downforce

รถแข่ง Haas VF17 ทำความเร็วในสนามแข่งเซี่ยงไฮ้ อินเตอร์เนชั่นแนล เซอร์กิต ประเทศจีน ปี 2017 ที่เปียกชื้น

แรงกดลงช่วยให้ F1 รถคันนี้เข้าโค้งด้วยความเร็วที่รถยนต์ทั่วไปจะลอยได้ ซึ่งทั้งหมดนี้เกิดจากรูปทรงของตัวถังรถ

แรงกดลง (Downforce) คือแรงทางอากาศพลศาสตร์ที่ผลักรถฟอร์มูล่าวันลงสู่พื้นถนน นี่คือสิ่งที่ทำให้รถแข่งฟอร์มูล่าวันสามารถเข้าโค้งด้วยความเร็วที่รถยนต์ทั่วไปไม่สามารถทำได้ และความเร็วนี้เกิดจากการออกแบบตัวถังรถโดยสิ้นเชิง ที่ความเร็วสูงสุด รถแข่งสมัยใหม่ F1 รถคันนี้สามารถสร้างแรงกดลงได้หลายเท่าของน้ำหนักตัว ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วมากพอที่จะสามารถขับบนเพดานของอุโมงค์ที่มีความยาวมากพอได้

แรงกดลง (downforce) ในฟอร์มูล่าวันคืออะไร?

แรงกดลง (Downforce) คือแรงทางอากาศพลศาสตร์ที่เกิดขึ้นเมื่อรูปทรงของรถเร่งความเร็วของอากาศเหนือพื้นผิวบางส่วนและชะลอความเร็วของอากาศใต้พื้นผิวอื่นๆ ความแตกต่างของความดันที่เกิดจากกระแสลมนั้นจะผลักรถลงสู่พื้นถนน ยิ่งรถสร้างแรงกดลงได้มากเท่าไหร่ ยางรถก็จะยิ่งยึดเกาะถนนได้ดีขึ้น และความเร็วในการเข้าโค้งก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

แรงกดลงมาจากไหนบน F1 รถ

  • ปีกหน้า: เป็นการกำหนดสมดุลและป้อนโครงสร้างการไหลที่ทุกสิ่งทุกอย่างที่อยู่ถัดไปต้องพึ่งพา
  • อุโมงค์พื้นและอุโมงค์เวนทูรี: นับตั้งแต่ปี 2022 เป็นต้นมา แหล่งกำเนิดแรงกดลงที่ใหญ่ที่สุดบนตัวรถ คิดเป็นประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของแรงกดลงทั้งหมด
  • Diffuser: ช่วยขยายการไหลเวียนของน้ำใต้พื้นกลับสู่ความดันบรรยากาศ และเพิ่มประสิทธิภาพของพื้นให้มากขึ้น
  • ปีกหลัง: เพิ่มแรงกดลงที่มีประสิทธิภาพสูงและควบคุมเสถียรภาพการหมุนรอบแกนตั้ง
  • โครงสร้างการไหลของน้ำบริเวณด้านข้างตัวรถ: มีขนาดต่ำกว่า แต่จำเป็นสำหรับการป้อนอาหารให้พื้นและ diffuser.

แรงกดลงมีปริมาณเท่าไหร่ F1 ผลิตรถยนต์?

ความทันสมัย F1 รถคันนี้สามารถสร้างแรงกดลงได้มากกว่า 2000 กิโลกรัมที่ความเร็วสูงสุด ซึ่งประมาณสามเท่าของน้ำหนักตัวรถเปล่า ตัวเลขนี้จะแตกต่างกันไปตามการตั้งค่าปีก ความสูงของตัวรถ และความเร็ว และไม่ได้กระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งคัน วิศวกรตั้งเป้าหมายไปที่สมดุลทางอากาศพลศาสตร์ที่ทำให้จุดศูนย์ถ่วงอยู่ในตำแหน่งที่ผู้ขับต้องการในแต่ละโค้ง

