[发明专利]一种高升阻比可变尾翼的赛车空气动力学套件

说明书

本发明公开了一种高升阻比可变尾翼的赛车空气动力学套件，包括前翼，尾翼和可变尾翼系统，所述前翼包括一块前翼主翼，对称设置的两块外襟翼，对称地位于两块外襟翼内侧的两套内襟翼组；所述尾翼包括两块大端板、固定设置在两块大端板之间的尾翼主翼、第一减速翼和第二减速翼、活动设置在两块大端板之间的第一襟翼和第二襟翼，所述尾翼主翼位于最前端，所述第一襟翼位于尾翼主翼翼梢末端，所述第二襟翼与第一襟翼在第一襟翼的翼梢末端且有小部分的重叠与间隙；所述可变尾翼系统与第一襟翼、第二襟翼驱动连接。本发明充分综合考虑升力、阻力、气流，是一套高负升力而又低阻力可变尾翼的大学生方程式赛车的空气动力学套件。

技术领域

本发明属于空气动力学研究领域，尤其涉及一种高升阻比可变尾翼的赛车空气动力学套件，满足高负升力低阻力性能的赛车需求。

背景技术

随着赛车的运动速度越来越快，空气动力学从最初的不被重视逐渐成为了一项重要的设计元素，空气带来的力量一下子就为赛车的表现带来了戏剧性的变化，几乎所有的赛车都会在设计上引入空气动力学的成果。对于大学生方程式赛车大赛，想要提高成绩，缩短单圈时间，在动力输出一定的情况下，就要考虑在弯道中提升通过时的速度。而当轮胎配方相同时，它与地面的附着系数就一定，那么侧向加速度的大小就与正压力成正相关，而设计合理的空气动力学套件就能有效地解决这个问题，在不增加质量的情况下，能够产生可观的侧向加速度。然而大学生方程式赛车的速度远远低于一般性的竞技赛车比赛，由此带来的后果是一般的空气动力学套件对赛车性能提高的贡献大大减少，在带来下压力的同时也给赛车增加了不少空气阻力，使赛车的速度下降。对于每个车队来说，都希望使用升力系数大且升阻比也大的翼型，但是对于每种翼型的气动性数据是没有任何一家机构公布的，必须自己仿真得到。公告号为CN105480311A的中国发明专利公开了“一种提高赛车操纵稳定性的空气动力学套件及其设计方法”，一定程度上增加了赛车的下压力，但整个套件的升阻比不高，也给赛车带来了不少阻力，在不同车况下攻角固定，在权衡下压力和阻力的大小取舍时不是很理想。

发明内容

本发明的目的是为了解决空气动力学套件在给赛车提供可观的下压力的同时如何减少空气阻力的问题，兼顾整车的参数及整车仿真，提供一种高升阻比可变尾翼的赛车空气动力学套件。

为解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种高升阻比可变尾翼的赛车空气动力学套件，包括前翼，尾翼和可变尾翼系统，

所述前翼包括一块前翼主翼，对称设置的两块外襟翼，对称地位于两块外襟翼内侧的两套内襟翼组，每套内襟翼组均包括前后设置的第一内襟翼和第二内襟翼及连接于第一内襟翼和第二内襟翼两端的第二端板和第三端板，外襟翼及第二内襟翼后沿上设有格尼襟翼，所述前翼主翼及外襟翼连接设置在两块第一端板之间，各端板切割为弧形边沿；

所述尾翼包括两块大端板、固定设置在两块大端板之间的尾翼主翼、第一减速翼和第二减速翼、活动设置在两块大端板之间的第一襟翼和第二襟翼，所述尾翼主翼位于最前端，所述第一襟翼位于尾翼主翼翼梢末端，并且和主翼翼梢末端有一小部分重叠和一定的间隙，所述第二襟翼与第一襟翼在第一襟翼的翼梢末端有小部分的重叠与间隙，且第二襟翼后沿设有格尼襟翼；所述第一减速翼位于尾翼主翼正上方，所述第二减速翼位于第一减速翼翼梢末端；

所述可变尾翼系统与第一襟翼、第二襟翼驱动连接，用于调节各襟翼工作状态。

进一步地，所述的可变尾翼系统包括舵机、连杆，摇臂和襟翼轴，所第一襟翼、第二襟翼分别与一根襟翼轴固定连接，每根襟翼轴及所述舵机的输出端均连接有一根摇臂，各摇臂之间通过连杆依次活动连接。

进一步地，所述尾翼主翼的攻角为3-5°，第一襟翼的最大攻角为28°、第二襟翼的最大攻角为51°。

进一步地，所述第一减速翼位于尾翼主翼正上方170-230mm处，其攻角为0°，所述第二减速翼的攻角为25-30°。