Технические вопросы

[Весельчак_У]

3. сложно сказать кто первым обратил на этот факт внимание, да я и не пытаюсь историческое расследование вести! Поэтому я, для иллюстрации эволюции передней части днища (точнее той его части, что расположена ДО регламентируемого днища), воспользуюсь тем что нашел. :) Tyrrell 018:

Постлтуэйт и Мижо "задрали" пол под передней подвеской. У решения, как я думаю, оказались как плюсы, так и минусы. Насчет плюсов я не уверен, а вот минсом очевидно стало слишком высокое расположение переднего антикрыла. Поэтому уже в начале следующего сезона крепление крыла было радикально переделано:

Так и появился первый в Ф1 "приподнятый нос".

[Весельчак_У]

4. В дальнейшем эволюция двигалась по трем направлениям. К первому направлению, назовем его условно "радикальным" (поднятый нос и пол под днищем) отнесем (в качестве иллюстрации) конструкцию Джона Барнарда:

Ко второму направлению, назовем его "умеренным" (поднятый пол под передней подвеской, его еще называли Banana nose), отнесем конструкцию Эдриана Ньюи:

К третьему направлению, назовем его "архаичным" (плоский пол начинается от кончика носа и продолжается до диффузора), отнесем конструкцию Нила Оутли:

Изменено 21.05.2014 11:27 пользователем Весельчак_У

[Bedal]

Во, сплиттер (горизонтальный, выступающее дно) видно у Барнарда, если хорошо увеличить.

Да и у Ньюи чётко виден сплиттер, сразу ясно, что подъём - не для направления воздуха под днище.

У обоих, получается, радикальное изменение обтекания носа, не вверх, а в стороны понизу.

Только у Ньюи поток явно уходит в воздухозаборник понтона, может, потому он поднимал меньше.

Изменено 21.05.2014 12:29 пользователем Bedal

[Весельчак_У]

Другой план, большие фотки:

[Bedal]

Мне не очень понятно, как сочетаются

и

То есть, где на верхнем снимке то, что подробно показано на нижнем?

А, это разные машины :-)

Изменено 21.05.2014 12:29 пользователем Bedal

[Весельчак_У]

Вроде оба раза постил FW14B, FW14просто (МакЛарен и Бенеттон 1991 года) не нашел в нужном ракурсе. Underfloor FW14B:

[mobut]

1. Оппа. Через него как раз не идёт. Он же и не пускает. Роль этого сплиттера в том, чтобы высокое давление под клювом работало на создание потоков вбок и не работало на создание потока под днище. Это же очевидно, например, из иллюстрации в сообщении Hellbion парой страниц раньше в этой же теме: http://forum.f1news....80#entry6153362

2. О работе закона Бернулли в случае с подкачкой воздуха и без неё:

Правая часть в формуле, та, что "константа" - полное давление, то есть давление, которое было бы без изменения параметров (разгона при сужении). Так вот, поднятие давления на входе (а "подать как можно больше воздуха" - и есть поднятие давления на входе) - синоним увеличения полного давления. И формула работает (конечно, работает), но уже при другой константе справа. Статическое давление (на этот раз в правильной формулировке, то давление, что давит на днище) будет другим. Причём бóльшим, чем без повышения давления (просто потому, что КПД всегда ниже 100%).

3. В разное время были разные возможности. То юбки, то даже вентилятор :-) То плоское дно, то профилированное и т.д. и т.п. Кроме того, на конструкцию передней подвески влияют не только аэродинамические причины. Когда-то применялось конструктивно более выгодное однокилевое решение, потом аэродинамические факторы оказались сильнее кинематических - в общем, дать простой ответ нереально (по крайней мере, для меня).

1. О сплиттерах из простора интернета. Хотелось бы прочитать коментарии на материал написанный в статьях по следующим ссылкам:

http://www.aprperfor...ask=view&id=174

http://www.formula1-...t/splitter.html

http://www.rapid-rac...ic-upgrades.php

2. По моему разгон при сужении не имеет значения. В данном случае ты говоришь о изменении полного давления от количества используемого воздуха, но где доказательство того, что статическое давление (именно которое давит) в данном случае будет выше. Для меня это совсем не ясно. Кстати, плотность зависит от давления, но есть еще и объем.