แรงกดลงพื้น แรงต้านอากาศ และจุดลงตัว

แรงกดอากาศทุกหน่วยย่อมมาพร้อมกับผลเสียเรื่องแรงต้าน และความเร็วสูงสุดจะลดลงเมื่อแรงกดอากาศเพิ่มขึ้น ทีมต่างๆ จึงปรับแต่งการตั้งค่าปีกให้เหมาะสมกับสนามแข่งแต่ละแห่ง: ปีกหลังที่แคบเหมาะสำหรับสนามมอนซาเพื่อเพิ่มความเร็วในทางตรงสูงสุด ปีกที่มีแรงกดอากาศสูงเหมาะสำหรับสนามอื่นๆ โมนาโก เพื่อพิชิตเส้นทางที่คดเคี้ยว อัตราส่วนของแรงกดต่อแรงต้านคือค่าสำคัญของรถยนต์ ประสิทธิภาพทางอากาศและการปรับปรุงให้ดีขึ้นถือเป็นงานที่มีคุณค่าสูงสุดในอุโมงค์ลม

ข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับแรงกดลงพื้น

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแรงกดลงพื้น

แรงกดลง (downforce) ในฟอร์มูล่าวันคืออะไร?

แรงกดลง (Downforce) คือแรงทางอากาศพลศาสตร์ที่ผลักดันวัตถุ F1 แรงต้านอากาศที่เกิดขึ้นกับรถยนต์บนท้องถนน ทำให้สามารถเข้าโค้งด้วยความเร็วสูงได้ แรงต้านอากาศนี้เกิดจากรูปทรงของตัวถังรถที่เร่งการไหลของอากาศเหนือพื้นผิวบางส่วนและชะลอการไหลของอากาศใต้พื้นผิวอื่นๆ

แรงกดลงมีปริมาณเท่าไหร่ F1 รถสร้างหรอ?

ความทันสมัย F1 รถคันนี้สามารถสร้างแรงกดลงพื้นได้มากกว่า 2000 กิโลกรัมที่ความเร็วสูงสุด ซึ่งประมาณสามเท่าของน้ำหนักตัวรถเปล่า

ส่วนใหญ่อยู่ที่ไหน F1 แรงกดลงพื้นเริ่มต้นจากตอนนี้ใช่ไหม?

นับตั้งแต่มีการบังคับใช้กฎระเบียบเกี่ยวกับแรงกดอากาศที่พื้นในปี 2022 แรงกดอากาศประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์มาจากพื้นและอุโมงค์เวนทูริมากกว่าจากปีกหน้าและปีกหลัง

แรงกดลงและแรงต้านมีความสมดุลกันอย่างไร?

แรงกดอากาศทุกหน่วยย่อมมาพร้อมกับแรงต้านอากาศ ทีมต่างๆ ปรับแต่งการตั้งค่าปีกตามสนามแข่งแต่ละแห่ง เพื่อสร้างสมดุลระหว่างความเร็วในทางตรงกับความเร็วในโค้ง และการปรับปรุงอัตราส่วนแรงกดอากาศต่อแรงต้านอากาศถือเป็นหนึ่งในเป้าหมายด้านอากาศพลศาสตร์ที่สำคัญที่สุด

สามารถเป็นได้ F1 รถยนต์สามารถขับบนเพดานได้จริงหรือ?

ในทางทฤษฎีแล้วใช่ เมื่อรถวิ่งด้วยความเร็วสูงกว่าจุดที่แรงกดลงพื้นมากกว่าน้ำหนักของตัวรถ แต่ในทางปฏิบัติ ระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ ระบบจ่ายเชื้อเพลิง และระบบหล่อลื่นยาง ล้วนถูกออกแบบมาสำหรับโลกที่ตั้งตรง ดังนั้นจึงไม่มีใครเคยลองทำแบบนั้น

ปรับปรุงครั้งล่าสุด: