцию — улучшает внешний облик автомобиля, делая его более спортивным. Такое сочетание быстро выделяет автомобиль на фоне других. Кроме того, антикрыло обеспечивает такое прижимание автомобиля, которое защищает его от встречного потока грузовиков. Многие заметили, что при встречном разъезде с большегрузными автомобилями, легковой автомобиль слегка отбрасывает в сторону. Из-за этого можно запросто потерять управление. Антикрыло очень быстро решает эту проблему, равномерно распределяя воздушный поток. Таким образом, антикрыло обеспечивает не только хорошую аэродинамику, но и повышает безопасность вождения автомобиля.
У любой системы есть и недостатки. Пожалуй, главным из них является то, что антикрыло имеет слишком большие габариты и подойдет только для спортивных автомобилей. Применяя его на простых седанах, можно запросто утяжелить багажник и тогда его открывание станет большой проблемой. Кроме того, большое антикрыло мешает ставить автомобиль в низкий гараж. Естественно, оно цепляется за крышу и срывается.
Это все, что необходимо знать об антикрыльях. Если вы решитесь установить эту деталь на собственный автомобиль, то лучше всего доверить эту работу специалистам в этой области. Самостоятельная установка антикрыла может только навредить.
Переднее антикрыло. Основные виды и функции автомобильных спойлеров. Две функции спойлера
Тюнинг автомобилей нынче в моде. Кроме разных обвесов и других модных элементов популярностью пользуются спойлеры на машину. Одни водители воспринимают их как элементы дизайна, другие уверены в том, что данный элемент кузова предоставляет некоторые преимущества. Давайте попробуем в этом разобраться.
Зачем спойлер на машине?
Начнем с простого. Данный элемент задает стиль всему автомобилю и делает его спортивным, уникальным. Именно для стайлинга авто он используется в первую очередь. Во вторую очередь его применяют как практичный элемент, который улучшает аэродинамику автомобиля, перенаправляя потоки воздуха. Если говорить простыми словами, то спойлер на большой скорости позволяет прижать зад автомобиля к трассе, что будет способствовать лучшему сцеплению колес с асфальтом. На машинах без спойлера на большой скорости зад приподнимается под действием потока воздуха под кузовом машины. Сцепление по данной причине ухудшается.
Как работает спойлер на машине?
На большой скорости встречный поток воздуха становится сильным. Он попадает под днище автомобиля и приподнимает кузов над дорогой. Сзади автомобиля образуются вихревые потоки воздуха, которые немного его тормозят. Все это увеличивает аэродинамические нагрузки на машину. Спойлер позволяет направить потоки в нужную сторону, что исключит лишние нагрузки.
Рекомендуется устанавливать два спойлера: спереди и сзади. Задний прижимает зад автомобиля к трассе на больших скоростях, что позволяет немного разгрузить переднюю ось. Элемент спереди прижимает переднюю ось. На нем также могут быть встроены дефлекторы, которые направляют поток воздуха на тормозные колодки или диски, что способствует их лучшему охлаждению.
Классификация
В зависимости от того, чего именно хочет добиться владелец, внося данный конструктивный элемент в дизайн, спойлеры можно разделить.
По дизайну они бывают:
- Кастомы. Производятся по индивидуальному дизайну заказчика. Это дорогая уникальная вещь, которая более не встречается нигде.
- Заводские. Производятся на заводе, выпускаются большими партиями и имеют вид заводского конструктивного элемента.
По способу крепления:
- Опорные. Крепятся с помощью специальных опор, которые часто являются простыми саморезами или болтами. Несмотря на грубость, это достаточно надежный крепеж.
- Липкие. Можно догадаться о способе крепления уже из названия. Крепятся такие спойлеры с помощью двустороннего скотча или клея. Надежность такого крепления не вызывает доверия. Были случаи, когда на большой скорости такие элементы банально слетали с автомобилей.
По месту установки:
- Задние. Обычно они устанавливаются на багажниках или ниже заднего стекла.
- Для крыши. Чаще всего устанавливаются на хэтчбеках, задней двери.
- Юбки для заднего и переднего бампера.
- Диффузоры. Их невозможно заметить, т. к. установлены они под днищем кузова.
- Боковые спойлеры, представляющие собой накладки на порог машины.
По применению:
- Универсальные — могут быть установлены на многие машины.
- Специальные — ставятся только на конкретную модель еще на заводе.
Преимущества
Спойлер на машину может иметь как преимущества, так и недостатки. Начнем с того, что это не просто дорогая игрушка, а дорогой конструктивный элемент, который может даже навредить автомобилю. Если его будет устанавливать человек, не разбирающийся в теме, то он, скорее всего, произведет монтаж неправильно. И тогда такой элемент на машине будет бесполезен, а на большой скорости даже опасен. Тогда зачем нужен спойлер на машине? Его главное назначение — усиление сцепления шин с дорогой, повышение управляемости. Этого можно добиться только в случае правильной установки.
Итак, главное преимущество установки этого конструктивного элемента — улучшение управляемости автомобиля за счет повышения коэффициента сцепления задних колес с дорогой. Машину не будет сносить в стороны.
Второе преимущество — снижение расхода топлива. Потоки воздуха на большой скорости создают сопротивление движению автомобиля, из-за чего возникает ощущение, что он притормаживает. Водитель при этом пытается сохранить скорость и давит педаль газа, что ведет к перерасходу топлива. Спойлер позволяет снизить сопротивление воздуха, что обуславливает снижение расхода бензина.
Дополнительная безопасность — это еще одна причина, поясняющая, для чего нужен спойлер на машине. Из-за того что данная деталь перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса транспорта снижается, и он становится более маневренным. Риск попасть в аварию снижается. Также он делает торможение более эффективным, особенно зимой. А если по бокам будут установлены дополнительные пороговые расширители, то эффективность торможения будет еще выше.
Недостатки
Недостатки имеют место только в том случае, если этот элемент будет установлен неверно. Неправильное положение относительно встречных потоков воздуха значительно ухудшит аэродинамику, сопротивление воздуху будет увеличено, а это приведет к дополнительному расходу топлива. Также автомобиль в случае падения управляемости намного сложнее выпрямить, а при большой скорости просвет между дорогой и днищем сильно уменьшится. Это опасно при плохих дорогах. Все эти недостатки явно просматриваются у пластиковых спойлеров на машину.
Заключение
Правильно установленный спойлер действительно полезен и эффективен, поэтому желание многих владельцев его установить логично. Некоторые водители хотят знать, как сделать спойлер на машину самостоятельно, но занятие это плохое. Чтобы сделать самостоятельно спойлер, необходимо произвести аэродинамический расчет автомобиля и только затем определить форму будущего элемента и место его установки. В противном случае он пойдет во вред, поэтому самостоятельно его сделать и установить не получится.
Своим появлением в «гражданской» жизни, автомобильный спойлер обязан любителям тюнинга, а также тем, кто жаждал улучшить динамические свойства своего автомобиля, при этом кардинально изменить его внешность. На сегодняшний день, под понятием спойлер, принято подразумевать также дополнительные элементы обвеса автомобильного кузова, которые, так или иначе, предназначены для изменения характеристик и направления воздушного потока.
На сегодняшний день спойлер, как и прежде, выполняет вышеуказанные две основные функции, а его популярность только возрастает. Однако нужен ли он вашему «четырехколесному другу», решать только вам, но сначала вам необходимо определится с целью его установки, а также уточнить, не навредит ли он вашему автомобилю.
Правильный выбор спойлера способен в какой-то степени повлиять на аэродинамику кузова вашего автомобиля в лучшую сторону, более того, являясь также украшением, спойлер способен неплохо украсить внешний вид вашего «стального коня».
Другими словами, такой элемент тюнинга, как спойлер поможет автомобилю обрести повышенную степень устойчивости на дороге, а также обеспечит хорошую управляемость на большой скорости. Спойлер позволяет автомобилю более спокойно проходить повороты, исключив вероятность его преждевременного заноса.
Иногда, именно благодаря спойлеру, сокращается попадание на стекла автомобиля различного рода грязи и воды, ввиду того, что меняется характеристика воздушного потока, которая действует на машину, когда она движется.
Специалистами было установлено, что спойлер «включается в работу» на скорости примерно 80-90 километров в час. Такая скорость позволяет спойлеру выполнять поставленные перед ним задачи. Для достижения оптимального управления и повышения устойчивости автомобиля, ему необходима определенная нагрузка на заднюю и переднюю часть кузова машины.
Передний спойлер (обвес)
Виной всему особенность конструкции автомобиля, дело в том, что во время его движения образуется аэродинамическая сила, заставляющая переднюю часть автомобиля приподниматься над дорогой, что в конечном итоге приводит к ухудшению управляемости, из-за недостаточного сцепления колес с дорожным покрытием. Альтернативой решения этой проблемы иногда становится применение переднего спойлера, который уменьшает поток воздуха, который проходит под автомобилем. Подобную функцию способен выполнять также и задний спойлер, его целесообразно применять на автомобиле, имеющего задний привод, что в итоге позволяет обеспечить воздействие прижимной аэродинамической силы именно на заднюю ось, обеспечивая лучший контакт колес с дорожным покрытием.
В принципе, для любого автомобиля в независимости от типа привода, появление дополнительной прижимающей нагрузки, при помощи воздушного потока, позволяет увеличить эффективность торможения. Прекрасно справляются с этой задачей и боковые спойлеры, именуемые иногда «расширителями порогов». Для того чтобы уменьшить фронтальное сопротивление кузова воздушному потоку, устанавливают передние спойлеры — наклонных обтекателей.
При помощи спойлеров, которые способны менять направление воздушного потока или его завихрение, можно избавиться от загрязнений задней части кузова, а также лобового стекла. Но это при условии, что спойлер вы установите правильно, подобрав при этом необходимый угол установки, к слову, такая работа под силу разве что профессионалам.
Поэтому, выбирая спойлер, учитывайте спецификацию и функциональное предназначение каждого вида, это позволит вам определиться с необходимостью установки этого элемента тюнинга как такового, а также поможет вам быстрее сделать правильный выбор.
Маленькие магазинчики узкой специализации, которые торгуют автозапчастями, а также авторынки, могут предложить вам довольно низкую цену за «неплохой с виду» экземпляр, однако 80% такого рода продукции никакой, кроме как украшать ваш автомобиль, функции выполнять не будут, потому что просто не способны на это.
Отдайте предпочтение более качественным моделям, имеющих соответствующую стоимость. В таком случае вы не выбросите свои деньги «в окно», поскольку фирменные спойлеры обладают всеми надлежащими качествами и способны действительно «работать» на благо вашего авто, а не попросту удовлетворять вашу эстетическую потребность в красоте. По этому критерию также необходимо осуществлять и установку спойлера, поверьте, от профессионализма мастера зависит очень много, в первую очередь степень его полезности на вашем автомобиле.
Отдельным вопросом хочу поднять тему определения с материалом, из которого сделан спойлер. Большая часть современных спойлеров производятся из пластика. Существуют также более дорогие аналоги, выполненные из карбона. Что такое карбон объяснять не буду, отмечу только, что модели из этого материала пользуются большим спросом ввиду своей прочности и оригинальности, они имеют хорошее качество, при этом отличаются довольно высокой стоимостью. Не редко можно встретить алюминиевые модели, которые помогают придать своему автомобилю неповторимости и большей привлекательности в сравнение с пластмассовыми собратьями.
Существенным недостатком пластикового спойлера является, сравнительно небольшой срок службы. Прямые солнечные лучи и различная «дорожная химия» пагубно влияют на такие модели спойлеров. Это по большому счету касается представителей из стеклопластика, так как именно из него изготавливается основная масса «рыночных подделок. Исключением в этом вопросе можно считать так называемый пластик АБС, который отличается своей прекрасной практичностью.
Вопрос выбора модели в принципе — личное дело каждого и, как правило, зависит от финансовых возможностей личных предпочтений владельца автомобиля. Основная масса спойлеров имеет довольно привлекательный спортивный, а иногда и агрессивный вид. Спойлер способен подчеркнуть стиль и принадлежность автомобиля к тому или иному классу, а также дополнить дизайн внешнего вида практически любого авто.
