Articole - Formula 1

De-a lungul anilor a crescut foarte mult caracteristicile de viteză ale mașinilor F1, capacitatea de a lua rapid transformă crescut, și este destul de evident că acest lucru este meritul așa-numitele stropiri. La începutul anilor 60-e cu Formula 1 nu am folosit aceste instrumente, dar în echipa de Formula 1 1968 a început să experimenteze cu „incomode“ și „dur“ modele aerodinamice pentru a obține efectul de „lipirea“ șasiul la pista. Primele trei tipuri de modele au fost foarte simple și fiabile, astfel încât destul de des rupt în timpul cursei.

Deja pentru un pic mai mult de 30 ani de aerodinamica F1 este în continuă schimbare, și după cum probabil ați înțeles deja, aceasta este cea mai importantă caracteristică a mașinii. Principiul stropirii funcționează F1 cu ușurință comparabil cu tehnologia în construcția de aeronave. Dar, în timp ce aripile avionului ajuta să decoleze și planificarea prin aer în stropi de F1 efectuate direct funcția opusă - apariția downforce.

„În cazul în care va curge, există o presiune mai mică“

efect Bernoulli joacă un rol imens în acțiunile de suprafețe aerodinamice de automobile F1. efectul Bernoulli este exprimat printr-o ecuație cunoscută sub numele de „ecuația Bernoulli“, care prevede că energia totală a unui anumit volum al substanței nu se schimbă; și se bazează pe principiul energiei conservatorism. Când luăm în considerare mișcarea relativă, energia este împărțită în trei părți:

1. Presiunea în aer.
2. Energia cinetică a aerului (energie de mișcare).
3. Energia potențială a aerului.

Și în acest caz, ecuația este după cum urmează:

p + 1/2 r v 2 + RGH = o constantă

Unde: p = presiunea;
r = densitatea;
v = viteza aerului;
g = accelerația gravitațională;
h = înălțimea în raport cu ODA. nivel.

Dar, la fel ca în nivelul de peisaj cursa proces de Formula 1 nu se schimba prea mult, ultima valoare (energie potențială) poate fi luată ca constantă, atunci obținem:

p + 1/2 r v 2 = alte constante

Și poate fi scris în forma următoare:

Unde: p = presiunea statică;
q = 1/2 rv = 2 presiune variabilă;
H = alte constante;

1.1.3. Aripi și spoilere. dispoziție generală

În primul rând, ne uităm la designul aerodinamic al „simplu“ de aripa aeronavei. Wing prin aer și formează două părți imaginare ale spațiului aerian, sau mai degrabă două fluxuri de aer diferite. Unul dintre fluxurile este deplasat peste suprafața de sub aripa, cealaltă - peste. Datorită designului aripii superioare a fluxului de aer particulelor muta „pootdal“ al aripii, iar situația opusă cu fluxul de jos. Acest efect se produce ca partea de jos de sus flux mult mai repede. Conform legii lui Bernoulli este o presiune mai mare sub aripa decât deasupra aripii, care contribuie la apariția de forță de ridicare așa-numitele (lift).

Situația opusă cu aripa. Wings funcționează complet pe același principiu, dar are ca efect „lipirea“ la autostradă, se întâmplă din cauza formei. Aceasta este, cunoscând aripa de obicei, ne putem imagina cu ușurință că există o aripă. Pur și simplu rândul său, de obicei partea din față a aripii de jos:

1.1.4. Downforce și că forța de frânare

Acestea sunt cele două forțe care sunt în centrul de aproape toate designul aerodinamic al F1.Konstruktsii auto și farame ale mașinii ar trebui să fie destul de optim, și anume asigurarea forței de strângere trebuie să fie puse în aplicare, astfel încât să nu provoace forțele de rezistență, ceea ce împiedică mișcarea de mare viteză, și într-adevăr, mașina trebuie să fie cel mai potrivit pentru a aborda acest lucru foarte putere.

Următoarea formulă este utilizată pentru a calcula forța de tragere:

În cazul în care: F = forța de rezistență aerodinamică;
C = coeficientul de forță tragere;
V = viteza obiectului;
A = suprafața frontală;
D = vozduha densitate.

În această ecuație D este exprimată ca densitatea aerului în kg / m3. Zona frontală - este suprafața obiectului, supus presiunii aerului, exprimată în m3

Tabelul de mai jos prezintă valoarea coeficientului C în funcție de suprafața obiectului.

F1 poate calcula rata globală de ameliorare (sau degradarea) a structurii aerodinamice, folosind formula:

După cum se știe, aerodinamica schimbare haraktereistiki a masinii depinde de înlocuirea sau modernizarea detalii specifice. În formula, a înregistrat mai sus, f - procentul de acțiune a rezista forței imputabile părții considerate din totalul forței care acționează asupra întregii mașină; iar procentul de modernizare este modificat (de exemplu, pentru că în cazul în care procentul este de 5%, f = 0,05). Sf - așa-numitul coeficient de variație, care este un raport al forței de tragere pe piesa de prelucrat care a existat înainte de modernizare și a ceea ce a fost după. În cele din urmă, valoarea Seff în sine - este un efect comun al ratei de schimbare a forțelor de rezistență pe masina. Dacă valoarea acestui coeficient are o valoare mai mare decât unu, atunci forța de rezistență, acoperă întreaga mașină, a scăzut, și invers, dacă aceasta este mai mică decât unitatea, apoi a crescut.

aripa fata pe masina oferă aproximativ 25% din totalul forței de apăsare, dar această cifră ar putea fi redus la 10% într-un moment când mașina se află în spatele celuilalt la o distanță de 20 mm. Există efectul de „aspirație“ înapoi în mașină în față, cunoscut ca un siaj. Și când mașinile sunt pe turn, merge înapoi nu se poate activa viteza de dezvoltare ca urmare a pierderii downforce, astfel încât pilotul trebuie să încetinească, ar fi în siguranță pentru a merge rândul său.

