Антикрыло и спойлер с гоночных болидов очень похожи. Объясняем, в чем отличие
На самом деле у них разные конструкции и функции.
Заднее антикрыло и спойлеры нередко путают из-за схожего местоположения (в задней части машины) и похожего внешнего вида. Но на самом деле это разные вещи с разными назначениями.
Антикрыло служит для генерирования прижимной силы. Это происходит благодаря разнице в давлении воздуха на нижнюю и верхнюю плоскость. Университетская аэродинамика расскажет нам, что для этого обтекающий профиль крыла снизу воздух должен пройти большую дистанцию, чем обтекающий сверху (чем больше дистанция – тем выше скорость и ниже давление). Следовательно, необходимо отверстие между аэродинамическим элементом и горизонтальной поверхностью, на которую и крепят антикрыло.
У спойлера другая задача: он уменьшает завихрения в момент срыва потока воздуха с края корпуса. Суть его работы поста: чем меньше завихрений – тем ниже коэффициент аэродинамического сопротивления. А его снижение влияет на максимальную скорость и, соответственно, расхода топлива — с меньшим сопротивлением нужно меньше горючего для достижения тех же показателей на спидометре.
На гоночные машины чаще всего ставят именно антикрыло, поскольку коэффициент аэродинамического сопротивления конструкторы обычно снижают в других зонах корпуса.
Что такое спойлер и какая у него роль в современном автомобиле?
Спойлер. Это слово, хоть и произошло от английского «спойл», означающее «портить», ничего плохого из себя не представляет. Сегодня мы расскажем о том, что такое спойлер на автомобилях. Говоря о спойлерах и антикрыльях, мы имеем в виду детали, которые устанавливаются на автомобиль, чтобы влиять на аэродинамику при движении и менять (увеличивать) прижимную силу. Всё это существенно влияет на скорость и динамику движения.
Следует строго различать спойлеры на спортивных автомобилях и на серийных легковых машинах, которые ездят по городу. Если в первом случае, производитель до миллиметра рассчитывает размеры и форму, а также тщательно распределяет массу всех подобных элементов, то в городских автомобилях это – просто декоративный элемент.
Спойлер на крыше раллийного автомобиля Subaru Impreza VRX STI
Здесь он выполняет свою основную функцию – увеличивает прижимающую силу. Спойлеры могут крепиться как на юбку бампера, боковые юбки, крышу и делятся на заводские и «кастомные». Кастом (ручная сборка), это дополнительные элементы, придающие автомобилю новый облик, стиль.
Спортивные машины и спойлеры
Когда речь идёт о скоростных спортивных машинах, то спойлеры, антикрылья и воздухозаборники здесь устанавливаются не только для дизайна, но и для улучшения аэродинамических характеристик автомобиля.
Также спойлеры отличаются и по материалу, из которого они изготавливаются.
На дорогих спорткарах, таких как Porsche 911 Turbo, устанавливаются спойлеры из угепластика (карбон), или стеклопластика (фиберглас). Оба материала – достаточно дороги и сложны в производстве. Потому их массовое применение в настоящее время не слишком рентабельно. Также качественные спойлеры изготавливают из алюминиевого сплава.
Некоторые автолюбители устанавливают спойлер на багажник своего авто. Это просто дань моде на красивый элемент, но не более того. На городские легковые автомобили из Германии, например, ставят пластиковые и силиконовые спойлеры. ABS пластик – самый популярный материал спойлеров для городских авто.
Срок службы недорогих пластиковых спойлеров значительно меньше, чем у их собратьев из стеклопластика, карбона и алюминия.
Спойлер: что это – роскошь, или необходимость?
Если вы – владелец обычного городского автомобиля, то в установке спойлера ваша машина не нуждается. Некоторые компании устанавливают небольшие элементы дизайна в виде спойлера, как элемент фирменного дизайна конкретных моделей. Тем не менее, на ходовые качества эти детали не влияют.
Когда речь идёт об автогонках, здесь действуют совсем другие правила. Спойлер создаёт благоприятные условия, при которых машина, которую на скоростях далеко за сто километров в час, слегка приподнимает над трассой, получает дополнительную прижимную силу.