3. Я это все веду к тому, что один киль идеально подходил для разделения потоков воздуха, двойной киль создает под носом камеру и наоборот препятствует отводу потоков к бокам болида. Но эту идею все таки использовали, зачем?

Изменено 21.05.2014 14:27 пользователем mobut

[Весельчак_У]

http://www.youtube.com/watch?v=rnO7WujAkSE

смотрим на клиренс, точнее на практически полное его отсутствие.

[Hellion]

Кстати. Относительно распределения потоков в зависимости от высоты переднего крыла. Были в Ф1 и вот такие болиды:

Theodore TY01

March 711

И весьма неплохо выступали. Еслиб еще меньше пытались быть похожими на свечки, то все вообще могло быть замечательно.

Марч не особо показателен, а вот Теодор вполне годная интерпретация создания дополнительного прижима.

[Bedal]

1. О сплиттерах из простора интернета. Хотелось бы прочитать коментарии на материал написанный в статьях по следующим ссылкам:

Ну, вот по первой ссылке идёт хорошая (поправка: очень плохая) иллюстрация

(дополнение: в иллюстрации ошибки, сразу не углядел, так что пишу про это в сообщении ниже. Но то, что написано дальше о роли сплиттера - верно)

Как раз показано, что роль сплиттера - не пускать лишний воздух под днище.

Текст там, собственно - разъяснение того, что и так хорошо видно по этому рисунку.

"Воздушная дамба" (air dam) - для общего непускания воздуха под дно. В результате перед ней растёт давление, и сплиттер выдвинут, чтобы воздух из этой области всё же не лез под дно.

Вторая ссылка ровно о том же:

Только там неправильно сказано, что сплиттер создаёт прижимную силу - её создаёт таки днище, а сплиттер - обеспечивает его потоком, оптимизирует эффект. Хотя несколько дальше они же и поправляются: "The splitter itself does not actually create downforce...", сплиттер сам по себе не создаёт прижимной силы.

Правильно упомянут эффект Коанда (прилипания потока к поверхности), он действительно сильно влияет (задний диффузор, собственно, этим пользуется, именно значимостью эффекта Коанда определяется, насколько круто можно поднимать поток без срыва.

Спереди эффект Коанда пофиг, несколько странно, что они его пишут именно при описании морды.

А вот специльно для тебя :-)

When too much of this air gets under the front bumper, the under-car air pressure builds up

Перевод понятен? Это про "как можно больше воздуха под днище".

"However if the splitter is too close to the ground it will stall, producing less downforce and more drag (exactly the opposite of what's desired)." - Если сплиттер слишком близко к земле, то получается срыв потока, приводящий к уменьшению прижимной силы и росту сопротивления. В общем, верно, я как раз это упоминал как возможную причину приподнятой губы сплиттера, помнишь? Хотя вообще это сложный вопрос, тут надо знать числа Рейнольдса в потоках. В узком потоке Re меньше, так что классического срыва не должно быть именно на сплиттере (там уж точно) или под днищем. Но картина будет всё же весьма неприятной, когда большая часть воздуха будет поступать под днище не спереди, а с боков. Причём дело может дойти до того, что воздух будет идти сбоку в _переднюю_ часть, в область слишком низкого давления за сплиттером. Это, конечно, уже полное безобразие, с сопротивлением и прижимной силой дело будет швах.

Вот этот текст в переводе вообще приятен, так как практически полностью совпадает с моим анализом ситуации: как используется сплиттер в Ф1 и куда девают воздух, проходящий над ним:

However, as everything in Formula 1, this bodywork forming the floor has been exploited and the splitter now forms aerodynamic and chassis functions of its own. As the term suggests the splitter separates (split) the airflow passing under the raised nose to two separate airflows. One pasing above and one pasing below the floor. On the upper part of the splitter, on the point where splitter meets monocoque, there is bow shape. This “shape” also splits the airflow passing over the floor between left and right. Air spills under and over the spliter.

Teams make use of this powerful flow to alter the air pressure distribution across and over the underfloor to further improve airflow through the diffuser.