Приняв во внимание вышеприведенные основные моменты, которые объясняют назначение такого устройства, как спойлер и его возможности, вы непременно сделаете правильный обдуманный выбор, а благодаря профессиональной консультации специалистов тюнинг-ателье, которые занимаются их установкой, вы станете счастливым обладателем оригинального и стильного авто.
Сегодня многие автомобилисты с азартом воспринимают тюнинг авто. Среди различных обвесов и прочих модных элементов выделяется Активно стали устанавливать спойлеры с начала ХХІ века. Одни автолюбители считают спойлер просто модным элементом, другие воспринимают наличие такого обвеса как незаменимый элемент . Попробуем разобраться, зачем машине спойлер.
Спойлер, для чего нужен в автомобиле
Что дает спойлер на машине? Во-первых , это декоративная деталь, которую используют для придания автомобилю спортивного вида, фешенебельности, уникальности. Спойлер можно прикрепить спереди, сзади, сбоку или на крыше. Заядлые модники могут заказать индивидуальный спойлер, который не будет похож ни на какой другой.
Внимание! Установка спойлера незначительно занижает дорожный просвет. Об этом следует помнить на наших реальных бездорожных трассах.
Во-вторых , спойлер – это элемент практичный, потому что он перенаправляет потоки воздуха и улучшает аэродинамику. Скажем, на скорости более 100 км/ч зад машины часто будто приподнимается над дорогой. Таким образом, сцепление колес с дорожным покрытием снижается. Наличие спойлера сзади позволяет прижать задние колеса на скорости к асфальту – сцепление с дорогой не теряется.
Интересно знать! Изначально спойлеры ставили на гоночные авто.
Как работает спойлер? Встречный поток воздуха попадает под днище машины и немного приподнимает кузов над дорогой. Позади машины на большой скорости образуются различные вихревые потоки воздуха, что вызывает торможение. В этом случае аэродинамические нагрузки впереди машины увеличиваются. Спойлер на машине затем и ставят, чтобы направить потоки воздуха в нужную сторону и избежать нежелательных явлений.
Лучше всего крепить два спойлера: спереди и сзади. Задний спойлер повышает прижим к дорожному покрытиюи одновременно разгружает переднюю ведущую ось. Передний спойлер создает прижим спереди. Кроме этого, он дополнительно охлаждает тормозные диски, колодки, радиатор. Дело в том, что в спойлеры встроены дефлекторы, которые способны направлять поток воздуха в нужное русло.
Внимание! В заднеприводных машинах передний спойлер (без заднего) снижает мощность и провоцирует перерасход топлива.
Классификая спойлеров
На авто ставят разные виды спойлеров. Вы должны сами определиться, чего ожидаете от данного вида обвеса.
По дизайну спойлеры бывают:
Кастомы – изготавливаются по индивидуальному заказу. Это вещь уникальная не только по форме, но и по эксклюзивности.
Заводские спойлеры – выпускаются большими партиями на заводах-изготовителях и имеют вид неотъемлемой заводской детали.
По методу крепления:
Спойлеры на опорах – опорами могут быть болты или саморезы. Крепеж надежный.
Липкие спойлеры – крепеж производится при помощи двустороннего скотча или клея. Недостаток в том, что на большой скорости спойлер может слететь.
По месту крепления:
Задние спойлеры – стоят на багажнике или ниже заднего стекла.
Спойлеры для крыши – крепятся вверху на задней двери.
Юбки для переднего и заднего бампера – стоят снизу бампера.
Диффузоры – устанавливаются под днищем кузова.
Боковые спойлеры – это накладки на пороги машины.
По применению:
Универсальные спойлеры – ставят на многие модели автомобилей.
Специальные спойлеры – это те, которые ставят на машины конкретной модели еще на заводе.
Преимущества установки спойлера на авто
Спойлер на автомобиль – это не просто дорогая игрушка, но и ответственность. Дело в том, что если спойлер крепит человек, мало разбирающийся в потоках воздуха, то вряд ли он правильно смонтирует спойлер на машину. В таком случае спойлер будет либо просто бесполезен, либо может стать опасным (особенно на большой скорости). Для чего конкретно нужен спойлер на машине? Главное преимущество – усиление сцепления с дорогой и улучшение управляемости машиной. Напоминаем: это произойдет только в случае правильного крепления спойлера.
Интересно! Первые спойлеры были металлическими.
Улучшенное сцепление
Спойлер способен противодействовать силе возникающего тормозящего вихря. Задняя ось при этом прижимается, и задние колеса имеют более высокий коэффициент сцепления с дорогой. Машину не сносит в стороны. Не теряется управляемость.
Уменьшение расхода топлива
Потоки воздуха под машиной на скорости создают сопротивление движению. Возникает ощущение, что машина притормаживает. Вы желаете сохранить скорость и давите – в итоге получается перерасход топлива. Наличие спойлера позволяет избежать нежелательного притормаживания автомобиля на скорости. Таким образом, незначительно уменьшается расход топлива.
Снижение риска попасть в
Поскольку спойлер перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса автомобиля снижается. Повышается маневренность. А это значит, что попасть в снижается.
Полезно знать! Самым долговечным сегодня считается спойлер из кремнийорганических полимеров или силикона.
Уменьшение веса автомобиля
Вес автомобиля с обвесом увеличивается. Но если машина едет на большой скорости, то спойлер незначительно уменьшает вес автомобиля. Происходит это за счет аэродинамики.
Стильный внешний вид
Бесспорно, спойлер придает вашему автомобилю стильный внешний вид. Если приобрести спойлер в неокрашенном виде, то мастера под цвет вашего авто. В таком случае никто даже не заподозрит, что спойлер был куплен отдельно, а не родной.
Повышение эффективности торможения
Многие водители утверждают, что спойлер помогает при торможении. Особенно эффективен спойлер зимой. По бокам машины можно установить пороговые расширители, которые также способствуют лучшему торможению.
Есть ли недостатки
Недостатки могут проявиться, если спойлер установлен вопреки законам физики: неправильно вычислено положение спойлера относительно встречных потоков воздуха. Помните также о том, что всегда нужно устанавливать два спойлера, чтобы не нарушать баланс автомобиля. В результате неправильной установки спойлера может возникнуть:
1. Перерасход топлива.
2. Ухудшение аэродинамики.
3. Ухудшение управляемости.
4. Снижение безопасности в результате падения управляемости.
5. Уменьшение просвета между днищем и дорогой. Особенно опасно это в условиях бездорожья.
Недостатки явно видны у пластиковых спойлеров, потому что они недолговечны. Негативное воздействие солнца (соляризация), моющих средств приводят к тому, что пластик становится хрупким и ломается, крошится.
Знаете ли Вы? Спойлер из карбона – самое дорогое удовольствие на рынке спойлеров.
Нужен ли спойлер для вашего авто, подведем итог
Для чего в принципе нужен спойлер на автомобиле, вы уже знаете. Необходим ли он вам – решать только вам. Спросите себя: зачем вам нужен спойлер, какого качества должен быть аксессуар, где вы хотите его прикрепить.
Помните! Если вы желаете получить на выходе преимущества, то по вопросу установки спойлера обращайтесь к специалистам, которые правильно монтируют спойлер на вашу машину и настроят дефлекторы.
Во-первых, необходимо понимать разницу между спойлером и крылом. Спойлеры чаще всего располагаются ближе к кузову автомобиля и помогают тормозить поток воздуха. Крылья размещаются гораздо выше и посредством своей аэродинамики создают прижимную силу. Крылья напоминают самолетные, только перевернутые вверх ногами. Как же тогда работают крылья самолета?
Сейчас возьмем сложный вопрос и разъясним ответ на него доступным языком. Конечно же, необходимо учесть множество сложных параметров, но сейчас мы говорим об основных принципах конструкции крыла и спойлера и рассматриваем только то, какие преимущества они дают характеристикам автомобиля. Если объяснить в упрощенной форме, то быстро движущийся воздух создает силу, когда противоположная сторона объекта замедляет воздух.
Для проверки этой теории возьмите два листа бумаги и держите их кончиками пальцев таким образом, чтобы расстояние между ними было около 1 дюйма. Затем подуйте в этот промежуток, и вы увидите, что листы притягиваются друг к другу. И это не то, чего вы ожидали увидеть. Быстро движущийся воздух создает в промежутке между листами область низкого давления, из-за этого листы и притягиваются друг к другу.
Одно крыло или спойлер, установленные на задней части машины, не улучшат ее характеристик, хотя автомобиль определенно будет выглядеть круче. Чтобы создать подъемную или прижимную силу, нужно, чтобы воздух с одной стороны аэродинамической поверхности двигался быстрее, чем с другой, создавая силу, направленную в сторону более быстрого потока. Конечно, вы вряд ли захотите установить на свою машину крылья от самолета, поэтому для создания прижимной силы мы используем простой двухэтажный воздушный тормоз.
Значение угла атаки или отклонения оказывает влияние на величину получаемой прижимной силы. Чем больше угол, тем больше будет прижимная сила, но за это придется платить большим сопротивлением. В большинстве крыльев используются две расположенные под углом поверхности, создающие две ступени торможения, направляя воздух над крылом по более короткому пути.
Размышляя о принципе работы спойлеров и конструкции крыла, необходимо отметить, что воздух должен проходить больший путь вдоль одной стороны крыла. Для этого нужно либо увеличить площадь одной из сторон, либо размещать препятствие на другой стороне для торможения потока воздуха. Это приводит нас к необходимости учитывать геометрию всего корпуса автомобиля и то, какое влияние она оказывает на прижимную/подъемную силу.
Если вы посмотрите на типичную форму кузова автомобиля, то увидите, что воздух будет двигаться быстрее и пройдет большее расстояние вдоль верхней части автомобиля. И это приводит к появлению подъемной силы. Открытие люка на крыше на большой скорости может еще больше усугубить ситуацию. Поэтому стандартный автомобиль при движении с гоночными скоростями становится нестабильным и опасно быстро теряет сцепление с дорожным полотном и управляемость.
Вследствие эффекта Коанда после отклонения поток воздуха продолжит проходить вдоль отражающей поверхности до конца спойлера. Это можно сравнить с перемещением потока жидкости или газа вдоль поверхности, если поднести бок чашки под струю воды: обратите внимание, что произойдет с потоком после того, как он сорвется с кривого бока чашки. Сейчас мы уже начинаем понимать, что простая установка спойлера на багажник автомобиля не имеет никакого отношения к изменению аэродинамики.
Представьте себе, что автомобиль это качели, при нажатии на заднюю часть которых передняя будет слегка подниматься. После установки спойлера на багажник на высоких скоростях передняя часть автомобиля будет становиться легче. Для переднеприводной машины это очень нежелательно, да и заднеприводным автомобилем все еще нужно управлять, поэтому ослабление сцепления с дорогой при подъеме передней части также нежелательно.
Для борьбы с подъемом передней части можно использовать передние делители, переднюю и заднюю юбки, которые создают прижимную силу и управляют потоком воздуха, проходящим под автомобилем. Когда вы начнете перенаправлять поток воздуха поверх автомобиля, вы получите эффект торможения, снижающий скорость и экономичность езды, так что есть очень тонкая грань между эффективной и неэффективной конструкцией спойлера и крыла.
Иногда на гонках Формулы 1 и других автомобильных соревнованиях вы могли видеть зрелищные аварии, когда автомобиль поднимался в воздух на кочке, а спойлеры только помогали машине взлететь и разбиться. В некоторых машинах создается прижимная сила, превышающая их вес, что дает возможность двигаться вверх ногами по крыше туннеля (если не задумываться о том, как туда попасть).
Лучшие крылья регулируемые, дающие водителю возможность корректировать их характеристики в зависимости от дорожных условий. Так, на медленной трассе с большим числом поворотов потребуется настройка, сильно отличающаяся от подходящей для быстрого трека с длинными прямыми. Также они устанавливаются высоко над багажником, чтобы задействовать воздух, обтекающий автомобиль сверху. Вертикальные предкрылки на спойлере увеличивают стабильность автомобиля на прямой, часто их можно увидеть на спойлерах для мотоциклов.
