F1失速尾翼
原来是介样~车翼改变了F1的命运 详解空气动力学的演变史!
原来是介样~车翼改变了F1的命运详解空气动力学的演变史!我们知道,车身设计的影响力足以全盘改变汽车的高速性能,从极速、稳定性以至于经济性能都能与此息息相关,现在再讨论车子时,空气动力学已是无法忽略的一大主题。
法拉利恩佐曾经对空气动力学不屑一顾,认为这是没能力制造大排量优质发动机的“弱者”的讨巧行为,但他的赛车上最终还是加上了扰流器和尾翼,量产车中的空气套件也成了卖点之一。
F1赛车获胜的主要指标是平均车速,因此过弯速度成为取胜的关键。
为此,各种空气动力学装置——车翼在F1赛车上应运而生。
“谁掌握了空气,谁就掌握了F1”。
空气动力学不仅对F1至关重要,对高速行使的量产车更是具有不可替代的现实意义。
目前改装车俗称的“大包围”、“扰流板”就是F1赛车车翼演变的产物。
我们知道,车身设计的影响力足以全盘改变汽车的高速性能,从极速、稳定性以至于经济性能都能与此息息相关,现在再讨论车子时,空气动力学已是无法忽略的一大主题。
线型的设计风格起源于1920年代末,直到1950年代,在长达二十余年中,风靡整个设计领域。
从最初的飞机到火车、汽车,从电冰箱到吸尘器,从口红到饮料瓶,流线型风格成为带动销售最典型的因素。
这台1923年的TYPE 32车型,由于造型的关系,被人称为坦克。
据称,这个设计是为了达到更高的空气动力学性能。
但事实上,并没有这个效果。
只是189km/h的时速却创造了记录。
1934年,克莱斯勒气流轿车上市了,这是世界上最早的流线型汽车,但由于当时消费者的审美意识还停留在箱式汽车的年代。
所以花费了大笔资金研制的气流轿车的销量非常失败,甚至差点导致克莱斯勒破产。
1936年,林肯轿车在流线型汽车的设计上又近了一步,精心设计的外观,再加上之前气流的铺垫,所以和风轿车还是比较成功的。
然而,真正达到减小风阻系数、公认的最能够代表流线型车身的车型,是1935年问世的大众甲壳虫,也可以说甲壳虫车车身就是标准的流线型车身。
费迪南德.波尔舍在希特勒宣布造国民汽车的号召后,便开始思考一款经久耐用、经济实惠的车型。
飞机尾翼原理
飞机尾翼原理
飞机尾翼原理是飞机起飞、飞行和着陆过程中的重要组成部分。
尾翼由垂直安定面和水平升降舵组成。
尾翼的主要功能是控制飞机的稳定性和操纵性。
通过改变尾翼的姿态,可以调整飞机的姿态和飞行方向。
垂直安定面使飞机保持稳定的航向,防止飞机偏离飞行路径。
水平升降舵则用于控制飞机的上升、下降和俯仰。
尾翼的工作原理是基于气动力学的。
当飞机飞行时,空气流经尾翼表面,产生了升力和阻力。
通过调整尾翼的姿态角度,可以改变这些力的大小和方向。
例如,将尾翼向上倾斜可以产生向下的升力,使飞机向下倾斜。
将尾翼向下倾斜则产生向上的升力,使飞机上升。
此外,尾翼还可以通过改变两个部分的协调运动来改变飞机的横滚和俯仰。
例如,当水平升降舵向上抬起,而垂直安定面向右倾斜,飞机将向右滚动。
当水平升降舵向上抬起,而垂直安定面向前倾斜,飞机将向上升。
总的来说,飞机尾翼通过调整姿态角度来产生气动力,控制飞机的稳定性和操纵性。
正确使用尾翼可以使飞机保持平稳的飞行和安全的着陆。
2011赛季F1规则介绍
2011赛季F1规则介绍轮胎倍耐力取代普利司通成为2011到2013赛季F1独家轮胎供应商。
每位车手在每个分站获得11套干胎,在P1和P2中使用三套轮胎(两套首选轮胎,一套备选轮胎),在每次练习赛结束后需要返还一套给轮胎供应商。
其余八套轮胎则在每个周末的其它时间自由安排,在排位赛结束后需要将不同类型的轮胎各返还一套给轮胎供应商。
车手必须在正赛中(干燥的赛道环境下)用到两种不同类型的干胎,否则比赛成绩无效。
KERSF1在2009赛季首次引入KERS系统(动能回收系统),2010赛季被弃用,2011赛季回归。
KERS系统能够在赛车制动时回收动能,车手通过按下方向盘上的KERS控制按钮释放能量。
KERS大约在6.6秒内可以增加60kW的额外功率输出,车手可以选择一次性释放,也可以在一圈内多次释放。
为了照顾体型较大的车手,赛车加上车手的最低重量被增加到640千克。
可调尾翼在规则准许的条件下车手可以在驾驶舱中调节尾翼角度,从而增加超车的可能。
该系统受到一套电子系统的严密监控,车手可以在练习赛和排位赛中随意使用。
但是在正赛中,只有当车手在与前车的距离小于一秒,并且在赛道的指定区域内才能够使用。
若是车手踩下制动踏板,尾翼将自动复位。
失速尾翼和双层扩散器除了可调尾翼之外,新规则禁止驾驶舱中的车手调整任何空气动力学装置,这意味着今年F1车队不能再使用失速尾翼。
与此同时,双层扩散器也被禁止,并且扩散器的高度从17 5毫米降低到125毫米。
107%排位赛规则任何车手的圈速成绩如果达不到Q1最快圈速的107%,那么将不能参加正赛。
但是在特殊情况下,如果车手在练习赛中做出恰当的成绩,赛会干事可以准许赛车参赛。
通宵调校赛车周五练习赛后,大车队的机械师一般都会通宵工作调校赛车。
在2011年通宵熬夜调车将被禁止。
新规则写到:“P1和P3开始时间之前的两个十小时之内的前两个六小时,不允许任何车队相关人员操作赛车。
