空氣動力學之簡單解說賽車的升力與下壓力

空氣動力學，光聽名字逼格都這麼高！它一定是一門高深的學問！然而網路上卻鮮有它的學習資料。所以我想把我自己知道的一些空氣動力學知識分享出來。當然，我畢竟是業餘人士，內容在專業人士看來未免太小兒科，不過我相信你們看了這篇文章後在車友面前裝裝逼還是毫無壓力的，到時候你的等著車友們向你投來崇敬的目光吧，哦~嚯~嚯~嚯~嚯！

飛機為什麼會飛？賽車為什麼那麼輕為什麼一點都不飄？這一切都離不開神奇的空氣動力學！

空氣—一種神奇的物質！空氣具有流動速度快壓力低，流動速度慢壓力高的性質。只要充分利用這種特性，就可以製造升力和下壓力。

首先用機翼說明一下升力

空氣通過前緣後會分成上下兩段，上段用藍色表示，下段用紅色表示。機翼的上面比起機翼的下面具有一定的幅度，所以通過上面的空氣流動速度會比較快。而機翼的下面是平的，所以空氣的流速比較慢。那麼這樣就會形成機翼下面壓力高，機翼上面壓力低的狀態。那麼壓力高的部分肯定會往壓力低的部分跑，所以就形成了壓力，然而這個壓力是從下往上的，所以換句話說，這就是升力。

當然，除了上邊的情況，就算機翼上下都是平的也能發生升力。因為只需要改變機翼的角度朝上，加快機翼上面的空氣流速即可。這樣機翼下面的壓力又會大於上面壓力，從而發生升力。

最後這種是機翼迎角過大，超過了極限。這時不但不能獲得升力，反而空氣會剝離翼面在機翼後方形成亂流，引起失速，也就是飛機不受控制往下墜。

升力和下壓力其實可以看作是正反一體的存在，翼面壓力上低下高就會形成升力，下低上高就會形成下壓力。所以不論是升力還是下壓力在空氣動力學中都用CL（Coefficient of Lift）來表示。

從上面三幅圖可以看，可能會造成一種錯覺，就是空氣在碰到機翼前緣的時候自動分開了，其實不然，實際是前緣撞在空氣上，使空氣分開的。注意我的用詞「撞」！我想任何人都明白，一個物體撞到另一個物體後要麼停下來，要麼移動速度降低，看到這裡有的朋友可能已經知道我想說什麼了。沒錯，就是風阻，哈哈哈。機翼前緣撞到空氣後會形成風阻，所以下壓力和風阻總是同時出現的，不離不棄，夫唱婦隨。

所以空氣動力學開發的王道就是如何在增加下壓力的同時盡量不要增加風阻！而這個指標就是用L/D（空氣動力學效率），即升力係數CL除以風阻係數CD（Coefficient of Drag）來表示。

下面用賽車的前翼來談談下壓力

簡單來說，把機翼反過來基本上就是賽車前翼了。賽車前翼一般也是能產生的下壓力越大越好，所以迎角也會很大。但是迎角過大也會讓前/後翼下面的空氣發生剝離，從而失去下壓力，所以為了增大迎角提高下壓力的同時避免這種情況，會在前翼後邊配上襟翼，讓通過前翼下面的空氣過渡到襟翼發生下壓力，如果沒有襟翼，前翼的後邊就等於是空白區域，空氣會在這裡發生亂流，無法形成下壓力。

最後再簡單說一下地面效應

即使是形狀相同的前翼，離地面距離近的那個能產生更多下壓力，這就是所謂的地面效應。因為空氣通過整個前翼後會向上流動，這會對後部的空氣動力產生不良的影響，而將前翼放置在離地面近的地方可以降低空氣向上流動的現象。

好了，差不多這就是我所理解的升力和下壓力，不知道你們感覺如何？是不是還有點意猶未盡，沒事兒。多多關注我們，為你帶來更多的乾貨。