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懸吊連桿外型對空氣阻力的影響1999/4/25

年來F1賽車懸吊的組件並不在空氣力學的角度上重視它,圓柱型的鋼管被認為是最正常的樣式。

今天,最常用到的是合成碳纖的組件,更重要的是設計師已經明白流線型零件它的重要性。

在開始前,先看看物體計算阻力的方程式:

F = 1/2 CDAV2

其中:
F - 空氣阻力
C - 阻力係數
D - 空氣密度
A - 與阻力方向垂直之截面積
V - 物體速度

假如現在我們來比較兩輛F1賽車的懸吊連桿,一輛只用圓柱鋼管,一輛則用上流線型的外型(大約是和前一個有一樣的垂直截面積),這樣方程式的變數就剩下阻力係數“C”了,而兩種測試下的空氣密度大約相同,當然車速也要一樣。

看一下以下的表,就可以很明顯地看到流線型的鋼管(最底下)對阻力產生會有很大的影響。 

假設一輛F1賽車以300 km/h (83.33 m/s)行駛,它的懸吊連桿總垂直截面積大約0.12平方公尺。空氣密度以1.2 kg/m3計算,那麼一個不是流線型的懸吊連桿就會有235 N的空氣阻力。假如它是一個流線型的話,這個數字馬上會降到16.6 N!幾乎只是非流線型設計的7%而已!

 

※阻力係數相關資料可以在任何一本流體力學教科書上找到