”也就是说:如果FP1周五10时开始,周五0时至周五6时不允许调车;如果FP3周六11时开始,周六1时至周六7时不允许调车。
探究F1中的失速尾翼
探究F1中的失速尾翼作者:张鹏物理学院Pb11203160F1赛车是世界上最昂贵、速度最快、科技含量最高的运动,是商业价值最高,魅力最大,最吸引人观看的体育赛事。
包含了以空气动力学为主,加上无线电通讯、电气工程等世界上最先进的技术。
很多新的科技都是在F1上得以最初的实践的。
对于一部F1赛车而言,尾翼能够贡献全车约1/3的下压力。
但高速状态下尾翼产生的阻力也是相当惊人的。
任何能够降低尾翼阻力的方法都能直接提升赛车的极速。
具体到一种非线性方式为:较低速度下依靠高下压力/阻力设定提升加速能力,缩短赛车达到极速的时间,然后在进入直道不再需要下压力的某个速度下表现为较小的阻力,如此一来在单圈速度上便会取得立竿见影的效果。
来自Renault的CFD数据图显示气流流经多片式尾翼时的情况观察尾翼的形状,可以发现,和飞机的机翼相反。
飞机的机翼时靠特殊形状产生环流的,机翼与水平线之间的夹角是可以调节的,空气相对机翼流动时由于机翼的上下两边不对称,气流经过机翼上方时气流的路程长,受到的黏滞力的影响大一些因而流动较慢。
而气流从机翼的下方流过时所经过的路程短,受到黏滞力影响较小故其流速大。
当机翼上下两方的气流在机翼尾部会合时,在机翼尾部形成涡流,此涡流脱离机翼而飘向下游,对机翼不起作用。
在飞机运动开始前机翼与周围气体的角动量均为零。
由于角动量守恒,当机翼尾部出现涡流后,周围流体另一部分必定沿反方向流动,形成绕机翼的环流,机翼上方的环流与气流的方向一致,叠加后使机翼上方的流速增大,机翼下方的环流与气流的速度相反,两者叠加后使机翼下方的流速减小,这样机翼的上下两面出现压力差,形成对机翼的升力。
升力大小计算如下:设环流速度为u,机翼远前方气流的速度和压强可视为常数,与位置无关,分别设为v 和0p ,机翼上部的压强为1p ,下部的压强为2p ,根据伯努利方程212p v gz ρ++=常量,()022111p +v =p v+u 22ρρ+()022211p +v =p v-u 22ρρ+就此得到()()222111p 222p v u v u uv ρρρ−=+−−=设机翼宽为d,长为l,则升力为()212F ld p p uvld ρ=−=□•对于F1赛车来说,需要的是在转弯时的抓地力,所以设计得正好与机翼相反,但又需要在直线时加速,因此需要设计特殊的尾翼。
浅析KERS系统重回一级方程式
对于2010赛季的F1(一级方程式)车坛来说,迈凯轮首创的失速尾翼(F-duct)『解读F1失速尾翼:灰色地带的制胜法宝?』无疑是争取好成绩的重要法宝之一。
然而出于成本和安全方面的考虑,FOTA(F1车队协会)通过投票,决定从2011年起禁用失速尾翼。
另一方面,为了提高能效利用,进一步鼓励超车,KERS(动能回收)系统将在2011赛季回归F1。
这个大杀器的出现,势必带来新一轮的激烈较量。
下面,我们将浅析FIA(国际汽联)大力推行KERS系统的初衷,解读其在施行中遇到的问题及应对方案,并列举KERS 系统在民用性能车中的应用成果。
引入KERS是大势所趋KERS的全称是Kinetic Energy Recovery System,译为动能回收系统。
其基础原理是:通过技术手段将车身制动能量存储起来,并在赛车加速过程中将其作为辅助动力释放利用!虽然迈凯轮早在1996年就开发过类似技术,但其真正推行还是在2009赛季。
意大利Magneti Marelli公司的KERS系统KERS的应用可谓大势所趋,因为只有处理好产业发展与能源环保之间的矛盾,汽车工业才有未来,而推行高效率的环保技术势在必行。
时下,各大汽车厂商已基本形成了默认的发展思路:先从混合动力入手,然后向纯电动或氢动力过渡。
F1作为以高科技著称、位居金子塔尖的汽车运动,如果无视这一社会趋势,必将面临被涛汰的危险。
意大利Magneti Marelli公司的KERS控制单元F1的技术发展现状是:2.4升V8引擎的百公里油耗高达49公斤;19000转的极限转速对于民用引擎没有参考意义;建设一个1:1的风洞至少需要5000万欧元,运转成本更是不计其数;而一站一改的空气动力学套件实用价值几乎是零……随着能源和环境问题的加剧,F1开始与社会发展方向背道而驰。
F1曾被称为汽车工业的试验田、民用车先进技术的发源地,如今它的这项功能已越来越弱。
在这种情况下,改革势在必行而且刻不容缓,因为人们对大幅浪费能源、危害环境的运动只会嗤之以鼻。
失速的原理
失速的原理飞机在天空翱翔,那是人类智慧与科技的结晶。
可你知道吗,有时候飞机也会面临失速的危险。
啥是失速呢?简单来说,就像是一个奔跑的人突然被绊倒一样。
飞机在飞行过程中,如果超过了一定的极限,就会进入失速状态。
失速可不是闹着玩的事儿。
当飞机失速时,就好像一辆失去控制的汽车,在马路上横冲直撞。
飞机的机翼不再能产生足够的升力,这时候飞机就会开始往下掉。
那为啥飞机会失速呢?这背后的原理可复杂着呢!咱先来说说飞机的机翼。
机翼就像是鸟儿的翅膀,它的形状和角度决定了飞机能否顺利飞行。
当飞机在空气中飞行时,机翼上下表面的气流速度是不一样的。