Ну и дальше там интересно про размещение балласта и историю вопроса.

Третий текст более иллюстративный, он говорит про всё то же самое, но кратенько и не так интересно.

В общем, если читать - то по второй ссылке.

2. По моему разгон при сужении не имеет значения. В данном случае ты говоришь о изменении полного давления от количества используемого воздуха, но где доказательство того, что статическое давление (именно которое давит) в данном случае будет выше. Для меня это совсем не ясно.

Разгон при сужении - это и есть закон Бернулли :-) Не имеет значения? Ну, ты не прав.

Вот, в чём смысл закона Бернулли без формул:

Вещество не может никуда деваться и из ниоткуда появляться. Потому объём в каждой точке потока - величина постоянная (для газа - не совсем, так как из-за изменений давления его плотность и объём меняются. Но это не такая большая величина, при прикидке "на пальцах" можно игнорировать. В общем, считай, что я рассказываю про несжимаемую жидкость). Постоянным является и полное давление.

Если поток сужается, то, для того, чтобы тот же объём прошёл через это сужение, скорость потока должна увеличиваться. Если вдруг перегородить поток, то поток с большей скоростью будет сильнее давить на преграду (то есть динамическое давление растёт). Если где-то растёт, то где-то должно и падать? Так и есть, падает - статическое давление, то, что давит на стенки канала. Статическим оно зовётся, потому что скорость жидкости по нормали к стенке нулевая.

Так что при сужении потока возникает разгон, а это приводит к падению статического давления. При этом полное давление остаётся неизменным.

При повышении полного давления (а оно равно давлению на входе в сужение) при прочих равных (та же геометрия сужения канала) понижение статического давления при разгоне не компенсирует повышения полного давления. То есть статическое при повышенном полном будет тоже выше, хотя скорость потока несколько возрастёт. Почему? Потому, что КПД не бывает 100%. Можно долго погружаться в теорию вплоть до термодинамики, а можно практически посмотреть на то, как устраивают вход под днище, зачем делают те же сплиттеры. Не веришь мне - прочти те самые тексты, которые ты привёл, посмотри на иллюстрации...

Кстати, плотность зависит от давления, но есть еще и объем.

Хе-хе. Нет объёма. Плотность, как и давление - удельные величины. Объём (а, значит, и характерный размер потока, для нашего случая - просвет под днищем) может сказаться на числе Рейнольдса для потока, то есть на турбулизации потока.

3. Я это все веду к тому, что один киль идеально подходил для разделения потоков воздуха, двойной киль создает под носом камеру и наоборот препятствует отводу потоков к бокам болида. Но эту идею все таки использовали, зачем?

Затем, возможно, что киль слишком рано разделяет потоки, они уйдут не в зону, где формируются боковые потоки сейчас, а успеют выйти из-под клюва вбок и уйти наверх. Но это - очень, очень умозрительно. Как оно на самом деле - точно не скажу. Эх, когда-то встречал замечательную статью про схемы передних подвесок. А где - уже не помню, перечитал бы.

Вообще, боюсь, от меня местами требуют слишком многого. Если б я мог ответить правильно на каждый конкретный вопрос - был бы я владычицем департамента редбулла и был бы у меня Ньюи на побегушках.

Изменено 22.05.2014 09:38 пользователем Bedal

[Bedal]

Кстати. Относительно распределения потоков в зависимости от высоты переднего крыла. Были в Ф1 и вот такие болиды:

Theodore TY01

March 711

Класс :-)

Настоящее антикрыло. Считай по Жуковскому, и будет тебе щастя. Видимо, потому так и ставили, что легче было профиль спроектировать, можно было напрямую авиационный опыт использовать. У прижатых к земле крыльев ведь многое по-другому. Да, они эффективнее, но зависимость от близости к земле большая и трудно (тогда) вычисляемая.

Пример "синички в руках"?

Марч не особо показателен, а вот Теодор вполне годная интерпретация создания дополнительного прижима.

