Вопрос

Существуют ли какие-либо методы определения аэродинамических характеристик гоночного автомобиля без коэффициента аэродинамического сопротивления?

Я считаю, что максимальная скорость автомобиля обычно ограничена сопротивлением воздуха и мощностью двигателя. Однако я также узнал, что передаточное число может влиять на максимальную скорость и ускорение автомобиля. Есть ли какие-то способы определить, насколько один автомобиль более аэродинамичен, чем другой, только по скорости и мощности? Я понимаю, что это звучит непонятно, поэтому приведу пример: Corvette C6.R 2009 года выпуска имеет мощность 590 л. с. и может развивать скорость до 320 км/ч. Aston Martin DBR9 2008 года выпуска имеет мощность 600 л. с. и может развивать скорость до 290 км/ч. Если бы у C6.R было 600 л. с., его новая теоретическая максимальная скорость составила бы 325 км/ч. Значит ли это, что он более аэродинамичен, или дело не только в этом?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/85344/are-there-any-methods-to-figure-out-how-aerodynamic-a-race-car-is-without-a-cd-n

7 Комментариев

  1. Вы когда-нибудь изучали аэродинамику, используя формулы коэффициента аэродинамического сопротивления в теоретических расчётах? Аэродинамика была адаптирована для гоночных автомобилей, попыток развить максимальную скорость, гонок NASCAR, заездов по грунтовой трассе, гонок «Формулы-1» и дрэг-рейсинга. Увеличение мощности — не единственный способ повысить скорость, поскольку сопротивление ограничивает максимальную скорость независимо от того, сколько лошадиных сил добавлено. Сопротивление можно рассматривать как двумерное, фронтальное сопротивление, если стоять в нескольких метрах перед автомобилем на уровне пояса и рассчитывать общую площадь фронтальной поверхности, которая создаёт сопротивление движению вперёд в воздушной среде. Попробуйте идти вперёд с куском фанеры 4x8, повернув его плоской стороной к ветру, а затем проделайте то же самое, повернув его узкой стороной к ветру. Плоская сторона имеет большую площадь фронтальной поверхности, и для того, чтобы идти против ветра, требуется больше усилий. Идти против ветра, повернув фанеру узкой стороной, намного легче, и для этого требуется меньше усилий. Метод проб и ошибок в сочетании с математическими расчётами и испытаниями в аэродинамической трубе в конечном счёте позволяет снизить коэффициент аэродинамического сопротивления. У болида F1 он составляет от 0,7 до 1,1, при этом для входа в повороты на высокой скорости требуется значительно снизить силу тяги. Автомобили с коэффициентом аэродинамического сопротивления 0,25 и 0,3 не могут входить в повороты на высокой скорости без использования устройств, создающих прижимную силу. Внедорожники имеют коэффициент аэродинамического сопротивления от 0,35 до 0,45.


  1. Некоторые автомобильные журналы проводят тест под названием «движение накатом». В ходе этого теста автомобиль разгоняют до определённой скорости (обычно 100 км/ч), переводят в нейтральное положение, сразу же отпускают педаль газа и измеряют, сколько времени требуется автомобилю, чтобы полностью остановиться. Если автомобиль проезжает большее расстояние (и ему требуется больше времени), чтобы остановиться, это означает, что у него меньшее сопротивление воздуха. Этот тест позволяет оценить не только аэродинамику автомобиля, но и другие негативные факторы, влияющие на него, такие как трение в подшипниках колёс, трение в шинах и т. д. Однако этот тест будет точным только в том случае, если вы сравниваете два автомобиля в одно и то же время, при одинаковых погодных условиях и на одной и той же дороге. В противном случае результаты могут быть разными и ненадёжными.


  1. Вот почему НАСТОЯЩИЕ инженеры используют аэродинамические трубы.
  1. @chili555 На ровной поверхности вес практически не влияет на максимальную скорость.
  1. Я думаю, что обычно это ограничивается сопротивлением, весом и мощностью.
  1. Я могу с уверенностью сказать, что разница в 20 миль в час между этими двумя автомобилями обусловлена передаточными числами и главной передачей, а не аэродинамическим сопротивлением.
  1. Это ещё не всё.
Вы уже ответили на этот вопрос