上面的气流速度快,下面的气流速度慢。
根据伯努利原理,气流速度快的地方压力小,气流速度慢的地方压力大。
这样就产生了一个向上的升力,让飞机能够飞起来。
但是,如果飞机的速度太慢,或者机翼的角度太大,就会导致气流无法顺利地流过机翼。
这就好比一条河流,如果河道太窄或者水流太慢,河水就会淤积起来。
当气流无法顺利流过机翼时,机翼上表面的压力就会增大,下表面的压力就会减小,升力也就随之减小。
当升力小于飞机的重量时,飞机就会开始往下掉,这就是失速。
那飞机失速了怎么办呢?这可真是个让人头疼的问题。
就像一个人掉进了陷阱里,得想办法爬出来呀!飞行员们通常会采取一些措施来恢复飞机的控制。
比如说,他们会加大发动机的推力,让飞机加速,这样可以增加机翼上的气流速度,恢复升力。
或者他们会调整机翼的角度,让气流能够更顺利地流过机翼。
不过,预防失速才是最重要的。
就像我们平时要注意身体,不要等到生病了才去看医生。
飞行员们在飞行前会仔细检查飞机的状态,确保机翼的形状和角度都正常。
在飞行过程中,他们也会时刻关注飞机的速度和高度,避免进入失速状态。
失速的原理虽然复杂,但只要我们了解了它,就可以更好地预防和应对失速的危险。
就像我们了解了疾病的原理,就可以更好地保护自己的健康一样。
所以啊,让我们一起学习更多的知识,让飞行更加安全吧!我的观点结论是:失速是飞机飞行中面临的一种危险情况,但只要我们了解其原理,采取正确的预防和应对措施,就可以降低失速的风险,确保飞行安全。
f1 2020年动力单元技术规则
在F1赛车领域中,动力单元技术一直是备受关注的话题。
2020年的F1赛季,动力单元技术规则的变化对于各支车队来说都是一个巨大的挑战和机遇。
本文将从深度和广度两方面对这一主题进行全面评估,并就其影响、变化和前景展开讨论。
一、动力单元技术规则的重要性1.1 F1赛车中的动力单元技术动力单元技术是F1赛车上最重要的部件之一,它包括热能转换装置、涡轮增压、能量回收系统等,是赛车性能和燃油效率的关键。
1.2 2020年动力单元技术规则的变化在2020年,FIA对动力单元技术规则进行了一些调整,主要包括涡轮增压系统、能量回收系统和排气系统等方面的变化,这些变化对于车队而言将会产生怎样的影响呢?1.3 赛车技术的不断革新F1赛车技术一直在不断革新,而动力单元技术更是赛车性能和能源效率的关键,车队如何应对这些技术规则的变化呢?二、2020年动力单元技术规则的影响与应对2.1 车队在技术规则变化下的挑战对于车队来说,技术规则的变化意味着更大的挑战,他们需要在规则的限制下寻找创新和突破。
2.2 技术规则变化的机遇与挑战相对应的是机遇,技术规则的变化也为车队带来了新的机遇,他们可以通过技术创新在规则之内寻找突破口。
2.3 车队的应对策略面对技术规则的变化,各支车队都制定了自己的应对策略,包括技术研发、测试和调整等方面的工作。
三、未来动力单元技术的展望与个人观点3.1 动力单元技术的发展趋势未来,动力单元技术将如何发展?会不会出现新的突破和革新?3.2 个人对动力单元技术规则变化的理解与展望作为一名F1赛车爱好者,我对动力单元技术规则变化的理解与展望是……总结通过本文的探讨,我们对F1 2020年动力单元技术规则有了更全面、深入和灵活的理解。
技术规则的变化既是挑战也是机遇,而对于未来的展望更需要我们持续关注和探讨。
在这篇文章中,我将根据你提供的内容、主题和概念,按照深度和广度的要求对F1 2020年动力单元技术规则进行全面评估,希望能帮助你更加深入地理解这一主题。
飞机升力与失速基本知识
飞机升力与失速基本知识飞机升力与失速基本知识对于升力系数有一个非常明确的极限值。
如果迎角太大或是弯度增加太多的话,流线就会被破坏并且流动从机翼上分离。
分离剧烈地改变了上下表面的压力差,升力被大幅度降低,机翼处于失速状态。
那么,下面是店铺为大家整理的飞机升力与失速基本知识,欢迎大家阅读浏览。
升力的来源在机翼上,压力最高的点也就是所谓的驻点,在驻点处是空气与前缘相遇的地方。
空气相对于机翼的速度减小到零,由伯努利定理知道这是压力最大的点。
上翼面和下翼面的空气必须从这个点由静止加速离开。
在一个迎角为零、完全对称的机翼上,从驻点开始,流经上下边面的气流速度是相同的,所以上下边面的压力变化也是完全相同的。
这和在狭长截面的文氏管中的流动是相似的,在流速达到最大的点,其压力达到最低。
在这个最低压力点之后,两个表面的流速同时降低。
空气最终必定要回到主来流当中,压力也恢复正常。
由于上下表面的速度和压力特性是相同的,所以这种状态的机翼不会产生升力。
如果对称机翼相对来流旋转了一个迎角,驻点就会稍稍向前缘的下表面移动,并且流经上下表面的空气流动情况也发生了改变,流经上表面的空气被迫夺走了一段距离,在上下表面,空气仍然有一个从驻点加速离开的过程,但是下表面的最高速度要小于表面的最高速度。
在某些集合迎角为父的位置上,上下表面的平均压力是可能相等的,因此有弯度翼型存在一个零升迎角,这是翼型的气动力零点。
尽管在这个迎角下没有产生升力,但由于翼型弯度的'存在,上下面的流动特征是不一样的。
因此,尽管上下表面没有平均压力差,在翼表面上却会产生不平衡并导致俯仰力矩的产生,这个力矩在飞行器配平中非常重要。