Ну так у Теодора и крыло с внятным профилем, да ещё и щелевое, это даёт куда большую прижимную силу (точнее. лучшее аэродинамическое качество, отношение прижимной силы к создаваемому сопротивлению), чем "доски" у Марча. Изменено 22.05.2014 07:03 пользователем Bedal

[Hellion]

Класс :-)

Настоящее антикрыло. Считай по Жуковскому, и будет тебе щастя. Видимо, потому так и ставили, что легче было профиль спроектировать, можно было напрямую авиационный опыт использовать. У прижатых к земле крыльев ведь многое по-другому. Да, они эффективнее, но зависимость от близости к земле большая и трудно (тогда) вычисляемая.

Пример "синички в руках"?

Очевидных плюсов (безотносительно его влияния на остальные части болида) у крыла около земли два:

1. Низкий центр тяжести.

2. Лучшая зона разряжения под ним, что создает лучший прижим вцелом за счет одной и той же площади.

Думаю, что это более чем достаточно для того, чтобы сделать выбор между двумя вариантами в пользу заниженного крыла. Даже не учитавыя того, что это же крыло используется еще для того, чтобы охлаждать тормоза и оптимизировать потоки вокруг колес и всего болида.

[Bedal]

Очевидных плюсов (безотносительно его влияния на остальные части болида) у крыла около земли два:

1. Низкий центр тяжести.

2. Лучшая зона разряжения под ним, что создает лучший прижим вцелом за счет одной и той же площади.

Думаю, что это более чем достаточно для того, чтобы сделать выбор между двумя вариантами в пользу заниженного крыла. Даже не учитавыя того, что это же крыло используется еще для того, чтобы охлаждать тормоза и оптимизировать потоки вокруг колес и всего болида.

Верно. Но посчитать такое крыло гораздо тяжелее (или, что тоже самое, тяжелее подобрать экспериментальным методом). Труднее предугадать, как изменяется прижимная сила, когда машина подскакивает на кочке и т.п. То есть, если просто так поставить снизу - в простых условиях будешь ехать лучше всех, а в сложных неожиданно улетишь в отбойник. Плюс к тому - можно получить сильно турбулизованный поток на всей машине и заметно увеличить общее сопротивление.

[Bedal]

Вроде оба раза постил FW14B

Ну непонятно мне, про какое место этой машины тот снимок тогда. Может, это запонтонная часть, и колесо, видимое на снимке - заднее?

[Hellion]

Верно. Но посчитать такое крыло гораздо тяжелее (или, что тоже самое, тяжелее подобрать экспериментальным методом). Труднее предугадать, как изменяется прижимная сила, когда машина подскакивает на кочке и т.п. То есть, если просто так поставить снизу - в простых условиях будешь ехать лучше всех, а в сложных неожиданно улетишь в отбойник. Плюс к тому - можно получить сильно турбулизованный поток на всей машине и заметно увеличить общее сопротивление.

Согласен. Техника постоянно совершенствуется, а CFD дает практически неограниченные возможности в моделировании. Так что трудимся, растем в средствах и в мозгах.

Знаний мало не бывает. :)

[miniNexx]

Верно. Но посчитать такое крыло гораздо тяжелее (или, что тоже самое, тяжелее подобрать экспериментальным методом). Труднее предугадать, как изменяется прижимная сила, когда машина подскакивает на кочке и т.п. То есть, если просто так поставить снизу - в простых условиях будешь ехать лучше всех, а в сложных неожиданно улетишь в отбойник. Плюс к тому - можно получить сильно турбулизованный поток на всей машине и заметно увеличить общее сопротивление.

Расчеты это хорошо. Но в то время все решалось с помощью тестов. Изготовили, поставили, проехали. Если время хорошее и машина ведет себя стабильно, то оставляем. А такая конкструкция обусловлена лишь желанием расчитать то, что в расчетах тогда, по сути не нуждалось, а проверялось только на трассе.

[Bedal]

Или неспособностью (нехваткой денег на 100500 экспериментов) обеспечить стабильное поведение

[Bedal]

Об ошибке на иллюстрации в моём сообщении выше (взята по ссылке, данной ув. mobut):

Над автомобилем поток не замедленный, а ускоренный! Ведь автомобиль поджимает воздух вверх, и тот, чтобы пройти, неизбежно ускоряется.

Соответственно - давление над автомобилем - пониженное. А под автомобилем (нормальным, гражданским) оно практически атмосферное. То есть в норме при езде кузов автомобиля создаёт подъёмную силу. (Это, кстати, ещё одна причина для того, чтобы направлять поток воздуха вбок, а не давать ему обтекать машину сверху.)

Причём для быстрых авто она достигает десятков (сто и более, на иллюстрации чуть ниже кузов аудиТТ даёт 118кг подъёмной силы на 200км/час) килограмм. Что поначалу поразительно - понижение лобового сопротивления может привести даже к росту этой подъёмной силы:

Поэтому забота о том, чтобы под днищем давление стало ниже, ещё ниже, чем сверху, есть даже у гражданских машин, не то, что у спортивных.

Изменено 22.05.2014 09:39 пользователем Bedal

[mobut]

1. Разгон при сужении - это и есть закон Бернулли :-) Не имеет значения? Ну, ты не прав.

Вот, в чём смысл закона Бернулли без формул:

Вещество не может никуда деваться и из ниоткуда появляться. Потому объём в каждой точке потока - величина постоянная (для газа - не совсем, так как из-за изменений давления его плотность и объём меняются. Но это не такая большая величина, при прикидке "на пальцах" можно игнорировать. В общем, считай, что я рассказываю про несжимаемую жидкость). Постоянным является и полное давление.

Если поток сужается, то, для того, чтобы тот же объём прошёл через это сужение, скорость потока должна увеличиваться. Если вдруг перегородить поток, то поток с большей скоростью будет сильнее давить на преграду (то есть динамическое давление растёт). Если где-то растёт, то где-то должно и падать? Так и есть, падает - статическое давление, то, что давит на стенки канала. Статическим оно зовётся, потому что скорость жидкости по нормали к стенке нулевая.

Так что при сужении потока возникает разгон, а это приводит к падению статического давления. При этом полное давление остаётся неизменным.

При повышении полного давления (а оно равно давлению на входе в сужение) при прочих равных (та же геометрия сужения канала) понижение статического давления при разгоне не компенсирует повышения полного давления. То есть статическое при повышенном полном будет тоже выше, хотя скорость потока несколько возрастёт. Почему? Потому, что КПД не бывает 100%. Можно долго погружаться в теорию вплоть до термодинамики, а можно практически посмотреть на то, как устраивают вход под днище, зачем делают те же сплиттеры. Не веришь мне - прочти те самые тексты, которые ты привёл, посмотри на иллюстрации...

Хе-хе. Нет объёма. Плотность, как и давление - удельные величины. Объём (а, значит, и характерный размер потока, для нашего случая - просвет под днищем) может сказаться на числе Рейнольдса для потока, то есть на турбулизации потока.

p+rv²/2=const- это и есть закон Бернулли. А теперь давай посмотрим что из этого выходит:

p1+rv1²/2=p2+rv2²/2 что может из всего этого говорить о большем или меньшем объеме используемого воздуха? Только скорость v2, потока текущего уже под днищем. Если воздуха будет больше, то и скорость будет выше.

p12=(r/2)(v2²-v1²) - тоесть величина падения статического давления будет прямо зависить от разницы в скорости потока под днищем и до него.

Кроме того, в кузовной автотехнике, возможно, лишний воздух и есть проблема, так как "раскрыть" диффузор так как нужно да и просто подвести воздух для эжекции вещь куда более проблематичная. Но если ты и говоришь о разгоне воздуха под днищем то следует подумать откуда ему там браться, опять же исходя из тех же законов Бернулли.

Так же напомню, что болид McLaren MP-4/27 лишившись переднего сплиттера(запрещен регламентом) в итоге получил более задранный нос. Странно, сплиттер не пускал воздух под нос (по твоему утверждению) но его отсутствие заставило инженеров пропустить под нос еще большие потоки воздуха.

[Весельчак_У]

Ну непонятно мне, про какое место этой машины тот снимок тогда. Может, это запонтонная часть, и колесо, видимое на снимке - заднее?

