2022一級方程式賽車-前翼

賽車資訊 | 一級方程式技術分析 | 發布日期: 07/02/2022


70年代尾各車隊開始使用地面效應增加下壓力。其後增加側裙來封閉車底的低壓區,增加地面效應作用。不過車身下方的低壓區會隨著賽車重心而改變,令到賽車岀現失去穩定性。所以早係禁止地面效應前,FIA禁止側裙既使用。係全面禁止地面效應後,賽車下壓力主要由前翼、尾翼、以及車尾擴散器產生。現時一級方程式賽車既下壓力大約50%由車尾既擴散器產生、30%為尾翼產生、20由前翼產生。除左提供20%下壓力,另一個前翼主要既作用就係產生y250旋渦。

Y250旋渦
飛機機翼因為壓力差而產生升力。同時因為上下翼面存在壓力差,翼下既氣流會繞過翼尖流向翼上,做成翼尖渦流(Wing Tip Vortices)。產生的升力越多,翼尖渦流越強,宜渦流會影響穩定性,同時破壞升力。所以一般飛機會係翼尖上安裝翼尖小翼(wingtip)以減低渦流對升力既破壞。只要渦流內空氣壓力夠低,同時濕度高,水份會冷卻成水珠,形成白色既渦流線。

一級方程式賽車產生下壓力既方法與機翼類似,只係低壓區由翼上改為翼上。宜兩者最大唔同之處在於F1前翼將翼尖渦流加以利用,宜尾翼既設計則與飛機相似。基於規則,前翼範圍不能超越賽車中線至250mm。所以前翼所產生既旋渦又叫做y250旋渦。

Y250旋渦2大用途:
1:引導氣流。將輪軚旋轉時產生既亂流帶離車身,防止亂流流向車身其他產生下壓力既裝置,影響穩定性。同時引導乾淨氣流進入側箱、尾翼、車擴散器等其他裝置。
2:密封底盤與地面,以達到側裙效果。避免原本流向車尾擴散器的氣流係底盤「漏氣」而損失下壓力。

前翼要係將下壓力最大化既同時將阻力最小化。同時又要防止翼面攻角(Angle of attack)過大做成失速。所以工程師使用多層結構。透過改變層與層既角度可以改變產生既下壓力與旋渦強度。唔同結構既前翼可以改善賽車既空氣動力布局,提升賽車表現。不過Y250引導亂流,加埋其他位置所產生既,車尾會岀現一個亂流區(dirty air)。亂流區會影響後車所產生既Y250旋渦,令到下壓力下降,影響穩定性,大大增加超車難道。最終導致現時係部分賽道難以超車既局面。係2022新規定下,y250旋渦用途被其他車身結構取代,無需最透過複雜既前翼結構產生旋渦。新增既車輪氣流導板控制前輪高速轉動時產生既亂流。加上重新使用地面效應,無需以y250旋渦當作側裙。大大簡化前翼既結構既同時產生既亂流大大減少,減低對後車既影響。

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