升力系数有一个非常明确的极限值。
如果迎角太大或是弯度增加太多的话,流线就会被破坏并且流动从机翼上分离。
分离剧烈地改变了上下表面的压力差,升力被大幅度降低,机翼处于失速状态。
气流分离在小范围内是一种普遍现象。
在上表面,流动可能在后缘前某个地方就分离了,气流在上下表面都可能分离,但是有可能再附着。
F1失速尾翼
法拉利失速尾翼气流喷口
红牛失速尾翼
索伯失速尾翼气流喷口
FOTA决定2011年禁用失速尾翼
F1车队协会(FOTA)通过投票表决的方式, 决定从2011年起禁用失速尾翼。 失速尾翼由迈凯轮车队首创,其技术原理 是:通过人为破坏尾翼下方的气流,以降低赛 车在直道上的下压力生成量来提高赛车的极速。 目前数支对手都在努力拷贝这一设计,但因为 本赛季FIA禁止车队修改单体壳,因此难度是 很大的。 英媒体《汽车运动》报道称:尽管到目前 为止,包括索伯,法拉利,威廉姆斯和梅赛德 斯GP都开始使用不同成熟度的系统,但是多 数车队依旧担心这一设计会在下赛季失控。问 题主要牵涉到开支和安全两大方面。
迈凯轮的失速尾翼设计
迈凯轮MP4-25赛车的尾翼看成上面解 释飞机反过来的机翼,利用鲨鱼鳍的开口将 气流导至尾翼,在尾翼的底部产生向上抬升 的气流,这就相当于飞机因为失速导致飞机 快速下降,原理相同,但是被迈凯轮反过来 用了,MP4-25则是通过失速使尾翼上升, 飞机是下降,而MP4-25则是使之上升,刚 好把这一效应反过来用了,当F1尾翼出现 失速时,将导致其下压力生成量骤减,行驶 阻力下降,进而提高直线速度,迈凯轮的这 套系统可能让MP4-25的直线速度增加6英里 /小时,也就是10公里/小时左右,这一优势 超出了四大夺冠热门车队中所有车手6公里/ 小时以上。
在巴塞罗那举行的FOTA会议上,F1车 队将此事提上了台面。最终以投票表决的方 式,决定从下赛季开始取缔这一设计。迈凯 轮试图说服组织,终因少数服从多数而失败。 目前正在研发该系统的红牛车队领队霍 纳表示,决定禁用主要还是因为安全。梅赛 德斯GP CEO尼克-弗莱则告诉《汽车运动》, 他支持废除这一系统是因为该设计对于F1这 项运动的价值微不足道。
失速速度公式
失速速度公式如下:
1. 当飞机的速度接近失速速度时,飞机的迎角接近临界迎角;
2. 飞机的速度为失速速度时,飞机的迎角为临界迎角。
可以根据飞机的迎角大小来判断飞机是否接近失速或已经失速。
升力与迎角和速度正相关,也就是说迎角越大升力越大;速度越大,升力也越大。
所以,当载荷一定时,比如平飞时,升力就是一定的,所以速度和迎角此时是此增彼减的。
这时候,减小速度就必然导致要加大迎角,当迎角大到一定程度时,就失速了。
这时候的速度,就是所谓的失速速度。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅航空航天类书籍或咨询航空领域专业人士。
飞行员杀手——失速尾旋
文/秦嘉政如果你常看航空类书刊,或是相关的电视节目,一定会对“尾旋”这个词略有印象。
尾旋是飞机的迎角超过临界迎角后'发生的一种连续自动的旋转运动,它是一种极其危险的现象,曾被称为“飞行员杀手”。
尾旋究竟是如何形成的?它又为何被称为“飞行员杀手”呢?我们一起来了解一下吧!生相对运动。
不过由于飞机机翼呈弧形,当空气面快,而流速越快压强越小,所以上表面的压强就比下表面小。
此时,上下表面出现了压强差,压强较大的下表面就产生了一种向上的升力。
升力除了和飞机机翼的形状有关,还与机翼的迎角大小有关。
迎角很小的时候,增加迎角能民航候机厅够提高升力,但是当机翼迎角大到一个特定值时(这个数值和机翼的构造有关),气流就会与 机翼上表面分离,这时机翼上表面的空气流速约等于0,下表面的空气流速就超过了上表面,其 压强随之变小。
此时,升力会迅速下降为0,甚至达到负值,这样一来飞机就“失速”了。
飞行的姿态是由飞机机翼上的可动舵面来操控的,但是当飞机失速时,机翼上表面空气流 速接近于0,那么机翼舵面上的空气流速自然也接近于0。
此时机翼相对空气是静止状态的,所以, 飞行员无法通过操纵舵面来改变飞行姿态。
失去了控制的飞机,就会如叶片一般下坠、翻转 这是非常危险的。
失速我们说当飞机机翼下表面压强小于上表面时,飞机出现了失速现象。
如果飞机的两个机翼 并不同时失速,那会出现什么情况呢?当飞机一侧的机翼先失速,另一侧后失速,由于两侧升 力的不平衡,飞机会在空中翻转。
这时飞机的自身重力大于机翼提供的升力,所以飞机会进入 一种螺旋下坠的状态,我们把这种状态称为“尾旋”。
尾旋一般分为三个阶段:进入阶段,尾旋阶段,改出阶段。
在进入阶段,飞机会产生剧烈的抖动和 震颤。
在这个阶段,由于飞机还没有完全进入自旋状态,所以飞行员驾驶飞机脱险还是比较容易的。
在尾旋阶段,飞机会陷入完全重复的运动状态,一般来说就是不停地旋转。
这时,机翼完全失速,舵面的效率很低,飞机会以每秒几百米的速度迅速下落。
游走在规则的边缘
游走在规则的边缘作者:李晓菲来源:《汽车与运动》2010年第09期经历了2009赛季的技术争端之后,各支车队都看清了FIA在技术规则裁定方面的软弱和无能,所以在2010赛季,大家都开始钻规则的空子,一大批游走于技术规则边缘的赛车技术被应用于新赛车之上。