Aripa din față, a cărei lățime corespunde lățimii mașinii, este atașat la nas carenaj (4) prin intermediul pylons. Această suprafață aerodinamic (1) sunt montate două „sash“ (sau eleronului) (2), fiecare dintre acestea fiind parte aripa reglabilă. De regulă, aceste clapete sunt realizate dintr-o singură bucată de carbon. La terminații ale aripii (stânga și dreapta), plăcile laterale fixate special (sau peretele lateral) (3), pentru a permite trecerea fluxului de aer deasupra și sub suprafața aripii fără îndoire în jurul acestuia. Și aceste plăci (3) au jucat un rol important în aerodinamica F1.

Design Eleron este de așa natură încât este respectul de sine asimetric la linia de demarcație centrală imaginabile (dacă te uiți la masina din fata): cu cât mai aproape de nas carenaj eleronul, inferior sa „înălțimea“ (adică, mai aproape de nas ingusteaza eleronul) A se vedea poza. :

Această caracteristică permite eleronul să pătrundă radiator mai mult aer, precum și pentru a trece fluxul de aer de pe „partea de jos“ din mașină, care apoi se varsă în difuzor, oferind forță de apăsare. Dacă eleroanele nu au o astfel de restricție, radiatorul de răcire este semnificativ redusă și crește temperatura motorului foarte mult. De asemenea, este important ca aripa frontală inferioară va fi amplasat, cu atât mai bine este efectul asupra penetrarea fluxului de aer spre radiator și difuzor, cu toate acestea, știm cu toții că există o situație critică, în care aripa începe deja să atingă pista. regulilor FIA stabilit că distanța minimă dintre pista și aripa din față trebuie să fie de 40 mm.

Pentru a înțelege ce ne referim, aici sunt aceste aripi laterale (pereți laterali) din echipe diferite, este doar responsabil pentru rezolvarea problemei. Această decizie este ambiguă, iar aripile diferitelor echipe au suficiente diferențe notabile aerodinamice.

fluxul de aer direct intră în aripa spate constând dintr-o multitudine de clape, provocând anumite reacții de aripa. (Aceasta este o explicație simplificată, pentru că, de fapt, în momentul în care fluxul ajunge la vozuha aripa din spate, nu este drept, pentru că mașina în sine creează un anumit efect turbulențe fluxului de aer).

Aproximativ o treime din aripa downforce din spate oferă masina, care este în continuă schimbare în F1 din drumul spre autostrada. Acest aranjament poate crea un 1000H (Newton) apăsând forță și cântărește aproximativ 7 kg. Deoarece aripa spate este cea mai mare rezistență în mașină, echipa modifica structura stropirii pentru fiecare urme. Luați în considerare diferitele configurații ale aripii spate două exemple.

Monza în Italia. pistă de mare viteză, cu linii drepte lungi și câteva răsturnări de situație. Aici, peste 70% din lungimea totală a traseului, piloții du-te „care au apăsat pedala de accelerație la podea.“ Cu cât unghiul de înclinare al plăcilor aripilor spate creează downforce, forța de rezistență mai mare în mod corespunzător, care împiedică viteza de deplasare a autovehiculului. La Monza, viteza este foarte importantă, astfel încât echipele fac un unghi foarte mic de aripa din spate, pentru a depăși problema forțelor de rezistență. În Monaco, în cazul în care piesa este în principal plin de răsturnări de situație și se transformă, devine important nu este viteza si tractiunea. In imaginea de mai jos prezintă două aripa:

Aripa din spate este realizată din două seturi de anumite suprafețe portante interconectate și ținute la plăcile tortsevidnyh (3) ale aripii spate. Setul superior al plăcilor (clape) (1) asigură cea mai mare forță de strângere este, de obicei, cele mai multe mutates din urmă de a urmări. În cele mai multe cazuri, acest set superior este format din 3 componente. același set inferior (2), în general, constă din două elemente. Pe același principiu ca o modalitate de a forței de strângere (legea lui Bernoulli). o zonă de presiune scăzută, chiar sub aripa spate, difuzor ajută să sugă în aer, care este, de asemenea, la rândul său, prevede deportanța.

Cel mai mic vânt „antikrylovaya“ parte (a tastei), care pot fi găsite pe masina - este un difuzor. De fapt, principiul de acțiune al principiului difuzorului pryamoprotivopolozhen al aripii: în loc de alungare difuzor de aer e de rahat. Acest efect se datorează formei aerodinamice. Difuzorul este partea de jos „din spate“ parte, direct sub aripa din spate, iar cantitatea difuzorului este crescută ca se apropie de ea la „capătul“ al mașinii (vezi. Fig superior.). Aerul care intră difuzorul din partea de jos a masinii este diluat din cauza lovit sale într-un difuzor de volum crescut, și, prin urmare, un efect de aspirație (bine-cunoscut faptul că legea gazul tinde să egaliza presiunea în sistem). Difuzorul este format din numeroase vserazlichnyh „tonelchikov“ și „separatori“, care controlează cu atenție și cu acuratețe a fluxului de aer pentru o mai bună absorbție. Deoarece difuzorul este în zona de evacuare și brațul de suspensie spate, acest lucru impune cerințe stricte cu privire la designul său, în caz contrar (în cazul în care stabilirea incorectă și ajustări difuzor) la schimbarea vitezei de evacuare va afecta aerodinamica a echilibrului auto.

P.S. Apariția difuzori interdicții din cauza FIA ridicat „coada“ a mașinii. În acest caz, este imposibil să se asigure efectul aerodinamic dorit, fara difuzori.