为什么很多跑车的大尾翼都没了？

白夜_blossoms

Author / 酷乐汽车
# 空气动力 #
# 下压力 #
# 底盘 #
底盘动力学又被称为grand effects，在 F1 中尤其重要。
质量越小，惯性越小，越容易加速，容易转向。所以很多时候，轻量化是增强性能的最佳途径。


惯性小的车在转弯需要的抓地力也小，但是一味减重会让抓地不足，这时候利用车体表面空气流动获得足够的下压力，就很重要。
对于汽车，尤其是性能车和赛车来说，空气动力学的效果是如此的明显，因为它能够提高超大的下压力。
提升下压力总是靠大尾翼吗？
不一定！




请看法拉利 F40 进化到法拉利 488GTB，大尾翼就消失了。
为什么极速差不多的两款超级跑车，3.0 秒百公里加速的 488 GTB 为何取消了 F40 那种大尾翼来获得更大的下压力来赚更多的抓地力呢？
你猜测，488 全新设计的车身外表可以巧妙利用车身表面的空气和一些特殊的进气结构获得足够的下压力。
但是，你错了，是有其他的方式可以提供下压力了！
ground effects！
法拉利给 488 GTB 提供了 F1 中的 ground effects 技术支持。


如图所示，F40 的尾翼干扰尾部气流，让尾翼下方的气流速度快于上方的气流，然后获得了更大的下压力。
但是 488 放弃了尾翼，因为有了 groundeffects，488 GTB 可以比有尾翼的 F40 获得更大的下压力，而且需要的速度反而更小。
#1 伯努利原理：速度快的流体压强会变小


如图所示，左边的由于截面小，所以速度快（因为流体是连续的，这样的话空气的通量才会保持一致），压强就要小于右边的粗管子（看下方的水位高度）。


汽车运动的时候底盘和地面接触的部分由于截面小，所以类似地速度也会变大，所以压强变小（这个压强是向上顶的，所以越小越好），最后结合底盘上方的向下的压力，就有一个向下的压力差了。
所以跑车都很低很低。
# 粘滞力（viscosity）和 Couette flow 效应
ground effects 的关键是利用了Couette flow 效应。
汽车高速运动的时候，如果我们假设汽车静止，那么地面带着空气往后退，然后由于粘滞力（viscosity），汽车底盘会使与之接触的空气速度变小。


从底盘到地面，空气流动速度会有一个速度差，接触底盘的部分空气流速更慢，但是接触地面部分不太有影响。
根据 #1 的伯努利原理，地面层的空气会把车辆往下吸。
在 F1 上，这种效应就越发的明显。
# F1 究竟有多快 #


总结来说，让这辆稳稳的在地面高速行驶，不仅靠车身的空气动力学和大尾翼，更多的是依靠伯努利原理的压力差和粘滞力（viscosity）所产生的 ground effects。
既然 ground effects 不可避免，善用好的话，可以在不用大尾翼的情况下达到合适的下压力（大尾翼一定会增加风阻，那必然会降低极速），稳定车身的情况下，可以适度的提高效率。
所以，改车还得学习好，底盘奥妙真是多啊！