Хорошим примером может стать любой болид Формула 1. Здесь аэродинамика и прижимная сила так же важны, как мощный и надёжный двигатель. Не менее важную роль играет спойлер в американских гонках Nascar, в которых огромное количество американских машин разных марок несутся на огромной скорости.
Nascar – одни из самых быстрых и опасных гонок мира. Ежегодно многие автомобили из-за высоких скоростей и динамики вылетают с трассы. Потому, производители очень заботятся о том, чтобы аэродинамика таких автомобилей была как можно лучше.
Спойлер или антикрыло
На этой неделе наткнулся на видео, в котором совершенно случайно даже для самих авторов, был отражён очень любопытный момент. Но перед его показом немного предыстории.
Мне неоднократно доводилось быть свидетелем довольно жарких споров на тему — как правильно называть аэродинамические элементы автомобиля, которые обычно именуются спойлер и антикрыло.
Обычно их чётко разделяют между собой, и даже в русскоязычной Википедии созданы две совершенно разные страницы, где между делом просят не путать между собой понятия «спойлер» и «антикрыло».
Вот краткие цитаты из Вики с соответствующей страницы: «Спойлер (автомобили) — специальный элемент (или набор элементов), изменяющий аэродинамические свойства кузова автомобиля, перенаправляя воздушные потоки с целями уменьшения аэродинамического сопротивления автомобиля, увеличения прижимной силы, борьбы с загрязнением кузова автомобиля.
Ещё одна цитата из Вики: Спойлер не следует путать с антикрылом, основной задачей которого является увеличение прижимной силы автомобиля, благодаря чему повышаются сцепные свойства последнего с опорной поверхностью. Антикрылья обычно повышают аэродинамическое сопротивление автомобиля.
А теперь перехожу к анонсированному ранее видео. Его героем стал тольяттинский гоночный пилот и инженер Дмитрий Брагин, который в 2016 году стал чемпионом России по кольцевым гонкам в самом престижном классе «Туринг» на SEAT Leon III Cup Racer, подготовленном по требованиям TCR. В данной передаче Дмитрий рассказывает вкратце о своей чемпионской машине и между делом речь заходит об аэродинамическом элементе, который обычно у нас называют антикрылом. Но тольяттинец называет его… спойлером! Передача попсовая, тут уж сорри, но в данном случае она вполне уместна. Искомый фрагмент смотрите на 38 мин 50 сек:
Так вот. Если вы зайдёте на страницу Антикрыло в русскоязычной Википедии, и потом кликните на английскую версию:
То обнаружите, что английская версия термина «Антикрыло» называется… Spoiler! Хотя внутри её тоже просят не путать между собой понятия «спойлер» и «антикрыло», и пишут о том, что эти понятия постоянно путают…
Можно ещё провести такой эксперимент. Наберите в Гугле слово Spoiler и посмотрите на результат выдачи))
Теперь думаю станет понятно, почему гонщики, часто выступающие за границей, порой не делают разницы между словами «спойлер» и «антикрыло», для многих это — одно и то же! В Европе и Америке часто и спойлеры, и антикрылья, всё подряд называют — спойлерами. Возможно, для упрощения или просто не морочатся особо))
Поэтому, если на каких-то форумах вы назвали антикрыло спойлером и вас успели обвинить в некомпетентности, непонимании базовых основ и прочих смертных грехах, можете показать им эту небольшую заметку и видео, которое я приложил 🙂
Спасибо за внимание и приятных выходных!))
Аэродинамика автомобиля.
Если спросить у любого фаната, какое именно качество спортивной машины является самым важным, мы уверены, в первую очередь будет названа мощность двигателя. А вот аэродинамика автомобиля будет стоять на последнем месте.
Примерно также полвека назад думали и многие гоночные инженеры. Однозначными лидерами в мировом автоспорте на тот момент были немцы, а «кольцевой» Mercedes 300SLR тех лет и по нынешним временам уверенно тянет на звание шедевра. Достаточно сказать, что двигатель этой машины был оборудован непосредственным впрыском топлива в цилиндр – его наличием тогда могли похвастать лишь лучшие авиационные моторы минувшей войны.