Боковые юбки и обшивки ускоряют поток воздуха, проходящий под машиной, и улучшают устойчивость на поворотах. Для лучшего эффекта рекомендуется не просто открыть каталог аксессуаров и заказать спойлер с красивыми наклейками. Вместо этого пойдите к спортивному механику и получите заднее крыло, подходящее для вашего автомобиля и ваших требований. Бесполезно устанавливать только один задний спойлер, так как это только усилит шум при движении. Нужны подходящие юбки и модернизация днища автомобиля с целью создания дополнительной прижимной силы.
Крылья начинают создавать заметную прижимную силу на скорости около 80 км в час, но до достижения 110 км в час они практически не улучшают управляемость автомобиля. Спойлеры могут снизить аэродинамическое сопротивление вашей машины, но не намного лучше, чем просто дизайнерские улучшения.
Подводя итоги, отметим, что спойлер предназначен для торможения потока воздуха. Автомобиль из-за своей аэродинамической формы (путь воздуха поверх машины гораздо длиннее, чем под ней, как и у крыла) создает подъемную силу в задней части кузова, а спойлер тормозит поток воздуха, уменьшая подъем. Спойлер не создает прижимной силы, он просто уменьшает подъем. Крыло же, установленное высоко и создающее прижимную силу, помогает улучшить сцеплеие с дорогой и управляемость автомобиля на больших скоростях.
Чего только не придумают разработчики для улучшения многих характеристик автомобиля. Не исключением являются и антикрылья, заслуга которых уже давно оценена по достоинству. В этой статье вы побольше узнаете об этой очень полезной детали автомобиля.
Что такое антикрыло?
Антикрыло — это специальная деталь, предназначенная для улучшения сцепления колес с дорожным покрытием, а также улучшения аэродинамических свойств. Впервые это устройство было применено во время автогонок на гоночном болиде известного спортсмена Джона Холла.
Многие люди ошибочно путают две очень похожих детали: спойлер и антикрыло. Однако спойлер имеет другие аэродинамические особенности и принимает форму кузова, плотно облегая его по краям. Кроме того, спойлер имеет плотное крепление, плавно перетекающее в кузов автомашины. Антикрыло же крепится на специальных кронштейнах и делается намного выше задней части кузова. Многие автомобили и вовсе имеют антикрыло, значительно возвышающееся над кузовом.
Многие водители самостоятельно устанавливают антикрыло на свой автомобиль, совершенно не понимая его назначения. Неправильно установленное антикрыло не только не улучшит прижимную силу, но может запросто создать дополнительные проблемы в аэродинамике. Слишком поднятая передняя часть автомобиля ухудшает разгон делая его менее динамичнее, соответственно увеличивается расход топлива, а устойчивость становится только хуже. Исходя из этого, важно, чтобы антикрыло было установлено в нужном месте и имело правильный угол поворота.
Чтобы правильно применять антикрыло, его необходимо комбинировать вместе с передним спойлером. Для этого изготавливается специальный бампер, который направляет воздушный поток поверх кузова, или в радиатор и тормозные механизмы. Основная его задача — не допускать подъема передней части автомобиля.
Преимущества и недостатки антикрыла
Помимо своей прямой обязанности, антикрыло выполняет и другую функцию — улучшает внешний облик автомобиля, делая его более спортивным. Такое сочетание быстро выделяет автомобиль на фоне других. Кроме того, антикрыло обеспечивает такое прижимание автомобиля, которое защищает его от встречного потока грузовиков. Многие заметили, что при встречном разъезде с большегрузными автомобилями, легковой автомобиль слегка отбрасывает в сторону. Из-за этого можно запросто потерять управление. Антикрыло очень быстро решает эту проблему, равномерно распределяя воздушный поток. Таким образом, антикрыло обеспечивает не только хорошую аэродинамику, но и повышает безопасность вождения автомобиля.
У любой системы есть и недостатки. Пожалуй, главным из них является то, что антикрыло имеет слишком большие габариты и подойдет только для спортивных автомобилей. Применяя его на простых седанах, можно запросто утяжелить багажник и тогда его открывание станет большой проблемой. Кроме того, большое антикрыло мешает ставить автомобиль в низкий гараж. Естественно, оно цепляется за крышу и срывается.
Это все, что необходимо знать об антикрыльях. Если вы решитесь установить эту деталь на собственный автомобиль, то лучше всего доверить эту работу специалистам в этой области. Самостоятельная установка антикрыла может только навредить.
Антикрыло и спойлер — в чем разница?
Чего только не придумают разработчики для улучшения многих характеристик автомобиля. Не исключением являются и антикрылья, заслуга которых уже давно оценена по достоинству. В этой статье вы побольше узнаете об этой очень полезной детали автомобиля.
Что такое антикрыло?
Антикрыло – это специальная деталь, предназначенная для улучшения сцепления колес с дорожным покрытием, а также улучшения аэродинамических свойств. Впервые это устройство было применено во время автогонок на гоночном болиде известного спортсмена Джона Холла.
Многие люди ошибочно путают две очень похожих детали: спойлер и антикрыло. Однако спойлер имеет другие аэродинамические особенности и принимает форму кузова, плотно облегая его по краям. Кроме того, спойлер имеет плотное крепление, плавно перетекающее в кузов автомашины. Антикрыло же крепится на специальных кронштейнах и делается намного выше задней части кузова. Многие автомобили и вовсе имеют антикрыло, значительно возвышающееся над кузовом.
Многие водители самостоятельно устанавливают антикрыло на свой автомобиль, совершенно не понимая его назначения. Неправильно установленное антикрыло не только не улучшит прижимную силу, но может запросто создать дополнительные проблемы в аэродинамике. Слишком поднятая передняя часть автомобиля ухудшает разгон делая его менее динамичнее, соответственно увеличивается расход топлива, а устойчивость становится только хуже. Исходя из этого, важно, чтобы антикрыло было установлено в нужном месте и имело правильный угол поворота.
Чтобы правильно применять антикрыло, его необходимо комбинировать вместе с передним спойлером. Для этого изготавливается специальный бампер, который направляет воздушный поток поверх кузова, или в радиатор и тормозные механизмы. Основная его задача – не допускать подъема передней части автомобиля.
Преимущества и недостатки антикрыла
Помимо своей прямой обязанности, антикрыло выполняет и другую функцию – улучшает внешний облик автомобиля, делая его более спортивным. Такое сочетание быстро выделяет автомобиль на фоне других. Кроме того, антикрыло обеспечивает такое прижимание автомобиля, которое защищает его от встречного потока грузовиков. Многие заметили, что при встречном разъезде с большегрузными автомобилями, легковой автомобиль слегка отбрасывает в сторону. Из-за этого можно запросто потерять управление. Антикрыло очень быстро решает эту проблему, равномерно распределяя воздушный поток. Таким образом, антикрыло обеспечивает не только хорошую аэродинамику, но и повышает безопасность вождения автомобиля.
У любой системы есть и недостатки. Пожалуй, главным из них является то, что антикрыло имеет слишком большие габариты и подойдет только для спортивных автомобилей. Применяя его на простых седанах, можно запросто утяжелить багажник и тогда его открывание станет большой проблемой. Кроме того, большое антикрыло мешает ставить автомобиль в низкий гараж. Естественно, оно цепляется за крышу и срывается.
Это все, что необходимо знать об антикрыльях. Если вы решитесь установить эту деталь на собственный автомобиль, то лучше всего доверить эту работу специалистам в этой области. Самостоятельная установка антикрыла может только навредить.
Передние и задние антикрылья.
С годами сильно увеличились скоростные характеристики болидов F1, увеличилась их способность быстрого прохождения поворотов, и весьма очевидно, что это заслуга так называемых антикрыльев. В начале 60-х годов Формула-1 еще не использовала этих приспособлений, однако уже в 1968 году команды F1 начали экспериментировать с «неуклюжими» и «необработанными» аэродинамическими конструкциями, чтобы получить эффект «прилипания» шасси к трассе. Первые виды таких конструкций были очень простыми и ненадежными, поэтому достаточно часто ломались в процессе гонки.
На Рис. 2.2, показаны два вида заднего антикрыла, старого поколения (слева 1968 год) и нынешних технологий (справа 2000 год).
Рис. 2.2 Конструкция заднего антикрыла старого и нового поколения.
Принцип осуществления функций антикрыльев в F1 легко сопоставим с технологиями в самолетостроении. Но в то время как крылья самолетов способствуют взлету и планированию по воздуху, в F1 антикрылья выполняют прямо противоположную функцию — создание прижимной силы.
Передние и задние антикрылья — это часть спроектированного на компьютерах и тщательно отлаженного в аэродинамической трубе аэродинамического пакета. Они используются для создания прижимной силы при прохождении через них воздуха. Чем быстрее едет болид, тем большую прижимную силу создают антикрылья, чем больше прижимная сила — тем лучше сцепление с дорогой.
Переднее антикрыло (см. Рис. 2.3) – первая часть болида, которая встречает воздушный поток. Дальше воздух распределяется по всей плоскости болида.
Рис. 2.3 Переднее антикрыло.
Передние антикрылья на болиде обеспечивают около 25% всей прижимной силы, но эта цифра может быть снижена до 10% в то время, когда болид находится за другим болидом. Появляется эффект «засасывания» сзади идущей машины в переднюю, известный как слипстрим (см. разд. 2.5). И когда болиды оказываются на повороте, сзади идущий не может повернуть из-за потери прижимной силы, таким образом, пилоту приходится сбрасывать скорость, что бы безопасно пройти поворот.
Рис. 2.4 Элементы переднего антикрыла.
Переднее антикрыло (см. Рис. 2.4), ширина которого соответствует ширине самого болида, прикрепляется к носовому обтекателю (4) при помощи пилонов. На этой аэродинамической поверхности (1) крепятся две «створки» (или элероны) (2), каждая из которых является регулируемой частью антикрыла. Как правило, эти закрылки делаются из цельного куска карбона. На окончаниях антикрыла (слева и справа) крепятся специальные боковые пластины (или боковины) (3), для обеспечения прохождения потока воздуха сверху и снизу относительно поверхности антикрыла, не огибая его. И эти пластины (3) сыграли огромную роль в аэродинамике F1.
Конструкция элерона такова, что он является ассимитричным самому себе относительно центральной разделяющий вообразимой линии (если смотреть на болид спереди): чем ближе к носовому обтекателю элерон, тем меньше его «высота» (т.е. ближе к носу элерон сужается) см. Рис 2.5.
Рис. 2.5 Конструкция элерона.
Такая особенность элерона позволяет проникать в радиатор большему количеству воздуха, а также пропускать воздушный поток по «днищу» болида, который затем попадает в диффузор, обеспечивая прижимную силу. В случае если элероны не имеют такого сужения, охлаждение радиатором значительно уменьшается и температура мотора сильно возрастает. Также важно, что чем ниже будет расположено переднее антикрыло, тем лучше это влияет на проникновение воздушного потока в радиатор и диффузор, однако, всем известно, что имеется критическое положение, при котором антикрыло уже начнет задевать трассу.
Правилами FIA (Federation Internationale de l’Automobile — Международная федерация автоспорта — является единственной международной организацией, уполномоченной принимать правила проведения автомобильных соревнований) установлено, что минимальное расстояние между трассой и передним антикрылом должно быть 40мм.
В 1998 году появились нововведения в области аэродинамики F1, что принесло множество дополнительных проблем командам. Из-за того, что колеса стали располагаться ближе к монококу, при виде спереди, переднее антикрыло визуально «ложилось внахлест» колес. Это приводило к турбулентности в зоне передних колес, резко понижая общую положительную характеристику аэродинамики болида. Для решения этой новой проблемы (а именно, появления нежелательного сопротивления (drag)) команды переделали боковые крылья на антикрыле путем образования новых ребер (боковин), таким образом они направили поток воздуха непосредственно на монокок, огибая колесо (см. Рис. 2.6 Pic 1). Позже, в следующем сезоне, многие команды воплотили новую идею, поместив дополнительные ребра на внешнюю сторону боковых крыльев, в данном случае воздух огибал колеса по внешней стороне (см. Рис. 2.6 Pic 2).
