Плоское дно

В процессе чтения книги "Race car vehicle dynamics" (c) Milliken заинтересовался аэродинмикой под днищем автомобиля. Многие видели и знают, что практически все автомобили снаружи выглядят более-менее закончено - обтекаемые линии кузова, фары, двери, если есть технологические отверстия, то они закрыты декоративными решеточками. В общем и целом тут маркетологи и инженеры как-то рука-об-руку или где-то рука-руку-моет: красивая форма и приличная аэродинамика, повышающая топливную эффективность, работают в одном направлении. Но гораздо меньшее количество людей задумывалось и еще меньшее видело, что происходит ниже изящных или просто аккуратных порогов автомобиля. Там мрак у 95 из 100 автомобилей - всякие детали висят совершенно неприличным образом, полости и ниши, трубы, рычаги, бензобаки, бамперы, трансмиссии и системы выпуска и все есть неприкрытая нагота!

Теперь машина стартует, поехали, поехали, немного разогнались, что имеем - сверху красивый кузов, продутый в аэродинамической трубе, умело деформирует воздушное пространство, создавая завихрения в основном позади себя, а вот под этим чудом коллективной работы вышеперечисленных товарищей творится совершенно иная картина и называется она "мазня", т.е. и турбулентность, хаос.

Этот хаос тормозит поток воздуха под машиной и если вспомнить про таких ребят, как Бернулли и Вентури и о том, что падение динамического давления увеличивает статическое, иными словами - ниже скорость потока под машиной (в нашем случае торможение этого потока потрохами автомобиля), выше под ней же давление, приводят к выводу, что тормозить этот поток нам совсем не стоит. Чтобы ничего не тормозить, необходимо максимально сгладить все под днищем, конечно, добиться кривизны деталей под днищем, как у гладкой функции не получится, но скрыть нишы и узлы с агрегатами панелями - вполне реальная и выполнимая задача.

 Начал гуглить в сети, как и что, вывод из подчерпнутой информации был предельно ясен - "слон, животное полезное" (с). Решил сделать пробный вариант из доступных материалов.

ff_sp_1.gif ff_sp_2.gif

В автоспорте все поставлено на научную основу от этапа разработки до практических экпериментов в аэродинамических трубах. В двух словах. "Плоское дно" можно разбить на 4 секции:

-"сплиттер" - его место под передним бампером, он уменьшая количество поздуха, попадающего под автомобиль во время движения

-секция от сплиттера, над передней осью авто и  до начала кабины. В этом месте, если смотреть боковое сечение (см. картинку), делается некоторый подъем - увеличение объема, разгоняем поток, прижимаем это место, толкаем дальше воздушный поток

-секция под кабиной, там все должно быть ровно, боковые пороги опускаем как можно ниже, чтобы с улицы попадало под машину минимальное количество воздуха

-"диффузор", в районе задней оси начинается и заканчивается за задним бампером. Представляет собой расширение, снова увеличиваем объем, уменьшаем давление, прижимаем заднюю ось.

Много ньансов, ищите, читайте, не буду заниматься цитированием, в инете все доступно. Из минусов этой системы - срыв потока при резких поворотах и неправильно спроектированной системе, как следствие - резкая потеря управление, занос итп. Так же, машина может просто взлететь на каком-нибудь холмике. (в поисковик "flying mercedes").

Сохранил маленькую заметку по поводу установки японцами системы с плоским дном на такую же селику с результатами в цифрах клик на статью о DOME Celica

Я сильно не заморачивался - закрыл сотовым поликарбонатом (6 мм) все днище. Когда выехал в первый раз, то задний диффузор оторвало от креплений, значит, точно работал. Закрепил на алюминивую арматуру. Из ощущений - на скоростях выше 120 в машине стало ощутимо тише, значит, турбулентнось под днищем уже не принимала катастрофических масштабов, вывод - даже в таком виде это работало. Секундометром ничего не замерял, но приход как-то чувствовался. Особенно это "плоское дно" проявило себя на зимних спринтах - вылетаешь и машина с легкостью возвращалась обратно в канал, т.к. не нагребала снега в тоннель итп, колеса гребли, а сам кузов скользил на пластике!

Что имели:

 

ff_01.jpg ff_02.jpg

Что получилось:

ff_03.jpg ff_04.jpg ff_05.jpg ff_06.jpg ff_07.jpg ff_08.jpg ff_09.jpg ff_10.jpg ff_11.jpg ff_12.jpg ff_13.jpg ff_14.jpg ff_15.jpg ff_16.jpg ff_17.jpg