直道无敌失速尾翼迈凯轮一向以为凭借自己的技术能力,在F1车坛少有人及,可是2009赛季“双层扩散器”的出现,让他们终于知道“争议技术”是可以改变冠军归属的。
于是在今年他们也拿出了自己的争议技术——失速尾翼。
“失速”这个名词我就不多解释了,大概意思就是飞机机翼由于角度问题,造成上升力突然减小的状态。
迈凯轮设计的“失速尾翼”可以被理解为“飞机失速的反向状态”,也就是说:将MP4-25的尾翼看作反过来的机翼,利用鲨鱼鳍开口将空气气流引到尾翼,在尾翼的底部形成向上抬升的气流,造成下压力的骤减,使行驶阻力随之下降,从而提高直线速度。
车手在比赛过程中,可以用膝盖或者手肘将驾驶舱内的气流孔闭锁,使管道中的气流压力发生改变,实现失速状态。
据技术统计数据显示,采用了“失速尾翼”的MP4-25,直线车速较过去提高了约10km/h。
这项技术直接让迈凯轮MP4-25成为了直道上的王者,要知道拥有直道优势是每一辆F1赛车的梦想,这样会让超车变得更加容易。
当然,这在严格控制空气动力学开发的F1车坛也引起了轩然大波,毕竟这种技术带来的优势太大了,让其他车队根本无法接受。
不过FIA的技术专家们一向都没有什么头脑,他们在规则里找不到禁止使用这项技术的理由。
所以,迈凯轮成功地让这项争议技术变成了合法的。
争议理由:这套系统是否属于可动的空气动力学套件(F1技术规则明令禁止使用)?抗议方(红牛、法拉利):迈凯轮在尾冀上层页片上开了一条缝,这相当于形成了一个第三片尾翼,属于增加了一个可动的空气动力学套件。
回应方(迈凯轮、FIA)整个系统工作的过程中,没有任何一个空气动力学套件发生运动或者变形——包括尾翼上层页片上的开口。
赛车尾翼伯努利原理
赛车尾翼伯努利原理赛车尾翼与伯努利原理在赛车运动中,尾翼是一种非常重要的装置。
尾翼的作用是增加赛车的稳定性和抓地力,使赛车在高速行驶时能更好地贴地,提高行驶的稳定性和安全性。
尾翼的设计离不开伯努利原理。
伯努利原理是描述流体运动的基本原理之一。
它是由瑞士数学家丹尼尔·伯努利在18世纪提出的,被广泛应用于流体力学领域。
伯努利原理的核心思想是:当流体在管道或空间中流动时,流体的速度增加,压力就会降低;反之,当流体的速度减小时,压力就会增加。
赛车尾翼的设计就是基于伯努利原理的应用。
尾翼上方是气流流动的高速区域,而尾翼下方是气流流动的低速区域。
由于高速气流的速度大,根据伯努利原理,高速气流的压力就会降低。
而低速气流的速度小,根据伯努利原理,低速气流的压力就会增加。
这样,尾翼上下两侧的压力差就会产生一个向上的力,即升力。
尾翼产生的升力有两个主要作用。
首先,它可以增加赛车的下压力,提高赛车在高速行驶时的抓地力。
赛车在高速行驶时,由于空气的阻力和车轮与地面的摩擦力,赛车容易产生飘移或失控的情况。
而尾翼产生的下压力可以增加赛车与地面的接触力,提高赛车的抓地力,使赛车能更好地贴地,提高行驶的稳定性和安全性。
尾翼产生的升力还可以改善赛车的空气动力学性能。
赛车在高速行驶时,会遇到大量的空气阻力。
尾翼产生的升力可以抵消部分空气阻力,减小赛车的阻力系数,提高赛车的速度和操控性能。
尾翼的设计需要考虑多个因素,如尾翼的形状、角度和高度等。
尾翼的形状一般采用翼型设计,可以减小空气阻力和气流分离的现象。
尾翼的角度可以通过调整来改变尾翼产生的升力大小。
尾翼的高度一般根据赛车的设计要求和赛道的特点来确定。
除了尾翼,赛车的其他部位也可以利用伯努利原理来改善赛车的性能。
例如,在赛车的前部和侧部,通过设计气动套件,可以改变气流的流动状态,减小空气阻力和气流分离的现象,提高赛车的速度和操控性能。
赛车尾翼的设计离不开伯努利原理的应用。
飞机秘密档案——尾翼
飞机秘密档案——尾翼文/曾翔龙飞机的尾翼由水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)组成,根据水平尾翼和垂直尾翼的数量,以及这两部分的相对位置,形成了不同的尾翼类型,使飞机能够适应不同的飞行任务。
按垂直尾翼数量分类按水平尾翼数量分类垂直尾翼又称立尾,通常尾翼飞机按照垂直尾翼的数量可分为:单立尾飞机、双立尾飞机、三立尾飞机。
三立尾结构只停留在理论阶段,并无实际应用。
单立尾结构简单,可以由单立尾上的方向舵来完成飞机的偏航力矩(使得飞机在水平平面内发生改变的力矩),所以很多先进的战斗机如F-16、J-10、阵风战斗机等使用的都是单立尾结构。
不过,这种结构的尾翼承受不了太大的力,所以一些高机动性的战斗机无法采用单立尾结构。
水平尾翼装在飞机尾部的布局被称为“正常式”,水平尾翼位于机翼前方的被称为“鸭式”。
水平尾翼的数目不限于一个,也有双尾翼式,如F-14、F-18、F-35C 战斗机等。
不仅如此,在军用和民用飞机中还出现不少没有水平尾翼的无尾飞机,如幻影2000、协和号超音速客机等。
无尾飞机的俯仰平衡和操纵功能由机翼的升降副翼来承担。
由于取消了水平尾翼,所以飞机阻力较小、重量较轻,但它的缺点是安全的重心范围小。
按尾翼布局形式分类战斗机对机动性的要求较高,如果本身体积大、质量大,如重型战斗机,就只能采用双立尾来分担气动负荷。