Рис. 2.6 Конструкция боковин.
Чтобы понять, что имеется ввиду, на Рис. 1.7 показаны боковые крылья (боковины) разных команд, как раз отвечающих за решение этой проблемы. Как видно, решение является неоднозначным, и крылья различных команд имеют достаточно заметные аэродинамические отличия.
Рис. 2.7 Боковые крылья (боковины) разных команд.
Заднее антикрыло (см. Рис. 2.8) состоит из нескольких элементов. Угол наклона этих элементов создает прижимную силу различной величины.
Рис. 2.8 Элементы заднего антикрыла.
Прямой поток воздуха попадает в заднее антикрыло, состоящее из множества закрылок, вызывая определенные реакции со стороны антикрыла. Это упрощенное объяснение, т.к. на самом деле, к тому моменту, когда поток воздуха достигает заднее антикрыло, он вовсе не прямой, потому что сам болид создает некоторый эффект турбулентности потока воздуха.
Примерно треть всей прижимной силы обеспечивает заднее антикрыло болида, которое постоянно видоизменяется в F1 от трассы к трассе. Это приспособление может создавать более 1000 Ньютонов прижимной силы и весит около 7 кг.
Заднее антикрыло сделано из двух наборов определенных аэродинамических поверхностей, соединенных между собой и держащихся на торцевидных пластинах (3) заднего антикрыла . Верхний набор таких пластин (закрылок) (1) обеспечивает наибольшую прижимную силу и является как правило наиболее видоизменяющимся от трассы к трассе. В большинстве случаев этот верхний набор состоит из 3-х элементов. Нижний же набор (2) обычно состоит из двух элементов.
Ввиду того, что заднее антикрыло вызывает наибольшее сопротивление в болиде, команды видоизменяют строения антикрыльев для каждой трассы. Рассмотрим разные конфигурации задних антикрыльев на двух примерах.
Монца в Италии. Скоростная трасса с длинными прямыми участками и несколькими поворотами. Здесь, на протяжении 70% всей длины трассы, пилоты едут «вдавив педаль газа в пол». Чем больше угол наклона пластин заднего антикрыла, создающих прижимную силу, тем соответственно больше сила сопротивления, мешающая скоростному движению болида. В Монце очень важна скорость, поэтому команды делают очень маленький угол наклона на заднем антикрыле, чтобы преодолеть проблему силы сопротивления.
В Монако, где трасса в основном, насыщена поворотами, важным становится уже не скорость, а прижимная сила. На Рис. 1.9 представлены два этих антикрыла:
Рис. 2.9 Строения задних антикрыльев для разных трасс.
Диффузор.
Конструкция днища или диффузор (см. Рис. 2.10) отвечает за то, как воздух, находящийся под болидом его покидает. Обычно конструкторы усложняют форму большим количеством сложных углов, потому что чем быстрее воздух уходит, тем большую прижимную силу имеет болид и тем большей скоростью он обладает.
По тому же принципу, как образуется прижимная сила (закон Бернулли), зона низкого давления, прямо под антикрылом, помогает диффузору засасывать воздух, который так же в свою очередь обеспечивает прижимную силу.
Рис. 2.10 Диффузор.
На самом деле принцип действия диффузора прямопротивоположен принципу действия антикрыла: вместо того, чтобы отталкивать воздух, диффузор засасывает его. Эффект этот получается из-за аэродинамической формы. Диффузор находится в самой нижней, «хвостовой» части болида, прямо под задним антикрылом, и объем диффузора увеличивается по мере приближения его к «концу» болида (см. верхний Рис. 2.10). Воздух, попадающий в диффузор из-под дна болида разрежается, за счет попадания его в увеличенный объем диффузора, отсюда и эффект засасывания. Диффузор состоит из большого количества всеразличных «тонельчиков» и «разделителей», которые аккуратно и очень точно контролируют потоки воздуха для лучшего засасывания. Так как диффузор находится в зоне выхлопных газов и заднего рычага подвески, то это накладывает жесткие требования на его конструкцию, в противном случае (при некорректном создании и регулировках диффузора) при изменении скорости выхлопные газы будут влиять на аэродинамический баланс болида.
Появление диффузоров обусловлено запретом FIA поднимать «хвостовую» часть болида. В этом случае невозможно обеспечить нужный аэродинамический эффект без диффузоров.
Боковые дефлекторы.
Боковые дефлекторы разделяют и направляют воздух от передних колес на две части – одна направляется на охлаждение двигателя в воздухозаборники, вторая направляется наружу.
Это приспособление было впервые применено в 1993 году. Без них набегающий поток воздуха будет идти прямо, и, соответственно, давить на заднюю стенку воздухозаборника, создавая лобовое сопротивление. Дефлектор же (если рассмотреть для примера левый относительно гонщика воздухозаборник) закручивает поток против часовой стрелки (глядя спереди), причем, когда поток входит внутрь водухозаборника, то он уже направлен внутрь болида, т.е. на охлаждаемую поверхность.
Таким образом, с помощью боковых дефлекторов достигается две цели: снижение лобового сопротивления и более эффективное охлаждение. Устанавливаются они, как правило, между передними колесами и боковыми понтами болида (см. Рис. 2.11).
Рис. 2.11 Боковые дефлекторы.
Боковые дефлекторы выглядят несколько лишними, но на самом деле являются важной частью аэродинамического пакета. Они расположены в тех местах, где турбулентность воздушного потока максимальна и может снизить аэродинамическую эффективность болида. Стабилизаторы рассчитаны так, чтобы направлять воздушный поток под болид для создания там разрежения и тем самым — увеличения прижимной силы (см. Рис. 2.12).
Рис. 2.12 Воздушные потоки набоковых дефлекторах.
В сравнении с предыдущим поколением боковых панелей, новый дизайн является гораздо более сложным и тонким. На Рис. 2.11 изображена конструкция, которая использовалась McLaren в 1993 году. В то время боковые панели представляли собой тонкие ровные поверхности в форме прямоугольника, но сейчас, после эволюции, они представляют собой гораздо более сложные разновидности. Теперь они приобрели некоторый объем и особые очертания, чтобы направлять воздушный поток в различных направлениях.
Именно все эти, перечисленные выше, элементы конструкции играют важную роль в организации аэродинамического пакета болида.
Воздухозаборник.
Воздух, необходимый для работы двигателя, забирается из отверстия прямо над шлемом пилота. На размер этого отверстия ограничений нет, но при чрезмерно большом отверстии сильно возрастает тормозящий эффект.
Рис. 2.13 Воздухозаборник
Слипстрим.
«Рубенс Баррикелло на стартовой прямой догоняет Дэвида Култхарда и перед первым поворотом обходит его классическим слипстримом!»
Нечто подобное можно услышать в репортажах о Формуле-1. Что такое слипстрим? Как этот прием помогает гонщику обогнать своего соперника?
Английское выражение slip stream в дословном переводе означает «разреженный поток». А в русском языке есть несколько аналогов термина «слипстрим» — «спутный след», «воздушный мешок», «аэродинамическая тень»… Несмотря на кажущуюся разницу, обозначают они одно и то же — разрежение воздуха, которое образуется позади движущегося автомобиля (см. Рис. 2.14, зона разрежения, которая и образует слипстрим, показана синими цветом позади автомобиля, чем «теплее» цвет, тем выше давление в этой зоне).
Рис. 2.14 Характер течения воздушных потоков и распределение давлений
для седана ВАЗ-2110 на скорости 144 км/ч.
Этот эффект гонщики научились использовать себе во благо. Ведь если пристроиться вплотную за автомобилем соперника, то твоя машина окажется в зоне пониженного давления. А это сулит снижение силы лобового сопротивления. «Зависнув» у соперника на хвосте, гонщик при равной или даже немного меньшей мощности мотора получает преимущество — он может разогнаться в зоне пониженного давления, выскочить из «тени» и за счет большей скорости обойти соперника в конце длинной прямой!
Здесь вся проблема в том, что окружающий машину воздух не обладает достаточной энергией, чтобы самому устраниться, и поэтому он устремляется вслед за болидом. Любые выступающие элементы внешней обшивки корпуса болида влияют на характер потока воздуха, его обтекающего, а, следовательно, и на характер потока воздуха, следующего за машиной (кильватер). В конструкции болида F1 все аэродинамические элементы расположены в непосредственной близости друг от друга, поэтому они активно взаимодействуют между собой. Все, включая заднее антикрыло, колеса и даже диффузор под днищем машины определяет характер и свойства обтекающего потока воздуха. Этот поток, путешествуя по поверхности машины, постепенно теряет энергию, и значения его скорости и давления уже не могут вернуться к первоначальным.
Таким образом, получается, что двигаясь в воздушной среде болид Формулы 1, как, впрочем, и любая другая машина на его месте, будет генерировать разряженную среду позади себя (в кильватере).
Например, заднее антикрыло болида Формулы 1 образует довольно стабильную пару сильных завихрений на довольно большом расстоянии позади себя. В дождь или просто при большой влажности воздуха можно наблюдать эти завихрения потока воздуха в виде белых вихрей на концах заднего антикрыла. Еще в начале 1990-х это зрелище было обычным явлением в гонках Гран При.
При обтекании болида Формулы 1 эти вихри обуславливают движение потока воздуха вверх и назад — непосредственно за машиной, и вниз и вперед — по ее бокам. Вдобавок к этому, поток воздуха под машиной тоже вносит свой весомый вклад в общую картину обтекания болида.
Технический Регламент Формулы 1 гласит, что основная часть днища машины должна быть плоской, но диффузоры все-таки можно использовать. Воздух, вылетающий из канала диффузора, немедленно направляется вверх, благодаря влиянию заднего антикрыла и восходящему потоку воздуха непосредственно позади машины.
Совокупность всех этих явлений как раз и приводит к тому, что позади болида образуется зона разряжения. Поскольку эта область разряжения двигается вместе с машиной, то она создает некоторую силу сопротивления, и, кроме того, представляет определенные проблемы для машин, следующих сзади в непосредственной близости от нее.
Остановимся более подробно на том влиянии, которое зона разряжения оказывает на позади идущую машину. Если два болида движутся по прямой, то второй, находясь в непосредственной близости от первого, попадает в эту область разряжения и как бы «подтягивается к первому, словно на канате». Здесь все дело в том, что эта турбулентность позади первого болида автоматически уменьшает силу сопротивления, действующую на второй болид.
Пилоты говорят, что это притяжение (как раз его они и называют слипстримом) ощущается даже на расстоянии в пять-шесть корпусов от впереди идущей машины — чем ближе, тем сильнее, разумеется. Есть мнение, что у болидов старых времен слипстрим был гораздо более эффективным, что можно легко объяснить значительно большей прижимной силой, действовавшей на болид старой модели. Именно из-за снижения эффективности слипстрима появились проблемы с обгонами, ставшие столь актуальными в современной Формуле 1.
При движении по прямой, чем более сильный слипстрим, тем легче и быстрее можно приблизиться к впереди идущей машине и попытаться обогнать ее. Если слипстрим недостаточно эффективен, может возникнуть хронический и острый недостаток в ситуациях, благоприятных для обгона.
При движении в поворотах, напротив, эффект турбулентной зоны разряжения позади впереди идущего болида оказывает резко отрицательное влияние на болид, следующий в непосредственной близости позади первого. Пилоты часто жалуются на эффект недостаточной управляемости и недостаточного сцепления с трассой, который ощущается на расстояниях в четыре корпуса и меньше. Здесь все дело в прижимной силе.
У движущегося сзади болида она меньше, поскольку воздух, действующий на антикрылья и, собственно, создающий эту прижимную силу, обладает меньшей энергией, так как он только что «поработал на первую машину». Этот воздух отрывается от поверхности антикрыла раньше, чем положено, вследствие чего прижимная сила оказывается меньше. Получается, что сзади идущая машина не может совершать те же маневры и проходить повороты с той же скоростью, что и впереди идущая. Таким образом, она будет откатываться назад и никогда не попадет в ситуацию, благоприятную для обгона! (Едва ли кому-то это может понравиться!)
