主题：【原创】汽车安全技术杂谈-空气动力学（修改版3） -- 波波粥

特别感谢防洪堤河友的回复，帮我把“扰流板”和“尾翼”这两个概念分清了，我“自创”的翻译里面把它们都叫做“尾翼板”，不爱查字典的恶果啊，不过他的回帖里面有一点我觉得还是有必要再探讨一下，首先就是尾翼和扰流板如何区分以及它们的功效。

说起汽车安全性能，这个话题有点收不住了，因为涉及的方面太广了，可写的东西也太多，本来想在碰撞测试这个系列以后就暂时收笔的，不过今天回复河友们的帖子的时候还是忍不住想要多写一些。先跟大家道个歉，这个系列的更新不会像碰撞系列那么快了（几乎每日更新），因为接下来到五月底我自己手头的事情会多一些，请大家见谅，不过可以和大家保证的是，我决不会成为挖坑党的，呵呵。

汽车，和大家的生活是息息相关的，不管是自己开私家车还是坐公共汽车，大家每天都在和它打交道，它的安全性能，自然也就关系到咱们自己的安全了。

汽车给大家的第一印象就是它的外形，大家分辨各种不同的车，也是根据车的样子（外形），漂亮的车总是吸引客户的眼球，是重要的卖点。那么，如何设计汽车的外形／轮廓呢？

汽车外形设计考虑的第一要素就是空气动力学，在车速大于80km/h以后，空气动力学效应就非常明显了，这个时候汽车空气阻力占总阻力的百分比会明显上升，会占到总阻力的一半左右，如果速度继续上升，这个比例还会更大。要让汽车跑得快，要省油，必须让汽车的空气阻力更小。

空气阻力＝0.5*空气密度＊汽车迎风截面积＊空气阻力系数＊真实车速的平方

新找到几张漂亮的图

按照这个公式，汽车的迎风截面和空气阻力系数都和汽车外形相关。

阻力最小的外形是什么？流线体！

可是，这个不是和飞机机翼的截面形状一样的么？飞机为什么会飞起来，呵呵，这就要请出著名的“白努力”公式了，空气流速越快，则压力越小，机翼上下空气流速不一样，形成机翼上下表面的空气压力差，这就是升力啊！俺们的车岂不是要飞起来了？

这就使未来的汽车？倒！！！

这是著名的“里海怪物”，地效飞行器，也是利用了空气动力学中的“地效原理”，可是如果咱们的汽车飞起来了，也就和这个样子差不多了。什么，我们的车上也要装导弹啊，呵呵，军民一体，备战备荒为人民

汽车不但不能飞起来，反而要尽可能的被紧紧的压在路面上！！！因为汽车能够行驶，是来自于路面对轮胎的反作用力，汽车的转向力来自于轮胎与路面接触面积的侧向力。让我们重温一下中学物理学吧

摩擦力=摩擦系数*轮胎与路面接触面的法向力

呵呵，我想我的中学物理老师看到我最近这几个帖子，一定会说，波波粥是个好同学，这么多年还没有把这些还给我。

要把车“压”在路面上，就要避免把汽车设计为完全流线体，所以目前轿车的风阻系数大致在0.3到0.5之间，远远高于流线体的阻力系数（0.04左右）。嗯，好像是很难的哦，这些要求都要兼顾。实际上，在一款新车型的研发过程中，风洞吹风试验的花费超过5000万美元，从模型到实车，一吹到底，而某些著名的跑车，这个费用会上升到1亿美元。

但是，汽车设计中，最主要的考虑还是要降低风阻系数，对于空气动力学效应所带来的升力，可以用一些辅助手段来消减。

比如：尾翼板和前后扰流板

这张图是“尾翼”，它可以同时减小汽车前后轴上的升力，从而达到把汽车“压”在路面的效果。[

这张图是“后扰流板”，在使车尾气流分离的同时，也减小后轴上的升力

这张图是“前扰流板”，减小了前轴上的升力，在下面那张大的赛车的图上，大家可以看得更清楚

其余的设计原则还有：

1。抬高车尾，车头下沉，这样可以抵消部分升力。呵呵，大家马上可以看看自己的汽车或身边的汽车，是不是会发现这个有趣的现象呢。

2。适当抬高车底的高度，减小地面效应，不过付出阻力增大的代价

3。车的底部靠近车尾的地方适当向上收起，也可以减小地面效用。大家看，这辆奥迪A6在后轮之后的车底轮廓线不再是水平的，而是向上翘起了。

4。在汽车尾部安装一个类似飞机尾翼的东西，这样可以减小在高速行驶时，侧风条件下汽车的翻滚力矩，这个措施在F1赛车上很明显，赛车的尾部扰流板的尾撑结构就起到了这个作用。

这些主要的空气动力学上的安全理论在上世纪30年代都已经完备，今天的工程师们把这些理论采用最新的科学技术来实现。

最后贴一张奔驰在30年代做的概念车模型

对于汽车安全技术，F1赛事起到了很大的推动作用，下面是法拉利赛车的图，大家可以对照我的这篇小文，看看空气动力学在它身上的应用