多一个立尾就多一套机械控制系统,所以原则上只有在无法采用单立尾的情况下才考虑双立尾。
俄罗斯的Su-33、MG-31,美国的F-22、F-35等都采用了双立尾结构。
未来,Su-47、MG-144和T-50等双立尾战斗机也是俄罗斯战斗机的主要发展方向。
双立尾最主要是提高大攻角(迎角)时的机动性,单立尾在大攻角时因机身阻挡气流受干扰,会减弱和失掉机动操控能力,所以单立尾布局多采用腹鳍补救;双立尾在大攻角时则可避开机身干扰,因而可获得较好的大攻角机动能力。
双立尾可以提高操纵力矩(对偏航力矩的控制力),也就是在同样操纵力矩的情况下可以降低立尾的高度。
f1 2020年动力单元技术规则
F1 2020年动力单元技术规则包括以下几个方面:
规格限制:每个动力单元必须由一个1.6升V6涡轮增压发动机、两个能量回收系统(MGU-K 和MGU-H)、一个可更换的电池组件、一套电气系统和控制软件组成。
此外,规则还限制了发动机的最大转速、燃油用量和安装方式等方面。
换装限制:每个赛季允许更换动力单元的数量和范围都有限制。
车队每个赛季只能使用三个动力单元,如需更换,可能会受到罚款或车手在下一站比赛时起跑时拖后后腿的处罚。
如果不按照规则更换动力单元,车队还可能受到禁赛等更严厉的惩罚。
这些规则旨在确保比赛的公平性和安全性,同时促进车队之间的技术竞争。
在2020年,F1继续采用了这些规则,以确保比赛的顺利进行。
此外,每个团队必须使用由四冲程1.6升的引擎提供动力,其中包括涡轮增压器和混合动力电动辅助设备,最大允许转速为15,000转。
这些规则不仅对引擎的性能有限制,而且对其耐久性和可靠性也有严格的要求。
赛车的尾翼是什么原理
赛车的尾翼是什么原理赛车的尾翼是一种用于提高汽车性能和稳定性的装置。
它的原理是利用空气动力学的知识和气流的流动来产生下压力,增加车辆在高速行驶和转弯时的牵引力和稳定性。
首先,为了理解尾翼的工作原理,我们需要了解一些基本概念,如气动力学、空气动力学和涡流。
气动力学研究空气力学和流体力学在构造物体上的应用,而空气动力学专注于研究空气在运动物体上造成的影响。
我们知道,当汽车行驶时,车辆前方会形成一个气流,这个气流叫做直接空气流。
当直接空气流接触到车身表面时,会形成一股正压力,即气动升力。
尾翼的作用是改变直接空气流的路径和速度。
它是通过改变汽车尾部的气流动态来增加下压力的。
尾翼在汽车底部产生一个高速的气流流向后方,形成下面所说的负压力。
尾翼的形状和角度特别设计,可以在车辆行驶时产生旋转气流或涡流,这些涡流产生的负压力与直接空气流产生的正压力相互作用,从而增加车辆尾部的下压力。
尾翼的角度是非常重要的。
尾翼倾斜的角度决定了气流流经尾翼时产生的涡流的强度和方向。
当尾翼倾斜度增大时,产生的涡流强度也相应增加,进而产生的下压力也增加。
然而,尾翼倾斜角度太大会导致气流过于分离,导致产生较大的阻力,影响直线行驶的速度。
此外,尾翼的形状也发挥着重要作用。
尾翼的形状可以决定气流的分离和重合的方式和位置。
通常来说,尾翼的形状越平坦,气流分离的位置越靠后,产生的涡流越强,下压力也就越大。
相反,如果尾翼的形状很圆滑,气流分离的位置就会在较早的地方,产生的涡流较弱,下压力也就相应减小。
除了形状和角度之外,尾翼的位置也非常重要。
尾翼的位置应该尽量靠近车辆的尾部,以便尽可能接触到直接空气流。
如果尾翼位置过于靠前,会导致尾部产生高正压,反而会降低车辆的稳定性。
综上所述,赛车尾翼是通过改变汽车尾部的气流动态来产生下压力的。
通过尾翼的设计,可以使气流分离的位置迟滞,从而形成旋转气流或涡流,增加尾部的下压力,提高车辆在高速行驶和转弯时的牵引力和稳定性。
F1调校基础
F1调校基础这篇文章是翻译的“Racer Alex Advanced Formula 1 Setup Guide", 以EA F1 2002游戏(F1C的前身)为例讲解了如何在游戏中进行调校,牵涉到了很多F1知识和调校的原则。
虽说游戏中的调校不可能和真实情况相比,但是基本原理都是一样的,用来学习绰绰有余。
配图大多是自己从网上找的,部分是原手册附图。
由于是在期末分几天翻的,如有错漏请多包涵。
p.s. 由于这篇文章有些年头了,有些地方已经和现状不符,比如轮胎、工作温度什么的。
在文末补充了英文版PDF,有兴趣的同学可以下载去看看。
毕竟本人也就是个六级水平,只能尽量将意思翻译出来(还不保证翻译得正确),很多专业名词也很难合适地表达。
“在一台调好的车子里,新手需要做的第一件事是尽可能多地跑圈,不要理会其他车手。
新人必须努力学习车子的一切,系统地改变关键的部件来看看它们的影响:试着使用不同的防倾杆、软和硬的弹簧、调整下压力之类的。
即便对于有经验的车手来说,仅仅会开车也是不够的,必须要懂得如何发挥出车子的性能。
在这种层面的比赛中,很可能一个车手靠自己的本事在赛道上能快1秒,但是会因错误的调校损失3秒。
”——Alan Prost:“Competition Driving”空气动力学 Aerodynamics空气动力学是当今F1赛车最重要的一个方面。
F1设计的大部分预算目的都在与对流经车体上、下以及周围的气流进行梳理的工作。