Впрочем, и с остальными слагаемыми победы у «Серебряных стрел» (так назывались эти фантастические по любым меркам снаряды) было все очень даже неплохо. Здесь и уникальные тормоза, и революционная подвеска, и весьма рациональная конструкция кузова. А также, отличная аэродинамика автомобиля – авторитет немецких инженеров на этом поприще всегда был непререкаемым.
Но вот ведь в чем дело, достичь каких-то рекордных, невиданных ранее параметров сравнительно несложно – во всяком случае, желающих этим заниматься хватало во все времена. Это с одной стороны, а с другой – природа всегда наказывала за нарушение любого из ее законов, и довольно безжалостно. В тот момент было хорошо известно, что на подавляющее большинство обтекаемых воздухом тел действует не только лобовое сопротивление, но и еще одна сила, перпендикулярная направлению движения (ее происхождение было открыто нашим соотечественником Николаем Жуковским). Называется сила подъемной, и было очевидно, что на автомобиле с ней нужно вести непримиримую борьбу, улучшая аэродинамику.
В данном случае это не совсем удалось, и в один далеко не прекрасный день, прямо во время гонки в Ле–Мане, «Серебряная стрела», хорошенько разогнавшись на старте, задела одного из соперников и на мгновение потеряла опору. Но не думайте, что дальше она, подобно современным болидам «Формул», подпрыгнула и пару раз перевернулась. Все вышло гораздо хуже: кратковременный отрыв (видимо, передней оси) привел к росту угла атаки – подъемная сила резко увеличилась. Mercedes 300SLR взвыл в воздух на несколько метров и полетел прямиком на переполненные зрительские трибуны. В результате погибли 82 человека, включая самого пилота Пьера Левега.
Подъёмные силы.
Однако прежде чем вдаваться в аэродинамические тонкости автомобиля и обсуждать, что именно и откуда берется, стоит выяснить чем все это нам грозит в обыденной жизни. Описанный выше случай можно смело назвать уникальным: на дорогах общего пользования автомобили взлетают нечасто. Но это не означает, что подъемная сила на них не действует. Действует, и еще как!
Самое простое тому доказательство – многочисленные гаражные истории о «Жигулях», норовящих оторваться от земли при попытках разгона до паспортной «максималки». Конечно, доля приукрашивания в подобных рассказах довольно велика. Как правило, значительная подъемная сила – удел автомобилей достаточно обтекаемых, да и жигулевские полторы сотки километров в час – это, согласитесь, еще не скорость.
Но верно и другое: дыма без огня не бывает. Если разные люди, независимо друг от друга, говорят одно и то же, значит не все здесь чисто. Тем более, что попытки выжать максимум, водители серийных ВАЗов предпринимают не каждый день, поэтому всякие странности в такой необычной ситуации будут особенно заметными.
Как они могут проявиться? Первый случай самый простой и самый для нас благоприятный. Автомобиль здесь равномерно всплывает в воздухе, немного, а главное одинаково, разгружая все четыре колеса. Уменьшению нагрузки на колесные подшипники радоваться не стоит: у разгруженной шины снижается сцепление с заданной поверхностью. А быстрая машина – существо беспокойное. Всякие ямки, камешки под колесами и даже неожиданные порывы бокового ветра так и стремятся сдернуть ее с нужной нам траектории. Компенсировать эти возмущения без хорошего «зацепа» будет нечем: крути руль – не крути, а на «всплывшем» автомобиле в дорогу не попадешь. Тем более на хорошей скорости.
Впрочем, это еще не самое плохое, что иногда происходит на высокой скорости. Представьте, что вся наша подъемная сила не равномерно распределяется между осями, а приложена именно к носу кузова. Автомобиль при этом практически не «колбасит» – он едет себе и едет, надежно выдерживая скоростную прямую. Но за рулем сидит человек и ему свойственна линейность мышления. Он уверен, что повернуть на скорости 200 км/ч всего лишь вдвое сложнее, чем с сотней на спидометре. Машина же «мыслит» совсем не линейно. Во-первых, необходимая для движения по одной и той же дуге боковая перегрузка при удвоении скорости вырастет вчетверо. Во-вторых, перегрузку эту можно создать только шинами – в первую очередь передними, управляемыми. Они же у нас парят над дорогой, практически ее не касаясь. А тут – поворот. О результате данного маневра, я думаю, рассказывать не нужно.
