[发明专利]一种方程式赛车改善前轮绕流的前翼结构

说明书

本发明公开了一种方程式赛车改善前轮绕流的前翼结构，该前翼结构包括主翼、水平端板、外侧竖直端板、外侧襟翼、中间竖直端板、内侧襟翼和内侧竖直端板；外侧襟翼包括依次连接的襟翼水平段、襟翼折弯段和襟翼竖直段，襟翼水平段与中间竖直端板相固接、襟翼竖直段与水平端板相固接，襟翼水平段与襟翼竖直段之间的夹角呈90度；且，该外侧襟翼在襟翼折弯段产生了扭转，使得该外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xy平面之间的夹角α与该外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xz平面之间的夹角β不相同。该前翼结构简单，可靠性高，成本低，易于制造，具有很好的推广价值。同时，外侧襟翼的特殊结构可减少因轮胎绕流而造成的阻力。

技术领域

本发明涉及一种方程式赛车改善前轮绕流的前翼结构。

背景技术

赛车运动起源于1894年，是考验车手与赛车设计师技术水平的比赛项目。本着追求速度的目标，赛车设计师们发明了赛车空气动力学套件。产生的空气动力学效应使得赛车拥有下压力，其产生的下压力增大了轮胎与路面的附着力，使得赛车在弯道中速度更快，刹车距离更短，加速更稳定。

而前翼是赛车空气动力学套件的主要部分，可以在赛车前部产生下压力，达到减小转向不足、优化转向的操控效果。前翼产生的下压力约占整车下压力的30％-50％。

近年来，由于计算流体力学的技术发展，前翼设计越来越先进成熟。前翼可以产生更多下压力。但是前翼的对气流利用程度更大的同时也会产生更多负面效应。由于前翼安装在赛车前部，前翼消耗了这部分气流的能量，同时气流在离开前翼后会产生乱流，这会对气流方向下游的气动特征元件的作用效果产生负面影响。所以，赛车设计师们希望前翼在带来更高下压力的同时还能减少负面效果，产生更多的正面效应，从而优化整车的空气动力学效应，提升赛车的操控性。

由于规则限制，方程式赛车必须是开放轮胎式赛车，轮胎会在旋转中不断扰乱气流，这些气流称为轮胎绕流。且，由于轮胎表面粗糙，使得流过轮胎的气流变得非常混乱，所以轮胎绕流对方程式赛车空气动力学效果危害极大。但由于规则的限制，无法通过包围轮胎的方式减少轮胎绕流的产生，需要从其他方向入手去解决轮胎绕流带来的影响。

发明内容

本发明提供了一种方程式赛车改善前轮绕流的前翼结构，其克服了背景技术所存在的不足。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方程式赛车改善前轮绕流的前翼结构，其固接在车身且位于赛车前轮的前侧，该前翼结构包括主翼、水平端板、外侧竖直端板、外侧襟翼、中间竖直端板、内侧襟翼和内侧竖直端板；

所述主翼的端部与水平端板相固接，外侧竖直端板与水平端板相固接且与水平端板相垂直布置，外侧襟翼两端分别与水平端板、中间竖直端板相固接，内侧襟翼两端分别与中间竖直端板、内侧竖直端板相固接，所述内侧竖直端板与车身相固接；

所述外侧襟翼包括依次连接的襟翼水平段、襟翼折弯段和襟翼竖直段，襟翼水平段与中间竖直端板相固接、襟翼竖直段与水平端板相固接，襟翼水平段与襟翼竖直段之间的夹角呈90度；且，该外侧襟翼在襟翼折弯段产生了扭转，使得该外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xy平面之间的夹角α与该外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xz平面之间的夹角β不相同。

一较佳实施例之中：所述外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xz平面之间的夹角β与气流方向与xz平面之间的夹角m的差值小于3°-7°。

一较佳实施例之中：所述外侧襟翼前缘与后缘之间的连线与xz平面之间的夹角β与气流方向与xz平面之间的夹角m的差值小于5°。

一较佳实施例之中：所述襟翼折弯段之折弯半径r大于该外侧襟翼的弦长l。

一较佳实施例之中：所述外侧襟翼的最大翼型厚度b与该外侧襟翼的弦长l的比值小于10％-15％。

一较佳实施例之中：所述外侧襟翼的最大翼型厚度b与该外侧襟翼的弦长l的比值小于13％。