塑造气流不仅仅是为了在尽量小的阻力代价下提供尽量大的下压力,还要冷却车辆的几个发热大户:刹车、引擎、变速箱。
一般在比赛中可以调节的只有前翼角度、尾翼角度和底盘高度。
翼片 WingsF1赛车的翼片作用和飞机、传统美国车上使用的翼片截然不同,与后者翼片整流相比,F1的鼻翼尾翼实质上是在破坏气流,用增加摩擦或阻力的代价来提供下压力。
尾翼的设置总是在尾部下压力和极速中取舍。
高下压力设定会带来严重的阻力,进而限制车辆极速。
浅析F1赛车尾翼工作原理
浅析F1赛车尾翼工作原理【关键词】 尾翼 下压力 压力差 流动分离 压差阻力F1赛车世界锦标赛与世界杯和奥运会并称“世界三大运动”,它是世界上速度最快、成本最为昂贵的运动项目,而支持它这些头衔的正是一些最前沿高端的科学技术。
F1赛车所包含的技术不仅涉及无线电通讯、电气系统、液压等机械系统的应用,更为主体的应是空气动力学的应用。
而F1赛车的最主要的空气动力学组件便是前鼻翼和尾翼。
较之前鼻翼来说,尾翼的工作效应更简单直接,就是提供足够的下压力,将赛车后轮紧紧压在赛道上,而F1赛车的抓地力有超过2/3则是由后轮负担。
如果前轮下压力低则可以提高车速,但同时也会提高转向不足的趋势;相对的,如果后轮的下压力不足,那么会有转向过度的倾向,车尾就会开始打滑。
用本学期学习的一些流体力学的知识可以简单解释一下F1赛车尾翼的工作原理以及近几年尾翼几次更新换代的原因。
1968年是F1赛车技术史上具有里程碑意义,这一年见证了尾翼的诞生。
很多F1赛车的尾翼都采用上方3片,下方1片共4片水平翼板,外加两端各1块垂直翼端板的设计。
上方的3片翼板同样呈上下分开布局,上1片,下2片。
尾翼的原理及作用尾翼部分由于飞机机翼泪滴状的设计,根据伯努利定理,上表面较之下表面空气流速快,所以产生压力差,因而产生升力。
而当今F1尾翼的设计则正好相反,虽然其尾翼水平端板截面是变形的泪滴状,但是做成了下表面比上表面弧度更大的设计,在相同时间中下方空气通过的路程长,使得下表面空气流速更快而压强更小,形成的压差产生的合力方向向下,即产生了下压力。
F1赛车之所以需要尾翼产生下压力是因为由于其底盘平坦,而赛车上方驾驶舱以及其它部件的存在使得上部空气将通过的路程一定比底部大,这样一来,车下方的压力大于上方,产生了升力,虽然可以减小摩擦力追求更大的速度,但为了让车更加稳定而不出现打滑或是更有甚者,在赛道上上飘的状况,所以需要翘起的尾翼。
另一方面,赛车的极速会使赛车尾部的气流的流动产生分离,分离的流体以漩涡形式脱落,形成压力较低的尾流区,因而赛车后部的压力合力在运动方向上小于前部,前后形成压力差,产生与运动方向相反的压差阻力。
F1简单知识介绍
F1简单知识介绍F1,全称为国际一级方程式锦标赛(Formula One World Championship),是世界上最高级别、最受关注的汽车赛事之一、以下是F1的简单知识介绍。
一、F1的历史F1的历史可以追溯到20世纪初,但正式的一级方程式锦标赛成立于1950年。
最初的比赛采用2.0升的无增压汽油引擎,各组队使用自己设计和制造的赛车参赛。
随着时间的推移,F1赛车的技术和性能不断提升,成为一项高度专业化的赛事。
二、赛车技术F1赛车采用先进的技术和材料,以追求更快的速度和更好的操控性能。
赛车采用碳纤维复合材料制作的单壳结构,以提供更好的刚度和轻量化。
赛车还装备了涡轮增压引擎、动态悬挂系统、半自动挡变速器和电子控制单元等先进技术设备。
三、比赛规则F1比赛通常在特制的赛道上进行,比赛距离一般为305公里。
比赛采用多个赛段的形式,赛段之间有停车换胎的时间。
比赛过程中,车手必须遵守规定的速度限制和技术规则,不得进行危险驾驶和违反竞赛规则的行为。
四、车队和车手F1车队由不同的赞助商支持,每个车队通常有两名车手参赛。
车手是比赛的核心,他们在赛道上以最快的速度驾驶赛车,争夺冠军。
一些著名的车队包括法拉利、梅赛德斯和红牛等。
五、世界冠军F1每年举办一次锦标赛,最终冠军是在多个比赛中表现最好的车手。
冠军得分系统基于比赛的排名和快速圈数等因素。
迄今为止,迈克尔·舒马赫(Michael Schumacher)是F1历史上最成功的车手,他赢得了7个世界冠军。
六、赛道和地点F1锦标赛在世界各地的不同赛道上进行,赛道的风格和特点各有不同。
一些著名的赛道包括蒙特卡洛赛道(Monaco Circuit)、银石赛道(Silverstone Circuit)和苏赫尔赛道(Suzuka Circuit)等。
这些赛道在F1历史上具有重要的地位。
七、全球关注F1是全球最受关注的汽车赛事之一,每个赛季都吸引着数以亿计的观众观看比赛。
如何预防失速
如何预防失速引言失速是指飞行器飞行速度过低以至于不能产生足够的升力从而导致坠毁的现象。
失速是航空领域中的一项严重威胁,它可能导致灾难性的后果。
为了确保飞行安全,飞行员需要了解并采取适当的措施来预防失速。
本文将介绍一些预防失速的关键措施。
检查飞行器在飞行前,进行彻底的飞行器检查是非常重要的。
确保主翼、襟翼和尾翼等表面干净、光滑,并且没有任何影响气动性能的污垢或损坏。
检查并清理飞机上的任何积雪、冰或霜。
除了外部检查,也要检查飞机的机械系统、传感器和控制面是否正常工作。
