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贴地飞行 汽车尾翼的演进历程
2013年11月05日 15:52 来源: 新浪车致 编辑:张俊 打印 手机阅读
[导读]可能对于不少人来说,汽车尾翼只是一个追求拉风的装饰,其实不然,汽车尾翼最早出现在赛车身上,它可以起到增加车尾下压力的作用,从而使车身更加稳定,进而对车速起到一定提升作用,下面我们就来挖掘一下与尾翼相关的故事。

       【车主之家 新闻】可能对于不少人来说,汽车尾翼只是一个追求拉风的装饰,其实不然,汽车尾翼最早出现在赛车身上,它可以起到增加车尾下压力的作用,从而使车身更加稳定,进而对车速起到一定提升作用,下面我们就来挖掘一下与尾翼相关的故事。

       有很多人都会产生这样的好奇,为什么赛车尾部要装配一个巨大的尾翼,是谁最先意识到了下压力的优势?其实,汽车尾翼的灵感源自于飞机,飞机的机翼就是利用通过的空气,产生一个垂直向上的力,从而帮助飞机离开地面。

       应用到赛车身上,这项原理则正好相反,空气通过车身,产生向下的压力。这可以让赛车有更好的抓地力,不仅在直线赛道上有很好的表现,更主要的亮点在于弯道上,下压力的优势可以表现的更加明显,它可以让车轮与地面产生足够大的摩擦力,使转弯速度更快,同时还能防止车轮打滑等。

       汽车尾翼也可以算是扰流器的一部分,并不能完全混为一谈。它通常以空气动力学原理为基础,在车体行进的过程中,尾翼一方面可以让无序杂乱的空气平顺的通过车顶,从而避免不必要的风阻,另一方面还能够增加车尾的下压力。而很多高性能车型的车头和车尾下部,也通常会加装扰流板,这些大小不一的面板主要是让通过车底的空气更加有序,从而减少空气对车身的向上作用力。

       上世纪二十年代末,欧宝的工程师设计制造了世界上第一台靠火箭推进的赛车,名为欧宝RAK 1,不幸的是,这台“火箭车”总是不安分的向上“弹跳”,为了解决这个问题,工程师们先采用了一些简单的办法,在车身侧面捆绑了“大翅膀”,而这一举动果然起到了“镇定”作用,让它可以开始以72公里/小时的速度贴地行驶,后来经过不断改良,这些“翅膀”成了车身不可或缺的一部分,而“火箭车”的极速也翻了三倍。

       不过至少到了上世纪六十年代,尾翼这个概念才逐渐形成。当时迈凯伦曾经在它的F1车型上设计过类似尾翼的部分,但以实验失败而告终。1967年,路特斯发布了名为Lotus 49的F1赛车,这应该是首部安装尾翼的赛车,当时赛车手Jim Clark也凭借着这台车赢得了冠军,至此,尾翼在赛车领域的功用地位被建立起来。

       近些年来,汽车尾翼在很多家用车型以及改装车的车尾也都装配了尾翼,但其主要目的还是以装饰性为主,通常并没有做过空气动力学考虑,有些尾翼甚至还会让车的风阻系数更高。因为尾翼通常是为了加强车尾下压力,对于后驱车表现的尤为明显,而如果你是前驱车,那么它会让车头更易受到一个向上的力,反而使车身不稳。不过也有不少家用车型,借助尾翼能够增强车身稳定性和提升操控平顺性这一特点而特别设计,意在提高车辆的燃油经济性。

       对于赛车来说,车速越快,空气及周围环境对于车身的影响就越大,此时尾翼、扰流器与底盘及车身的其他部分,一同协调工作,保证赛车良好的操控效果。通常,赛车身上的这些装置也不是一成不变的,会根据赛道实际路况以及赛车手本身的习惯等等进行适应性调整。

       赛车的尾翼通常并不单独存在,而是与车头部分的扰流板等进行协调工作,上世纪七八十年代,F1赛车研发的主要精力基本上都集中在了,如何最佳的利用空气动力增加车身的下压力,而Jochen Rindt等等赛车手的牺牲,也为这项研究付出了血的代价。

       1973年,秀气的“鸭尾”造型让保时捷911 Carrera RS成为了一代经典,随后保时捷930和保时捷935赛车身上出现了鲸鱼尾设计,次年,Turbo版车型将其进行了延续。1978年之后,保时捷又根据中冷的位置,对尾翼部分的设计进行了调整。

       我们在一些像布加迪威航、迈凯伦MP4-12C等超跑身上还经常会见到动态尾翼,这种尾翼在车辆静止或低速情况下基本与车尾融为一体,或者跟普通尾翼外观差别不大。而当车辆进入高速状态之后,驾驶者可以通过车内操控板上的按钮对尾翼进行升降控制,同时也可以让电脑自己判断尾翼的高度。不仅如此,动态尾翼在车辆紧急制动情况下,也可以起到一些辅助作用。

       对于不同的赛事,赛车尾翼的大小和造型也都各有千秋,最令人瞠目的当属美国派克峰爬山赛中的赛车,尾翼基本上都是“恨天高”,前唇大部分也有推土机的气势,无论是两厢车还是小型卡车,大型的尾翼都可以帮助它们在足够多的弯道上将速度稳定的推向极致。

       汽车尾翼通常采用轻量化的材料制成,比如像ABS塑料、纤维玻璃、硅质材料以及常见的碳纤维材料等,制造商和车主可以根据自身需求和造价等因素进行选择,虽然现在碳纤维似乎已经成了一种潮流。

       对于尾翼所能产生的下压力,各位还可以参考一个公式:下压力=1/2(翼宽x翼高x迎风面角度)x风阻系数x空气密度x速度的平方,暂不提需要怎样的数学知识,尾翼并不适合任何车辆,如果只是装饰性还好,可千万别弄巧成拙。

       

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