Вообще говоря, команды очень хотели бы понять, как ведут себя их машины, попадая в такую зону разряжения. Существует даже несколько методов исследований в этой области, симулирующие физический процесс. Среди них полномасштабные эксперименты с физическими моделями в полную величину, эксперименты в аэродинамической трубе, а также эксперименты, симулирующие саму зону разряжения с использованием стабилизаторов и металлических блоков (чтобы симулировать процессы, происходящие в кильватере болида). Но, справедливости ради надо признать, что, поскольку график у команд Формулы 1 весьма напряженный, они, как правило, пренебрегают этими исследованиями и просто списывают проблемы обгонов на очевидные недостатки Регламента.
Аэродинамические трубы.
На протяжении всего года команды проводят аэродинамические испытания. Для проверки и корректировки аэродинамических свойств болидов каждая команда, тестирует машину, не только гоняя ее по гоночной трассе, но и обдувая болид в аэродинамической трубе. В процессе разработок болида команды обычно отводят до 12 тысяч часов на тестирование в трубе.
«Аэродинамика – первоочередной фактор, определяющий техническое совершенство современного болида Формулы 1. Следовательно, аэродинамическая труба – первостепенная необходимость для создания такого болида», — заявил Питер Заубер на презентации аэродинамической трубы его команды (см. Рис. 3.1) в декабре 2003 г.
Рис. 3.1 Питер Заубер и его технический директор Вилли Рампф
в новой аэродинамической трубе команды Sauber.
Аэродинамическая труба (АТ) — это установка, создающая поток воздуха или газа для экспериментального изучения явлений, сопровождающих обтекание тел.
Область использования технологии АТ, конечно же, не ограничивается аэродинамическими испытаниями болидов F1. С помощью АТ определяются силы, возникающие при полёте самолётов и вертолётов, ракет и космических кораблей, при движении надводных и подводных судов, исследуются их устойчивость и управляемость. В АТ определяются ветровые нагрузки, а также нагрузки от взрывных волн, действующие на здания и сооружения — мосты, мачты электропередач, дымовые трубы и т. п.
Испытания в АТ базируются на принципе относительности Галилея, который гласит, что перемещение тела относительно воздуха (или жидкости) можно заменить движением воздуха, набегающего на неподвижное тело.
В аэродинамических трубах натурные явления обращаются, вместо поступательного, прямолинейного и равномерного движения тела в однородной неограниченной среде изучается обтекание неподвижного тела равномерным потоком с той же скоростью. По принципу относительности Галилея механические явления взаимодействия среды и тела будут в обоих случаях одинаковыми.
Для моделирования движения тела в АТ необходимо создать равномерный поток, имеющий в любых точках равные и параллельные скорости (равномерное поле скоростей), одинаковые плотность и температуру.
АТ дороги, поэтому обычно в них исследуется обтекание модели проектируемого объекта (или его частей), и определяются действующие на неё силы. При этом необходимо соблюдать условия подобия, которые обеспечивают возможность переносить результаты, полученные для модели в лабораторных условиях, на полноразмерный натурный объект. При соблюдении этих условий аэродинамические коэффициенты для исследуемой модели и натурного объекта равны между собой, что позволяет, определив аэродинамический коэффициент в аэродинамической трубе, рассчитать силу, действующую на натуру.
Рекомендуемые страницы:
«Формула-1»: как команды проводят пит-стопы
Пит-стопы – один из самых важных (и известных) компонентов любой гонки «Формулы-1». О скорости работы механиков слагаются легенды. Но все же: как именно механики обслуживают гоночные болиды за такой короткий срок?
Для чего нужны пит-стопы?
Шины болидов спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать максимальное сцепление, то есть чтобы они предельно хорошо «прилипали» к асфальту. Чем лучше они по этому параметру, тем быстрее они изнашиваются. А поскольку машины «Формулы-1» едут либо на пределе, либо возле него, то и изнашиваются они за сотню-другую километров. Соответственно, чтобы болид всю гонку мог ехать быстро, шины нужно как минимум один раз сменить.
Точно так же на пит-стопах могут решить мелкие проблемы: поменять поврежденное переднее антикрыло (заднее на пит-стопе поменять практически невозможно), вбить на место какой-нибудь отрывающийся элемент, изменить уровень прижимной силы, прочистить забившийся воздуховод или, что бывает очень редко, поменять глючащий руль. Дозаправок больше нет, в 2010 году регламент был изменен, и теперь машины должны проехать всю гонку на том количестве топлива, которое в них залили перед стартом.
Кто проводит пит-стопы?
В каждой команде есть две бригады механиков, закрепленных за каждой машиной. Однако для пит-стопов из них отбирают лучших, и именно они, вне зависимости от того, к какому болиду приписаны, обслуживают обе машины во время гонки. Всего 18 человек. Для этого они много часов подряд отрабатывают работу на пит-стопе и тренируются всей бригадой: у каждого из них есть четко обозначенная роль и каждое движение выверено с точностью до сантиметра. Точно так же тренируется и сам гонщик: ему важно остановиться с точностью до 5–10 см, чтобы механики могли сразу же приступить к выполнению своих обязанностей.
Зачем так много людей?
На самом деле, все просто. За каждое колесо отвечают три механика: один откручивает и прикручивает единственную гайку на колесе (каждая из которых стоит десятки тысяч долларов), один снимает использованное колесо, и один надевает новое. Кстати, механик, который откручивает колесо, начинает это делать еще до того, как машина окончательно остановилась. По одному механику спереди и сзади поднимают болиды на домкратах. Два механика держат машину слева и справа – они не дают ей шататься во время всех этих манипуляций. Еще двое стоят на всякий случай: если вдруг сломается домкрат (или гонщик собьет механика), то они должны мгновенно подбежать со вторым домкратом и заменить своего коллегу.
Это касается пит-стопов, где все проходит в штатном режиме (кроме наезда на механика, конечно). Во время пит-стопа рядом дежурит специальный механик, который может завести машину, если она заглохнет: болид «Формулы-1» не заводится с ключа, для этого нужен специальный инструмент, который в буквальном смысле вставляется в машину сзади и прокручивает двигатель, – эдакий гигантский перфоратор. И плюс есть еще механики, которые занимаются устранением неисправностей или настройкой, если это необходимо: они тоже часть бригады пит-стопов, но все же не входят в эти основные 18 человек, потому что у них свои обязанности. Например, два механика должны уметь в течение максимум 5-6 с сменить переднее антикрыло или решить какую-либо другую проблему.
Разумеется, за всем этим следит главный механик. Раньше он был тем человеком, который держал «палку» и поднимал ее, когда пит-стоп был закончен. Но сейчас он просто наблюдает за работой бригады и корректирует те или иные моменты. В результате такой слаженной и выверенной работы пит-стопы в среднем проводятся за 2-2,3 с. Рекорд же – 1,92 с, его установила команда Williams на Гран-при Азербайджана в 2016 году.
Можно не останавливаться?
Нет. По регламенту каждый гонщик обязан в течение гонки проехать на двух типах шин: на более жестком (и медленном) и на более мягком (быстром). При этом мягкий тип шин изнашивается быстрее. И когда колеса изношены, гонщик может терять до 4-5 с на круге. Учитывая, что в среднем пилоты теряют на пит-стопах 25 с, отыграть это время они могут буквально за пять-шесть кругов и гонщикам нужны свежие шины.
Изредка, конечно, бывает и такое, что условия становятся идеальными и даже мягкий тип резины долго не изнашивается и помогает поддерживать темп, но это не отменяет того, что пит-стоп необходимо провести. Однажды сразу несколько пилотов ехали на одном комплекте шин буквально до конца гонки и заехали на пит-стоп на самом последнем круге – потому что обязаны это сделать. Но это редчайший пример и чаще всего гонщики проводят одну, две, а то и три остановки в течение заезда.
Вероятно, вам также будет интересно:
«Формула-1»: гид по самому дорогому виду спорта
«Формула-1»: 9 легенд современности
Когда Льюис Хэмилтон завершит карьеру?
Почему гонщики «Формулы-1» такие богатые?
35 архивных фотографий с «Формулы-1»
Пилот «Формулы-1» Даниэль Риккардо о том, почему его раздражают электрокары
Фото: Getty Images
Часто проверяете почту? Пусть там будет что-то интересное от нас.
Как работают передние крылья Формулы-1?
Переднее крыло болида Формулы-1 в правилах FIA называется «кузовом вокруг передних колес» или «передним кузовом». Тем не менее, в отношении того, как переднее крыло FORMULA 1 работает или помогает автомобилю, термин «переднее крыло» на данный момент вполне подходит.
На прямой в любом Гран-при машина Формулы-1 набирает скорость, достаточную для взлета. Автомобиль взлетел бы в воздух, если бы не удерживался прочно на земле за счет прижимной силы, создаваемой аэродинамикой автомобиля.Передние и задние крылья автомобиля играют важную роль в создании этой прижимной силы; переднее крыло машины тем более. Если аэродинамика способствует большей части характеристик автомобиля, то переднее крыло играет важную роль в общей аэродинамике автомобиля.
Являясь первой аэродинамической частью автомобиля, рассекающей воздух, он отвечает не только за создание прижимной силы. Он также отвечает за регулирование воздушного потока вокруг и позади огромных передних колес автомобиля.Большие передние шины могут стать большим спойлером в аэродинамике болида Формулы-1.
Переднее крыло также играет большую роль в подготовке воздушных потоков, которые будут перехватывать различные части автомобиля по дороге. Конструкторы и технические специалисты используют симуляторы гидродинамики для изучения и повышения эффективности крыльев автомобилей Формулы-1. Он должен направлять воздух в нужной пропорции к нужным частям и компонентам автомобиля.
Даже небольшое повреждение, казалось бы, несущественной части переднего крыла может поставить машину в невыгодное положение на несколько секунд на круге.Более серьезные повреждения могут подвергнуть автомобиль и водителя риску аварии. По этой причине переднее крыло является одной из самых быстро заменяемых частей в болиде Формулы-1 после шин. Понятно, что инженеры и механики уделяют большое внимание переднему крылу автомобиля после аварии.
Почему у автомобилей Формулы-1 есть крылья?
Крылья на автомобиле предназначены для оптимизации потока воздуха вокруг автомобиля и улучшения его аэродинамики. Хорошая аэродинамика чрезвычайно важна для автомобилей Формулы-1, которые могут развивать скорость более 300 км / ч на прямой.Это делает важным, чтобы у автомобилей Формулы-1 были крылья как спереди, так и сзади.
Крылья помогают создавать прижимную силу, которая помогает автомобилю уверенно держаться за гусеницу. Автомобили без крыльев могут взлетать, как самолет, на скорости 300 км / ч. Крылья также помогают упорядочить поток воздуха вокруг кузова автомобиля. Это помогает уменьшить сопротивление автомобиля и улучшить его характеристики.
Создание прижимной силы происходит за счет создаваемого ею сопротивления.Это более чем компенсируется передними крыльями, которые направляют поток воздуха к боковым модулям, которые помогают охлаждать двигатель. Перегретый двигатель приведет к остановке автомобиля. Крылья также помогают направлять воздух так, чтобы он оказывал наименьшее сопротивление остальным частям автомобиля, идущим за ними.
Как устроено переднее крыло Формулы 1?
Крыло — компонент болида Формулы-1, который в наибольшей степени регулируется FIA. Его ширина, ширина, высота и другие размеры регулируются.Существует даже предел того, насколько крылья автомобиля могут прогнуться. Именно по этой причине большинство передних крыльев автомобилей Формулы-1 выглядят очень похожими. Единственный способ повысить эффективность переднего крыла — это постоянно улучшать аэродинамическую конструкцию крыла, чтобы обеспечить максимальную прижимную силу и правильный воздушный поток вокруг автомобиля.