了解飞行器的性能飞行员需要充分了解飞行器的性能。
熟悉飞行器的最大升力系数、失速速度和斜滑速度等参数是必要的。
了解这些参数将帮助飞行员判断飞行器是否接近失速状态,并采取相应的纠正措施。
合理的速度管理速度管理是预防失速的关键。
飞行员需要根据飞行器的性能、飞行环境和任务要求来合理控制飞行速度。
过低的速度可能导致失速,而过高的速度可能导致过载和失控。
飞行员应该根据飞行手册中提供的速度范围来选择适当的速度,并及时调整以应对飞行条件的变化。
正确的姿态控制正确的姿态控制对于预防失速至关重要。
飞行员应该根据飞行器的设计要求和操作手册中的指导来控制飞行器的姿态。
过大或过小的迎角都可能导致失速。
飞行员应该保持飞行器在适当的迎角范围内,以确保足够的升力和稳定的飞行状态。
保持适当的气动外形飞行器的气动外形对于预防失速至关重要。
飞行员应该遵循飞行器设计者的建议来保持适当的气动外形。
这包括保持飞行器的重心位置、调整襟翼和尾翼的角度以及控制飞行器的重量和负载分布。
飞行员应该密切关注飞行器的气动性能,并在需要时采取相应的措施来调整飞行器的外形。
注意气象条件气象条件对飞行安全具有重要影响。
恶劣的气象条件可能导致失速的风险增加。
飞行员应该密切关注天气预报和实时气象信息,并在有必要时调整飞行计划或改变航线以避免危险的气象条件。
此外,飞行员还应该了解并遵守适用的气象最低值和风切变警告等规定。
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在巴塞罗那举行的FOTA会议上,F1车 队将此事提上了台面。最终以投票表决的方 式,决定从下赛季开始取缔这一设计。迈凯 轮试图说服组织,终因少数服从多数而失败。 目前正在研发该系统的红牛车队领队霍 纳表示,决定禁用主要还是因为安全。梅赛 德斯GP CEO尼克-弗莱则告诉《汽车运动》, 他支持废除这一系统是因为该设计对于F1这 项运动的价值微不足道。
法拉利失速尾翼气流喷口
红牛失速尾翼
索伯失速尾翼气流喷口
FOTA决定2011年禁用失速尾翼
F1车队协会(FOTA)通过投票表决的方式, 决定从2011年起禁用失速尾翼。 失速尾翼由迈凯轮车队首创,其技术原理 是:通过人为破坏尾翼下方的气流,以降低赛 车在直道上的下压力生成量来提高赛车的极速。 目前数支对手都在努力拷贝这一设计,但因为 本赛季FIA禁止车队修改单体壳,因此难度是 很大的。 英媒体《汽车运动》报道称:尽管到目前 为止,包括索伯,法拉利,威廉姆斯和梅赛德 斯GP都开始使用不同成熟度的系统,但是多 数车队依旧担心这一设计会在下赛季失控。问 题主要牵涉到开支和安全两大方面。
在此之前,FOTA已决定从明年起 禁用双层扩散器,原因和如今的失速 尾翼一样。一方面,它不具有实用价 值,另一方面,它对提高F1的观赏 性——增加超车帮助甚微,同时车队 也担心疯狂的研发最终失去控制。但 KERS则不一样,因为它具有实用价值, 比如对民用混合动力技术能起到很大 的推动作用,因此FOTA呼吁其明年回 归。
迈凯轮的失速尾翼气流入口
迈凯轮的失速尾翼设计
位于驾驶舱上的这个类似潜望镜的气流入 口,在迈凯轮内部被成为F-通风孔(F-vent)。布 置在驾驶舱中的这部分管道,有一个孔,将部 分气流分向了驾驶舱内部。当赛车在做直线行 驶时,车手使用膝盖或者肘部将这个孔关闭之 后,将使管道中的气流压力发生改变,进而导 致排向尾翼开孔的气压变化,最终使得尾翼进 入失速状态。F1失速尾翼来自飞机的失速尾翼
“失速尾翼”指的是飞机失速时机翼上产生的 升力突然减少,从而导致飞机的飞行高度快速降 低。 失速最早是在飞机上出现的,那么我们现在 先从航天学方面解释,在空气动力学中,失速是 指翼型气动攻角(Angle of attack) 增加到一定程 度(达到临界值)时,翼型所产生的升力(lift force)突然减小的一种状态。翼型气动迎角超过 该临界值之前,翼型的升力是随迎角增加而递增 的;但是迎角超过该临界值后,翼型的升力将递 减。 对于翼型而言,失速的主要原因一般是大攻 角下,上翼面的附面层分离而导致的上下翼面压 差降低。而对应三角翼,主要原因是三角翼前缘 涡破裂。
F1赛车利用的“失速尾翼”
迈凯轮的尾翼设计成为2010年F1揭幕 站——巴林大奖赛的第一技术话题。尽管 外界仍无从知道其确切的工作原理,但目 前的信息已经越来越清晰。其整个系统被 认为分为三部分:1,位于驾驶舱左前端的 气流入口,2,布置在驾驶舱,引擎盖背鳍 中的气流管道,3,尾翼上的开孔。
F1失速尾翼简易说明图
迈凯轮的失速尾翼设计
迈凯轮MP4-25赛车的尾翼看成上面解 释飞机反过来的机翼,利用鲨鱼鳍的开口将 气流导至尾翼,在尾翼的底部产生向上抬升 的气流,这就相当于飞机因为失速导致飞机 快速下降,原理相同,但是被迈凯轮反过来 用了,MP4-25则是通过失速使尾翼上升, 飞机是下降,而MP4-25则是使之上升,刚 好把这一效应反过来用了,当F1尾翼出现 失速时,将导致其下压力生成量骤减,行驶 阻力下降,进而提高直线速度,迈凯轮的这 套系统可能让MP4-25的直线速度增加6英里 /小时,也就是10公里/小时左右,这一优势 超出了四大夺冠热门车队中所有车手6公里/ 小时以上。