Такой болезнью страдал даже великолепный гоночный Mercedes. И это лучший вариант по сравнению с тем, который иногда встречается у менее знаменитых автомобилей. Далее вы поймете, почему передние крылья (там, где они вообще есть) почти никогда не бывают такими же большими, как задние.
Представьте себе, что подъемная сила у нас есть, она большая, но действует не на переднюю ось или обе оси сразу, а только на заднюю. Здесь мы оговоримся: наш автомобиль по управляемости «заточен» практически идеально и на маленькой скорости имеет строго нейтральную поворачиваемость. Это означает, что по достижении предела сцепных свойств шин в повороте он начинает плавно скользить сразу всеми четырьмя, изо всех сил пытаясь устоять на нереальной для себя траектории. Но вот мы поехали быстрее, аэродинамика автомобиля заработала на полную, появилась подъемная сила, которая и облегчила нам «хвост» на энное количество килограмм. Предположим, впереди поворот, но мы вваливаем, ничего не подозревая. Оно и не удивительно: на руле никакого подвоха не ощущается, передняя ось держится как ни в чем не бывало. А вот разгруженная задняя ось – уже нет.
Дальше – хуже. автомобиль не только скользит, но и вращается, хочет довернуть и удержаться на дуге еще более крутой. Но держаться то уже нечем и не за что: процесс идет по нарастающей…
Итак, подытожим. То, что подъемная сила не должна быть большой, ясно, думаю, и без дополнительных пояснений. Еще лучше, когда она отрицательна, т.е. автомобиль по мере разгона не «всплывает», а наоборот, прижимается к земле – как многие, правильно сконструированные спорткары. Правда, и наша сила здесь будет уже не подъемной, а именно что прижимающей, за которую беспрестанно борются создатели гоночных «Формул».
Впрочем, у дорожных машин она, независимо от названия, редко бывает большой. Поэтому нам куда важнее не сама величина, а ее распределение между осями. И здесь следует быть очень внимательным. В принципе, эти характеристики можно уточнить (применительно к данной модели, конечно) по справочникам и обзорам. Но в любом случае, если автомобиль ведет себя «как – то не так», если его поведение меняется по мере разгона, если он норовит нехорошо забросить «хвост» при торможении в повороте на высокой скорости, то вот он повод для немедленного вмешательства в аэродинамику.
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Долгое время думал, что это вообще понтовый элемент конструкции чисто для красоты.
Однако, существует два очень похожих аэродинамических элемента, которые называются спойлер и антикрыло. Даже визуально эти вещи невероятно похожи.
И спойлер, и антикрыло устанавливаются на крышку багажника и представляют собой горизонтальную плоскость. Простота конструкции действительно роднит эти вещи, также как и место их расположения. Разница заключается в функциях, которые выполняют эти похожие визуально элементы. Теперь о каждом из них по порядку.
Антикрыло – это вовсе не декоративный элемент. Как можно догадаться из названия, оно было создано и применяется для создания прижимной силы, которая в свою очередь образуется благодаря разнице давления воздуха на нижнюю и верхнюю поверхность. Давление на нижнюю плоскость всегда меньше, так как из-за профиля крыла воздух должен пройти большую дистанцию на высокой скорости. Именно поэтому, такой элемент должен располагаться над плоской поверхностью, такой как крышка багажника. Прижимная сила в свою очередь улучшает динамические качества авто за счет улучшения аэродинамики.
Спойлер в действительности выполняет подобные задачи, также не являясь исключительно декоративным элементом, однако делает это абсолютно иначе. Аэродинамические качества спойлер улучшает за счет минимизации завихрений воздуха, которые срываются с края крышки багажника. Соответственно, чем меньше завихрений, тем лучше аэродинамические параметры авто. Все это в свою очередь положительно сказывается на скорости движения и расходе горючего.