Переднее крыло состоит из ряда меньших крыльев, расположенных друг за другом. FIA допускает установку максимум пяти мини-крыльев на каждую сторону переднего крыла. Эти крылья тщательно спроектированы и выровнены для оптимизации прижимной силы автомобиля Формулы-1.Инженеры и конструкторы также должны регулировать воздушный поток в кильватере переднего крыла.
Каждое из этих маленьких крыльев представляет собой собственное крыло. Каждый из них создает прижимную силу и направляет воздушный поток за собой. Задача инженеров и проектировщиков — оптимизировать прижимную силу и направить остаточный воздушный поток в нужном направлении. Каждый из них также напоминает крылья самолета, но имеет форму и предназначен для удержания автомобиля на земле, а не для взлета.Каждое крыло имеет по одной торцевой пластине с каждой стороны.
Как упоминалось ранее, размеры переднего антикрыла и его гибкость строго регулируются FIA. Это делает переднее крыло, одну из наиболее важных частей аэродинамики автомобиля, очень изученную и модифицированную часть автомобиля. Команды Формулы-1 изо всех сил стремятся извлечь как можно больше выгоды из крыла, даже если для этого нужно потратить больше денег.
Передние крылья болида Формулы-1, как и остальная часть кузова, изготовлены из углеродного волокна.Различные другие металлы и минералы могут быть добавлены в соответствующей пропорции для регулирования гибкости крыла. FIA допускает минимальную гибкость крыльев болидов Формулы-1. Это приводит к созданию нескольких крыльев, чтобы получить наиболее подходящее.
Передние крылья тоже имеют более 100 настроек. Настройки меняются для разных треков и разных условий. Это заставляет водителя максимально использовать крылья. Изготовление крыльев из углеродного волокна делает их более прочными.Однако малейшее повреждение крыла приведет к его замене. Вот почему переднее крыло — вторая по скорости заменяемая деталь в болиде Формулы-1 после шин.
Как переднее крыло Формулы 1 создает прижимную силу?
В автомобиле Формулы-1 только небольшая часть переднего крыла используется для создания прижимной силы. Остальная часть крыла регулирует воздушные потоки вокруг частей автомобиля по их следу. Концевые пластины и внутренняя дугообразная часть передних закрылков способствуют созданию прижимной силы.
Боковое давление, создаваемое градиентами в переднем крыле, создает вихри, которые способствуют возникновению прижимной силы в автомобиле. В конце концов, на переднее крыло приходится до 40 процентов прижимной силы, создаваемой автомобилем. Переднее крыло, расположенное близко к гусенице, также способствует созданию максимального эффекта земли и увеличению создаваемой прижимной силы.
До 2009 года автомобили имели сплошные профильные секции от одного конца крыла до другого. До этого у автомобилей было всего две-три секции крыла.Эти участки создавали достаточную прижимную силу для автомобилей, чтобы уверенно держаться на трассе. Но в 2009 году FIA выпустила регламент, требующий, чтобы по обе стороны от центра носа было свободное сечение в 250 мм. Это заставило аэродинамиков увеличить количество крыльев на крыле.
Как передние крылья улучшают аэродинамику автомобиля Формулы 1?
Прижимная сила, создаваемая передними крыльями, имеет свою цену. У этого поколения прижимной силы есть штраф за увеличение сопротивления автомобиля.Любое сопротивление ухудшает характеристики автомобиля. Переднее крыло должно быть сконструировано таким образом, чтобы компенсировать создаваемое им сопротивление. Вот здесь-то и появляется оптимизация воздушного потока вокруг автомобиля.
До 1998 года концевые пластины были именно такими; концевые пластины. Вихрь воздуха, создающий прижимную силу, также мешает воздуху, вращающемуся вокруг передних колес. Этот турбулентный воздух влияет на работу больших колес и, следовательно, на характеристики автомобиля. Поэтому концевые пластины были изменены, чтобы направлять воздушный поток между колесами, а не на них.
Если переднее крыло оставляет турбулентный след, турбулентность влияет на различные части автомобиля, создавая сопротивление. Это повлияет на работоспособность автомобиля. Именно по этой причине различные мини-заслонки уменьшаются по высоте ближе к носу. Именно эта асимметрия позволяет крылу регулировать воздушный поток в следе.
Форма мини-крыла позволяет ему направлять поток, не используемый для создания прижимной силы, в сторону боковых стручков. Именно этот поток охлаждает двигатель воздушного охлаждения автомобиля.Без помощи воздушной струи двигатель нагревается, и машина глохнет. Радиатор двигателя использует этот воздух для охлаждения двигателя и улучшения характеристик автомобиля.
Сколько стоит переднее крыло болида Формулы-1?
Переднее крыло — самый важный компонент, определяющий аэродинамическую обтекаемость автомобиля Формулы-1. Это делает его одним из последних компонентов, предназначенных для нового автомобиля. Форма и кузов автомобиля определяют конструкцию крыла.В результате переднее крыло перед доработкой проходит множество аэродинамических испытаний.
Аэродинамические испытания, смоделированные и на треке, делают передние крылья болида Формулы-1 дорогостоящими. Стоимость материалов, использованных при изготовлении переднего крыла, ничтожна по сравнению с моделированием и испытаниями крыла автомобиля. Понятно, что и конструктор машины, и водитель захотят выжать максимум из крыла.
Стоимость хорошего переднего крыла легко может вырасти до 300 000 долларов США.Многое зависит от бюджета команды и ее стремлений. Многие команды выбирают более дешевые передние крылья. Но передние крылья постоянно изучаются и модифицируются по мере необходимости для достижения оптимальных аэродинамических характеристик.
Front Wing — Аниме-продюсер
Юдзи Казами — студент-переводчик, который только что поступил в Академию Михама. Он хочет жить обычной школьной жизнью, но эта его мечта может не осуществиться в ближайшее время, поскольку Академия Михама — полная противоположность.Юдзи, состоящий только из директора и пяти других учениц, все девочки, знакомится с каждой из них, узнавая больше об их личностях, поскольку социализация неизбежна. Постепенно он начинает узнавать правду о небольшой группе студентов, занимающих академию — каждый из них имеет свою долю травмирующих переживаний, скрытых от мира. Академия Михама действует как дом для этих девочек, они — «фрукты», которые упали с их деревьев и начали разлагаться.Юдзи должен стать катализатором, чтобы спасти их от самих себя, но как он может спасти другого, если он не может спасти даже себя? [Автор: MAL Rewrite]
Темы:
Гарем, Психологический, Школа
Лицензиар:
Sentai Filmworks
ТЕЛЕВИДЕНИЕ — 5 октября 2014 г., 20:30 (японское стандартное время)
510 477 7,52
Grisaia no Rakuen начинается в самом конце предыдущей части, Grisaia no Meikyuu.Казами Юдзи арестован по подозрению в терроризме. Видео демонстрирует очевидные конкретные доказательства того, что Юдзи совершил эти действия, и он находится под стражей Ичигая. Ичигая прекрасно знает, что Юдзи не совершал преступлений, в которых его обвиняли. Но ему не удалось убить Хита Осло, который является лидером террористической организации с чрезвычайно разрушительным оружием в их распоряжении. На самом деле, у Ичигая есть свои планы на Юдзи … Но не все может быть потеряно для Юдзи.Девушки из Академии Михама не позволят использовать Юдзи для политической выгоды, как и таинственная новая фигура, которая появляется перед ними.
Темы:
Гарем, Психологический
Лицензиар:
Sentai Filmworks
ТЕЛЕВИДЕНИЕ — 19 апреля, 2015, 23:00 (японское стандартное время)
346 366 7,81
Жизнь 28-летнего Кёи Хашибы не ладится.Оставив офисную работу, чтобы продолжить карьеру в индустрии видеоигр, его стажировка в популярной игровой студии внезапно заканчивается, в результате чего он остается безработным и вынуждает его вернуться к своим родителям. Кроме того, его зависть к успеху «Платинового поколения» — группы творцов одного возраста — заставила его сожалеть о своем решении поступить в традиционный университет вместо колледжа искусств. Несмотря на то, что он считает, что в жизни нет второго шанса, Кёя внезапно получает один, когда однажды он просыпается и оказывается на 10 лет назад.Вместо того чтобы выбрать бизнес-школу, как это было изначально, Кёя решает продолжить свои увлечения и поступает в Университет искусств Оонака. Там он встречает одноклассника Эйко Кавасегаву, женщину, которая наняла его в качестве стажера в настоящее время, вместе с его новыми соседями по дому и будущими участниками Платинового поколения: неуспевающим художником Аки Шино, начинающей певицей и актрисой Нанако Когуре и одаренным писателем Цураюки Рокуонджи. . С каждым проектом, который они завершают вместе, Кёя и его друзья решаются все ближе раскрыть свой истинный потенциал как творцов и преобразовать свою жизнь в идеальные версии, которые они желают.[Автор: MAL Rewrite]
ТЕЛЕВИДЕНИЕ — 3 июля 2021 г., 21:30 (японское стандартное время)
190 813 7,65
Как оптимизировать переднее крыло автомобиля F1 с помощью CFD
Формула-1 — увлекательный вид спорта, у которого много поклонников. Автомобиль F1 сам по себе является чудом машиностроения. На высокоскоростной прямой автомобиль Формулы-1 набирает скорость, достаточную для полета, если бы не удерживающая его прижимная сила.Переднее крыло и задние крылья играют решающую роль в общей аэродинамике автомобиля F1. 2017 год принес кардинальные изменения в правила, которые улучшили эстетику автомобиля и сократили время прохождения круга до 5 секунд. Видео с сайта motorsport.com наглядно демонстрирует изменения с 2016 по 2017 год.
В этой статье рассматривается конструкция переднего крыла автомобиля F1 и возможные идеи по улучшению общей аэродинамики с помощью CFD. Для этого в первую очередь важно понять изменения в правилах.
F1 Переднее крыло
Изменения в правилах F1: 2016 и 2017На рисунках 1 и 2, основанных на видео с сайта motorsport.com, наглядно показаны различия в правилах размеров 2016 и 2017 годов.
Рис. 1: Визуальное изображение (вид спереди) Правил габаритов автомобиля F1 в период с 2016 по 2017 год На рис. 1 и 2 показано главное изменение между 2016 и 2017 годами — изменение размера переднего крыла автомобиля F1 с 1800 мм. до 2000 мм.
Сезон Формулы-1 2017 отмечен значительным изменением технических правил с более широкими шинами, большими крыльями и гораздо большей прижимной силой.В этом вебинаре по запросу мы поместим вас в кресло инженера по аэродинамике и исследуем влияние новой конструкции автомобиля на его аэродинамику, используя моделирование потока жидкости, чтобы понять поведение потока вокруг автомобиля. Посмотрите запись вебинара, просто заполнив эту форму. Он будет воспроизводиться автоматически.
Чтобы получить более подробную информацию о правилах, мы можем перенаправить вас в раздел правил на веб-сайте FIA.
F1 Aerodynamics
Аэродинамический дизайн автомобиля Формулы-1Результаты анализа аэродинамики автомобиля F1, выполненного в веб-браузере с помощью SimScale
Аэродинамика играет фундаментальную роль в общей настройке автомобиля Формулы-1.Панель воздуховода между передним колесом и боковой панелью, например, может добавить больше скорости, чем две или три дополнительных лошадиных силы. Команды вкладывают до 20% своего бюджета в изучение аэродинамики автомобиля. Современные автомобили F1 могут проходить повороты намного быстрее, чем обычные коммерческие автомобили, и это было бы невозможно без прижимной силы.
Кропотливая и точная работа проводится с использованием расчетов и экспериментов в аэродинамических трубах для точной настройки крыльев и ветровых дефлекторов с точностью до последнего миллиметра.Эта конструкция направлена на увеличение прижимной силы и уменьшение сопротивления. Это также позволяет сократить тормозной путь и повысить скорость прохождения поворотов. Прижимная сила обеспечивает 80% сцепления, необходимого автомобилю. Автомобили F1 могут выдерживать центробежные силы до 4G, не соскальзывая с трассы, в первую очередь благодаря аэродинамической конструкции, обеспечивающей высокие скорости на поворотах. Это было бы невозможно без прижимной силы, что обеспечивает производительность и безопасность.