не очень удачная фотка, конечно. Не хотелось постить FW15C, уж слишком он далек от McLaren MP 4/6. :)

[Весельчак_У]

В случае с Ауди был чуть ли не скандал. В результате появился маленький спойлер на крышке багажника.

http://www.autoreview.ru/_archive/section/detail.php?ELEMENT_ID=105100&SECTION_ID=4907

[Bedal]

p+rv²/2=const- это и есть закон Бернулли. А теперь давай посмотрим что из этого выходит:

Из этого выходит, что ты пытаешься применять формулу для жидкости, рассуждая о газе. Результат можно получить произвольный.

p1+rv1²/2=p2+rv2²/2 что может из всего этого говорить

А из этого можно сказать, что равенства между левой и правой частью тут быть не должно. Потому как константы, которые ты выбросил - разные. "Больше воздуха" - и означает "другая константа".

Ну, если ты не силён по этой части, а только постишь из первой половины статьи в вики, не дочитав до второй - зачем?

"Дитя моё, никогда не произноси слова только за то, что они красивые и длинные."

о большем или меньшем объеме используемого воздуха?

А об этом легко может сказать то, на всех нынешних машинах сплиттер (он же выступающая доска) отделяет зону с повышенным давлением от потока, идущего под днище. То, что говорят журналамеры, не важно. Важно, что есть на самом деле.

Так же напомню, что болид McLaren MP-4/27 лишившись переднего сплиттера(запрещен регламентом) в итоге получил более задранный нос. Странно, сплиттер не пускал воздух под нос (по твоему утверждению) но его отсутствие заставило инженеров пропустить под нос еще большие потоки воздуха.

На этом фото - он?

и что, по-твоему, тут видно?

Сплиттер - это не имя собственное для одной конкретной детали. Это функционал.

И на болиде в верхней части снимка (собственно, МР4-27) сплиттер, отделяющий поток под носом от потока, идущего под днище, виден прекрасно. Кстати, на нижней части фото - МР4-26 с практически таким же сплиттером. Не подскажешь, какой именно сплиттер там есть, который исчез на МР4-27?

Сдаётся мне, наша с тобой переписка на эту тему не имеет смысла.

Изменено 22.05.2014 15:41 пользователем Bedal

[Весельчак_У]

Расчеты это хорошо. Но в то время все решалось с помощью тестов. Изготовили, поставили, проехали. Если время хорошее и машина ведет себя стабильно, то оставляем. А такая конкструкция обусловлена лишь желанием расчитать то, что в расчетах тогда, по сути не нуждалось, а проверялось только на трассе.

Собссно одно из подтверждений:

1. машинка Менселла

2. машинка де Анжелиса

обе фотки с одной и той же гонки, но передние крылья разные.

В начале 80-х многие пытались приподнять антикрыло, не только Theodore. Не столь радикально, но все же.

фото: McLaren MP4/1 (1981 год, гран при Бельгии)

А в Theodore уже в 82-м ездили с обычным передним крылом, а иногда и вообще без него. :)

[Bedal]

не очень удачная фотка, конечно. Не хотелось постить FW15C, уж слишком он далек от McLaren MP 4/6. :)

А-а-а, это часть переднего антикрыла полснимка занимает. Понял, спасибо.

[Bedal]

В случае с Ауди был чуть ли не скандал. В результате появился маленький спойлер на крышке багажника.

http://www.autorevie...SECTION_ID=4907

Да чего там, скандал был полноценный, с судами.

P.S. а хорошо в тему вживаться. Вот, узнал, зачем на прототипах лемановских такой здоровенный, явно избыточный (раза в три минимум) для путевой устойчивости, киль. Оказывается, и не киль это, а спойлер :-)

Когда этих монстриков заносит, то прижимающая сила антикрыльев исчезает, а подъёмная сила кузова (она есть и при обдуве сбоку) - остаётся. В результате они при заносах взлетали. Вот и поставили эти суперкили, чтобы при заносе портить поток и устранять подъёмную силу. Заодно у них в этом направлении бешеное сопротивление (то есть да, это всё-таки и кили тоже :-) ), это помогает не катиться кувырком.

Изменено 22.05.2014 15:49 пользователем Bedal