Генератор вихрей

Детальный снимок переднего крыла Red Bull Гонки RB16 во время тренировок перед чемпионатом 2020 года F1 Гран-при Португалии

Вихревой генератор — это небольшая аэродинамическая поверхность на болиде Формулы-1, предназначенная для создания контролируемого завихрения воздушного потока, которое удерживает пограничный слой прикрепленным к кузову ниже по потоку. Лучшие генераторы вихрей решают проблемы отрыва воздушного потока, которые в противном случае привели бы к снижению прижимной силы, и превращают турбулентный хаос в полезную, энергичную структуру потока.

Что такое генератор вихрей в Формуле-1?

Вихревой генератор представляет собой небольшую лопатку или ребро, установленное на F1 Кузов автомобиля создает контролируемый вихрь, который затем распространяется вниз по потоку и питает пограничный слой, протекающий вдоль панели позади него. Вихрь добавляет энергию локальному потоку, предотвращая отрыв и обеспечивая правильную работу поверхностей, создающих прижимную силу. Обычно они имеют небольшие размеры, но оказывают огромное влияние на аэродинамику в направлении, противоположном потоку.

Где используются генераторы вихрей

• на передних торцевых пластинах крыла, чтобы направлять поток воздуха в поток, направленный в сторону бокового поплавка;
• по краям пола, чтобы активизировать поток воздуха в туннеле Вентури под полом;
• на воздуховодах тормозной системы для регулирования потока воздуха, образующегося за зазором переднего колеса;
• on diffuser ребра жесткости, чтобы обеспечить прилегание расширяющегося потока;
• на воздухозаборниках боковых обтекателей для предотвращения отрыва потока от радиатора.

Как работает генератор вихрей

Небольшая лопатка, расположенная перпендикулярно потоку, генерирует вращающийся вихрь на своей стороне, расположенной ниже по потоку. Этот вихрь обладает большей кинетической энергией на единицу объема, чем окружающий поток, и, перемещаясь вдоль поверхности за генератором, он смешивается с пограничным слоем и предотвращает срыв потока. Неочевидно, что небольшое возмущение может улучшить общее качество потока, но аэродинамические принципы хорошо изучены с 1960-х годов.

Генераторы вихрей и современная Формула-1

Вихревые генераторы являются неотъемлемой частью каждого устройства, начиная с 2022 года. F1 аэродинамический дизайн, особенно по краям днища и diffuserFIA регулирует их максимальную высоту и форму профиля, чтобы предотвратить превышение командами заданных аэродинамических параметров. После изменения правил в 2022 году команды большую часть сезона потратили на изучение того, какие положения генераторов вихревого потока действительно эффективны на их конкретных шасси.

Часто задаваемые вопросы о генераторах вихрей

Что такое генератор вихрей в Формуле-1?

Вихревой генератор представляет собой небольшую аэродинамическую лопатку, установленную на F1 Этот элемент конструкции создает контролируемый вихрь, который удерживает пограничный слой прикрепленным к потоку ниже по течению.

Где используются генераторы вихрей? F1 машины?

На торцевых пластинах переднего крыла, кромках днища, воздуховодах тормозов, diffuser ребра жесткости и боковые воздухозаборники.

Почему генераторы вихрей способствуют созданию прижимной силы?

Они усиливают пограничный слой, обтекающий кузов позади них, предотвращая отрыв воздушного потока и сохраняя прижимную силу.

Регулируются ли генераторы вихрей?

Да. FIA контролирует их максимальную высоту, форму профиля и разрешенное местоположение в соответствии с Техническим регламентом.

Изменились ли вихревые генераторы в 2022 году?

Да. Правила 2022 года, касающиеся эффекта близости к земле, упростили конструкцию переднего крыла и убрали боковые обтекатели, сместив акцент в создании вихрей на кромки днища. diffuser рейки.