Но прижимная сила — не единственный аспект, который необходимо оптимизировать.Не существует единой конструкции, подходящей для всех схем. В зависимости от скорости и типа схемы идеальны разные конфигурации. Заднее крыло имеет более 20 настроек, а переднее — более 100. Однако есть только одно идеальное условие. Команды должны настроить конфигурацию для достижения идеальных результатов в каждой гонке, и команда, которая ближе всего подходит к этим идеальным условиям, побеждает.
Например, Гран-при Италии в Монце имеет длинные прямые и быстрые повороты, и это считается высокоскоростной трассой.Здесь команды используют плоские крылья, чтобы набрать максимально возможную скорость. Напротив, на трассах с большим количеством узких углов (например, в Монако) используются элементы крыла с крутыми углами. Это помогает создать максимально возможную прижимную силу, позволяющую автомобилям быстрее проходить повороты. Хотя обычно считается, что на передние крылья приходится около одной трети прижимной силы, ее можно резко сократить до одной десятой, если прямо впереди идет автомобиль. Помимо переднего крыла, примерно половина прижимной силы создается диффузорами на днище автомобиля.Они направляют поток воздуха назад, создавая сильный эффект всасывания.
У большинства крупных команд F1 есть аэродинамические трубы, с которыми можно экспериментировать. Моделирование CFD предлагает отличную альтернативу этому, позволяя командам сократить свои эксперименты и связанные с этим затраты, при этом точно настраивая параметры с помощью вычислительных моделей.
Конструкция переднего крыла F1
Важность переднего крыла в автомобиле F1 Анализ CFD переднего крыла F1 с помощью SimScaleАнализ CFD переднего крыла автомобиля F1 выполнялся в веб-браузере с помощью SimScale
Прежде чем продолжить, чрезвычайно важно понять роль переднего крыла в автомобиле Формулы-1.Переднее крыло работает противоположно тому, как работает крыло самолета. В то время как крыло самолета создает подъемную силу, переднее крыло создает прижимную силу, не позволяющую автомобилю взлететь. Другими словами, профиль переднего крыла имеет такой профиль, что он помогает удерживать автомобиль на земле, а колеса — в контакте с поверхностью. Таким образом, он играет важную роль в обеспечении достаточного сцепления и тяги автомобиля.
Помимо управления прижимной силой, передние крылья также контролируют общий воздушный поток вокруг болида Формулы-1.Переднее крыло, являющееся первой частью автомобиля, с которой соприкасается воздух, также определяет общую аэродинамику автомобиля F1. Другая функция — направлять воздушный поток таким образом, чтобы он оптимизировался для аэродинамики автомобиля. Чтобы получить представление о влиянии прижимной силы и сопротивления, мы можем направить вас к статье «Какие части автомобиля Формулы 1 создают основные аэродинамические силы?».
Конструкция передней части крыла
Переднее крыло имеет форму, противоположную профилю.Вы можете догадаться, почему? Да, чтобы он не взлетел! Переднее крыло (или основной самолет) подвешено к носу и проходит по всей длине автомобиля Формулы-1. К этой основной плоскости прикреплены регулируемые заслонки, а на концах основной плоскости прикреплены концевые пластины. Различные части переднего крыла показаны на рис. 03.
Рис. 03: Некоторые важные детали переднего крыла автомобиля F1Основные закрылки и концевые пластины обеспечивают пропускание ветра над и под аэродинамическим профилем.Концевые пластины особенно важны для перенаправления воздушного потока вокруг шин, которые являются аэродинамически плохими.
Конструкция торцевой пластины
Концевые пластины — один из важнейших элементов переднего крыла. Оптимизация их положения и формы может значительно улучшить общую аэродинамику. Торцевые пластины имеют в 5-10 раз больший эффект, чем большинство других деталей. Они управляют потоком воздуха вокруг болида Формулы-1, перенаправляя воздушный поток вокруг шин. Это сводит к минимуму создаваемое сопротивление лобовому сопротивлению и способствует возвращению воздушного потока обратно к боковым отсекам и полу автомобиля.
За прошедшие годы произошло несколько изменений, и в настоящее время колеса стали намного ближе к шасси, чем несколько лет назад. Кроме того, кончики передних крыльев совпадают с концами шин. Это создает ненужную турбулентность перед колесами и увеличивает сопротивление. Следовательно, внутренние края концевых пластин изогнуты, чтобы воздух обтекал шины. На Рис. 04 показан воздушный поток вокруг концевой пластины.
Рис. 04: Воздушный поток вокруг концевой пластины, показанный более подробноКроме того, концевая пластина не позволяет воздуху высокого давления в верхней части крыла перекатываться по крылу в воздух под низким давлением, вызывая индуцированное сопротивление.Это также аспект, на который следует обращать внимание во время моделирования. Точно так же концевые пластины не позволяют «турбулентному» воздуху, создаваемому передним колесом, попадать под пол автомобиля. Чтобы усилить функциональность концевых пластин, некоторые автомобили Формулы-1 также используют вертикальные ограждения, называемые разделителями, прикрепленные к нижней поверхности переднего крыла.
Совет 01: Для оптимальной производительности убедитесь, что концевые пластины минимизируют поток воздуха от верхней части к нижней части автомобиля. Облегчают ли концевые пластины поток воздуха вокруг колес?
Закрылки
Закрылки по обе стороны от носового обтекателя асимметричны, поэтому их высота меньше около носового обтекателя.Такое расположение облегчает попадание воздуха в радиаторы и под пол. Если высота закрылка такая же, как у носового конуса, это уменьшит общий поток воздуха к радиаторам и тем самым приведет к повышению температуры двигателя.
Асимметричная форма также обеспечивает лучший поток воздуха к полу и диффузору, увеличивая прижимную силу. Основное крыло — в соответствии с правилами FIA — плоское по центру, и для всех автомобилей требуется одинаковая конструкция. Это снова позволяет немного улучшить аэродинамику под полом, но также снижает чувствительность крыльев к дорожному просвету.Основное направление развития — взаимодействие профиля крыла с концевой шайбой переднего крыла.
Подсказка 02: Как изменения в профиле переднего крыла и концевой пластине влияют на профили воздушного потока вокруг / друг относительно друга?
Моделирование переднего крыла F1
Методы управления потокомМы изучили влияние каждого из элементов переднего крыла на общий аэродинамический баланс автомобиля Формулы-1. Тем не менее, слон в комнате остается без внимания: «Вся теория звучит великолепно, но какие элементы мы могли бы использовать, чтобы сделать ее лучше?» Некоторые элементы, которые могут рассматриваться как изменяющие поле потока, включают в себя вихревые генераторы, элементы нагнетания / всасывания и движущиеся поверхности.
Генераторы вихрей
Это первое исправление любой проблемы с потоком. Они пытаются изменить поток, перераспределяя общий импульс. Жидкость с большим импульсом переносится в пограничный слой. Ниже представлено интересное видео на YouTube с более подробным объяснением того, как работают генераторы вихрей.
Вкратце, VG предотвращают разделение потока. Как правило, они примерно равны высоте местного пограничного слоя и обычно размещаются примерно в 20 раз выше высоты местного пограничного слоя перед точкой разделения.Их можно использовать для создания вихревого всасывания, добавления прижимной силы и помощи в направлении потока.
Элементы продувки / всасывания
Обдув может использоваться для нагнетания высокоэнергетического воздуха в пограничный слой, а всасывание может использоваться для удаления уставшего пограничного слоя. Они не используются широко из-за требований к мощности и дополнительному весу. Тем не менее, обе эти идеи представляют собой очень интересные идеи, которые можно эффективно использовать для уменьшения лобового сопротивления за счет тщательного проектирования прорези для нагнетания / всасывания. Некоторые из самых известных — это McLaren F-duct, Lotus для снижения сопротивления и Red Bull S-duct.
Подвижные поверхности
Движущиеся поверхности на переднем крыле пока не использовались, но они определенно являются идеей будущего. Идея заключается в создании поверхности, которая движется с той же скоростью, что и поток, тем самым уменьшая относительное движение. Это может быть крайний способ управлять потоком. Тем не менее, внедрение новых инноваций каждый год — это то, что делает этот вид спорта интересным за счет сокращения времени прохождения круга, большей возможности для маневров при обгоне и т. Д.
F1 Переднее крыло
ВыводСамым большим недостатком моделирования CFD является точная оценка следа (или турбулентного поведения).Например, одна из самых сложных задач — смоделировать след между передним крылом и шинами. Обеспечение хорошей дискретизации и точных моделей турбулентности в интересующих регионах может определять точность прогнозов, сделанных с помощью CFD.
Для более подробного обсуждения анализа, включая модели САПР, с которых можно начать, мы рекомендуем SimScale F1 Aerodynamics Workshop. Первое занятие посвящено конструкции и аэродинамике переднего крыла. Как мы видим из обсуждений, конструкция, разработка и оптимизация переднего крыла связаны не только с добавлением прижимной силы, но, что более важно, с очисткой воздушного потока к остальной части болида Формулы-1 и обеспечением критической устойчивости при прохождении поворотов.
Как работает переднее крыло Формулы 1? — Неделя автоспорта
Переднее крыло болида Формулы 1 — один из важнейших элементов аэродинамики автомобиля. Это первая аэродинамическая часть, которая вступает в контакт с невозмущенным воздушным потоком, и по этой причине она отвечает за то, как воздушный поток будет взаимодействовать с остальной частью автомобиля.
Таким образом, даже если у вас есть самые эффективные заграждения, диффузор и заднее крыло, все это бесполезно без эффективного переднего крыла, которое направляет воздушный поток именно туда, где он нужен, и не только это, но и кондиционирует его, чтобы он поступал в удобном для использования виде.
Переднее крыло современного болида Формулы 1 состоит из различных элементов, некоторые из которых подвергаются интенсивной доработке в течение сезона.
Технические специалисты и дизайнеры могут достичь исключительных значений аэродинамической эффективности благодаря использованию симуляторов гидродинамики, таких как CFD (вычислительная гидродинамика) и обработки данных в аэродинамической трубе.
Распространенная ошибка — думать, что единственная цель переднего крыла — создать прижимную силу для оси переднего колеса, но, прежде всего, это подготавливает воздушные потоки, которые затем будут попадать в остальную часть автомобиля и правильным образом.
Тем не менее, переднее крыло является одним из элементов автомобиля F1, который наиболее подвержен нормативным ограничениям, которые определяют его размеры по ширине и высоте, даже регулируют его максимальное изгибание. Переднее крыло, по сути, является одной из наиболее похожих частей среди разных автомобилей именно из-за того, насколько жесткими являются правила, регулирующие его конструкцию, и мало что дает свободы.
Мы не склонны видеть что-либо радикальное с точки зрения развития переднего крыла не потому, что они этого не хотят, а потому, что они запрещены правилами.
Чтобы облегчить обгон и сделать его менее чувствительным к турбулентности, с 2019 года FIA радикально упростила конструкцию передних крыльев, упразднив все дополнительные консольные аэродинамические профили, более известные как верхние закрылки.
Согласно нормативам, переднее крыло может выступать не более чем на 1000 мм из перпендикулярной оси, которая находится в центре автомобиля, и может иметь высоту 300 мм от базовой плоскости (которая по регулированию является дном Т-образного подноса). ).Переднее крыло состоит из основной плоскости (которая является элементом, который FIA представляет для проверки на изгиб во время технических осмотров), которая по правилам должна иметь нейтральную зону 250 мм, начиная с центральной оси, и иметь более переднее положение, чем его боковые конечности, придавая переднему крылу классическую стреловидную форму.
В боковой части основной плоскости есть сугробы (или концевые пластины), которые имеют цель отводить поток воздуха к внешней стороне передних колес, чтобы уменьшить сильную вредную турбулентность, которую создают непокрытые колеса автомобиля F1. .В верхней части мы находим спойлеры (которых по регулировке не может быть больше 5 элементов), которые отвечают за формирование прижимной силы на передней оси. Эти элементы по регулированию не должны превышать координаты 250 мм от центральной оси.
