法拉利F1賽車的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)是如何影響其速度的？

法拉利 F1 賽車的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)多個(gè)方面影響其速度。

首先是前翼，它直接接觸前方氣流，雖提供的下壓力在整車比例不算大，但能影響后方部件效率。前翼設(shè)計(jì)要引導(dǎo)氣流，避免亂流影響中后部，翼尖端板可引導(dǎo)氣流，多片翼面組合的攻角過(guò)大會(huì)導(dǎo)致氣流分離、下壓力下降和阻力增加。速度越高，前翼產(chǎn)生的下壓力越大。

后翼受前中部部件氣流影響，空氣動(dòng)力學(xué)效率低于前翼，為平衡操控性，要產(chǎn)生與前翼相當(dāng)或更大下壓力，外形常做優(yōu)化。后翼類似飛機(jī)尾翼，如 F-4“鬼怪”Ⅱ戰(zhàn)斗機(jī)尾翼為避開(kāi)不利影響而下反。后翼裝有可調(diào)節(jié)襟翼 DRS，在直道超車時(shí)啟動(dòng)可減弱下壓力和阻力，利于加速。

賽車底板和擴(kuò)散器也是下壓力的重要來(lái)源，在新規(guī)引入“地面效應(yīng)”前，三者貢獻(xiàn)率因設(shè)計(jì)而異。新規(guī)后底板作用更突出，高速氣流流經(jīng)底板在擴(kuò)散器處加速流出，形成負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生下壓力。

邊界層效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生摩擦阻力、排擠高速氣流、造成壓差阻力和摻混損失。為減小其影響，工程師采取表面細(xì)化等措施，如紅牛車隊(duì)用啞光漆降低車身阻力。法拉利側(cè)廂進(jìn)氣口下方的 S-Duct 管進(jìn)口能隔離低速低能氣流。

此外，賽車的空氣動(dòng)力性能受風(fēng)、海拔影響。逆風(fēng)可增加下壓力，順風(fēng)則減小。在高海拔地區(qū)，下壓力會(huì)衰減。

總之，空氣動(dòng)力學(xué)是主宰 F1 賽車速度的關(guān)鍵因素。