Однако в своих интересах команды пытаются использовать турбулентный поток, который возникает между носиком и внутренней частью колеса, называемый вихрем Y250 (Y — осевая координата, а 250 — расстояние в мм от начала координат. системы отсчета Y).Команды изучают форму спойлеров, чтобы воссоздать вихрь, который затем используется другими аэродинамическими частями за передним крылом (поворотными лопастями, бортовыми досками, полом и т. Д.).
Кроме того, на переднем крыле есть датчики, которые не имеют большого аэродинамического назначения. Есть термокамера, которая следит за температурой передних колес, и модификатор угла атаки, с помощью которого команды изменяют аэродинамическую нагрузку на спойлеры. Изменение угла наклона спойлеров позволяет регулировать уровни недостаточной и избыточной поворачиваемости автомобиля.
На этом изображении мы можем наблюдать приблизительный обтекание переднего крыла.
С новыми правилами, вступившими в силу в 2019 году, команды смогли интерпретировать исследование потоков, которые будут обходить переднее колесо, по-другому, без помощи верхних закрылков.
Команды, такие как Ferrari, AlphaTauri и Alfa Romeo, использовали подход с размываемым передним крылом, при котором потоки перемещаются наружу от передних колес через низкий верхний закрылок и вырез в торцевой пластине.Другие команды, с другой стороны, изучали менее экстремальное решение с потоками, которые в основном направлялись поверх передних колес (при стирке). В 2020 году некоторые команды, такие как Mercedes и McLaren, больше приблизились к подходу с размывкой, при этом спойлеры становятся более нейтральными во внешней области, создавая канал, который сопровождает потоки к внешней стороне переднего колеса.
На этом фото мы видим сравнение выбора Mercedes W10 в начале сезона и W11.
Гасли удивлен «хрупким» поломкой переднего крыла F1 в FP2
Инцидент произошел всего в одной гонке после того, как француз сильно разбился на старте субботней спринтерской гонки в Монце, когда его переднее крыло застряло под передними колесами в результате контакта. с McLaren Даниэля Риккардо.
Гасли также потерял переднее крыло в результате контакта в стартовой гонке сезона в Бахрейне.
Сегодняшний инцидент произошел, когда Гасли налетел на «банановый» бордюр ближе к концу сессии FP2, и крыло было мгновенно выбито.Он признал, что было удивительно, что контакт причинил ущерб, и что его команде, возможно, придется «пересмотреть» его.
«Похоже, наши передние крылья довольно хрупкие», — сказал Гасли Motorsport.com. «[Я потерял один] с Даниэлем в Монце, также в Бахрейне, и Юки [Цунода потерял одного] в Монце.
« Я немного отклонился, так что я собирался врезаться в бордюр прямо посреди машины. , поэтому я открылся, чтобы пойти за ним, думая, что так будет лучше. И в итоге улетело все переднее крыло.Так что нам нужно посмотреть, сможем ли мы что-то сделать для этого, но это не вызывает особого беспокойства.
«В подобных случаях бананы сделаны не для того, чтобы разрушить машину, а просто для того, чтобы замедлить вас. Это было немного удивительно».
Гасли финишировал третьим в FP2, уступив дуэту Mercedes Валттери Боттас и Льюис Хэмилтон. В субботу ожидается дождь, и поэтому перед воскресной гонкой вряд ли будет больше сухого хода.
Пьер Гасли, AlphaTauri AT02
Фото: Марк Саттон / Motorsport Images
На вопрос, реалистично ли выступление, он сказал: «Я бы сказал, что это обнадеживает.Сегодня утром я был 6-м, сегодня днем - 3-м. Очевидно, мы знаем, что может произойти до конца уик-энда с завтрашним днем и с условиями, и я думаю, что сегодня действительно хорошо провести сильное время.
«Это было не так просто, я не чувствовал себя так комфортно, как обычно, в машине, довольно много работы. Но я думаю, что это довольно сложно для всех. Просто счастлив, что нам удалось быть сильными в обеих сессиях. , потому что это многообещающе на оставшуюся часть уик-энда «.
Поскольку Макс Ферстаппен направился к концу стартовой решетки из-за неисправности двигателя, третье место на пьедестале почета за двумя гонщиками Mercedes потенциально открылось.
«Это всегда дает больше возможностей, потому что они начинаются сзади», — сказал Гасли. «Мы знаем, насколько быстро они обычно догоняют темп гонки.
» Но, тем не менее, я думаю, что у нас есть хороший шанс стартовать впереди и потенциально хорошие очки. Так что это обнадеживает на оставшуюся часть уик-энда ».
Читайте также:
Moses 1000 Front Wing
Moses 1000 Переднее крыло
Большой, с высоким соотношением сторон означает, что вы получаете очень ранний подъем, сохраняя при этом мощность накачки, максимальную скорость и максимальное скольжение.Эта фольга — демон скорости, который любит крутые повороты по рысканью, протяжные крутые повороты и взрывать волны по ветру. Когда вы будете готовы к игре с крылом, накачкой или виндсерфингом, это рапира. Наши любимые удары для этого крыла — 400, 330, 425 и 470.
Что говорит Моисей ….
Разработанное в сотрудничестве с чемпионом мира Люком ван Опзиландом, это полностью карбоновое гоночное крыло HM является вершиной карбоновых технологий и дизайна Moses.
Для этого крыла требуется предохранитель 647 Kite, предохранитель 1150 wind.Свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы.
Если у вас есть предохранитель для серфинга 710 мм, суперпредохранитель 710 мм, суперпредохранитель 880 мм, алюминиевый предохранитель 710 или ветровый предохранитель 900, тогда вам понадобится «переходник для воздушного змея» или фюзеляж другого типа «воздушный змей».
Обзор срыва крыла Джо …
После первой тренировки на стабилизаторе 330, я вчера нанес удар 425-м.
Я езжу на Moses 1000 уже 2 дня подряд и должен сказать, что это, безусловно, самая эпическая рапира, на которой я ездил. Вот краткий обзор…
Легко и быстро наклеивается на фольгу. Очень и очень сбалансирован на скорости. Гудит как никто другой (слышал, мне нужно его настроить). Насосы не похожи ни на какие другие. Я почти подошел к тому моменту, когда я могу качать его бесконечно, и крыло больше не понадобится. Становимся намного ближе. Никогда не думал, что это возможно, хотя я вижу это в видео. Катиться ужасно — нужно привыкнуть. Ужасно в том смысле, что он не катится так же легко, как мои 790 или более ориентированные на серфинг фольги, или, по крайней мере, он намного жестче (без шуток, верно?).Ко второму дню я смог кататься, не падая более часа, постоянно дергая, так что нужно просто привыкнуть. Что мне нравится, так это то, что когда вы делаете поворот, вместо того, чтобы делать поворот с небольшим радиусом, вы просто расширяете дугу, но скольжение и скорость делают так, что на большой дуге вы можете припарковать крыло, поправить волосы, убрать поводок в сторону, повернитесь и посмотрите на пляж, чтобы убедиться, что никто не возится с вашим автомобилем, переверните крыло, затем включите крыло. Скольжение просто потрясающее. Если вы хотите развлечься, вам нужно работать с рысканием вместо крена.
Из всех фольг, на которых я ездил, теперь я предпочитаю 1000. Супер быстрое, невероятное скольжение и прокачиваемость. Я заменю свою 72-мачту на одну дольше, потому что время от времени я начинал пробивать кончик крыла. Но я люблю эту фольгу!
| Поверхность | 1200 см2 |
| Корневой аккорд | 135 мм |
| Пролет | 1000 мм |
| Соотношение сторон | 10.1 |
Карбоновое переднее крыло 1060 мм BSC — AXIS Foils
Крылья Broad Spectrum Carve (BSC) — это новое направление в создании крыльев, на которых легко ездить, с хорошими характеристиками, заложенными в конструкцию. Идеально подходят для всестороннего катания, включая райдеров начального уровня.
Большие размеры идеальны для PUMPING, SUP, WINGING, WAKE. Если говорить о размерах, 890-810-740 — это высокопроизводительные крылья PRONE, WINGING и KITE.
Для крыльев BSC мы используем усовершенствованный профиль из фольги с широким диапазоном скоростей и стабильностью. Это делает крылья BSC идеальными для всех уровней гонщиков и условий. Типоразмеры 890/810/740 предназначены для работы в режиме PRONE, WINGING и KITE. Эти крылья устойчивые, быстрые и крутятся на копейке.
1120 и 1060 — самые легкие крылья для всех уровней, тяжелые райдеры и универсалы для WING, SUP, WAKE и PUMP. Очень ранний подъем, плавность хода, хороший диапазон скоростей и отличные повороты для своих размеров.970 может быть крылом всех уровней для всех стилей и уровней катания. 890-810-740 — это более быстрые, более техничные крылья, разработанные для опытных райдеров SUP, PRONE, WINGING, которые ищут более высокие характеристики в очень простой в управлении комплектации.
Как и на каждом переднем крыле AXIS, графика на крыльях дает вам все возможные размеры, чтобы вы могли лучше всего сравнить, а также быстро поменять части или получить новые аксессуары для своей фольги.
Совместим с красными фюзеляжами.
AXIS BSC 1060 Carbon Wing
Технические данные:
РАЗМЕР КРЫЛА: 1060 мм / 42 дюйма
МАКС.ХОРД: 200 мм / 8 дюймов
СООТНОШЕНИЕ СТОРОН: 6.51
ФАКТИЧЕСКАЯ ПЛОЩАДЬ 1803 квадратных см / 278 квадратных дюймов
ПРОЕКТНАЯ ПЛОЩАДЬ: 1726 кв. См / 268 кв. Дюймов
ОБЪЕМ: 2800 куб. См / 171 куб. Дюйм
Рекомендуемое использование:
WING Серфинг для всех уровней и средних + условий. Супер стабильный для размера
Downwinding — средний + условия и средний + уровень
SUP / Surf — условия Medium + и средний
Wake foiling — средний + уровень
Срыв помпы — средний + уровень
Windsurf foiling — Intermediate + уровень
Kite foiling — идеально подходит для всех стилей, уровней и условий
Вот что говорят эксперты:
На крыльях BSC невероятно легко ездить.Большие размеры идеально подходят для светлых дней и больших парней. Меньшие размеры более удобны и быстрее. Средний AR делает их немного медленнее, но все же быстрее, чем в прошлые годы.
Опции заднего крыла:
- Карбон 500 мм для максимального контроля, стабильности и более медленной езды (начальные уровни)
- Карбон 460 мм для высокоскоростного и свободного точения (продвинутый)
- 420 мм Карбон для максимальной производительности (скорость и токарная обработка — средний +). Одно из наших любимых задних крыльев для быстрой езды и карвинга.
- Карбон 440 мм для контроля и устойчивости (все уровни)
- Карбон 400 мм для более расслабленного ощущения и резких поворотов при сохранении хорошего контроля (средний)
- Карбон 390 мм для Wing и Surf с хорошим контролем поворота и дополнительным скольжением
- Углерод 370 мм для свободного ощущения и быстрого поворота, с меньшей стабильностью (промежуточная). Заднее крыло, которое делает все
- Углерод 340 мм для еще более расслабленного ощущения, еще меньшего сопротивления и большей скорости. (продвинутый)
- Углерод, 500 мм, специально для виндсерфинга
При покупке карбонового переднего крыла AXIS мы включаем мягкий чехол AXIS с застежкой-молнией серого вересково-серого цвета и фирменный знак AXIS для более безопасной установки, транспортировки и хранения.
Какие винты для крепления крыла к фюзеляжу —
|
Крыло BSC |
Передние винты |
Средний винт |
Задний винт |
|
1120 мм x 220 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
|
1060 мм x 200 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
|
970 мм x 190 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
|
890 мм x 170 мм |
M6 x 18 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
|
810 мм x 155 мм |
M6 x 14 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
|
740 мм x 140 мм |
M6 x 14 мм |
M8 x 20 мм |
M8 x 20 мм |
.