【专栏】加里·安德森分析：2022年的前翼是如何工作的？

在2022赛季新规之下，我们看到了各支车队对于空气动力学的不同解读，尤其是赛车前翼部分的解决方案，可谓是“八仙过海，各显神通”，专栏记者加里·安德森通过图解，向读者说明前翼对于F1赛车的重要性。

前翼是F1赛车最先与气流“接触”的部分，它不仅为赛车前部制造下压力，也在引导着气流如何进入赛车。从前翼流出的气流将会经过赛车的前悬叉臂，再吹向侧箱和底板前缘，并向后到达赛车尾部。当气流进入底板前缘的“能量”越多，相应所产生的下压力也就越大。车队需要在适当的位置选择增加气流的流速，以便获得下压力释放赛车更多的性能。

车队往往需要在下压力的设定上做出妥协，要么获得巨大的下压力而牺牲尾速，要么让气流更加平顺地通过从而减小下压力的阻力。

根据牛顿第二定律，对气流的动量施加改变才能产生下压力。F1赛车通过下压力得到的优势，是其本身相对空速的两倍，那么也就意味着：逆风前进的赛车会得到更多的下压力，顺风而行的赛车会得到较小的下压力。

我们无法控制风向，但在车队研发赛车时，他们可以尽量减少赛车空力套件对气流的阻塞程度。工程师们最不希望看到一台空气动力学失败的赛车——气流在通过赛车时遇到障碍，便会使得赛车在行驶中带来很大的阻力，这也就是为什么赛车之间会存在性能上的巨大差异。

安德森认为，前翼是引导气流最先开始的部分，有着牵一发动全身的影响。为了更好地解释气流是如何经过前翼流向车身，作者以阿斯顿·马丁AMR22赛车作为图例讲解。

侧面图

从侧面图的气流流势中我们可以看到，气流从前翼均沿着同一方向进入。从前翼下方经过的气流，通过底部流向侧箱和底板前缘；经过前翼表面的气流，随着四层翼片逐渐递增的引导，气流在适当角度的作用下改变方向并产生下压力，然后从前翼末端被吹出，向上运动流经前悬叉臂，再顺势流入侧箱前缘。

当前翼第三和第四层的翼片所设定的角度越高时，赛车获得的下压力就越多；当前翼设定的角度略微平缓时，赛车通过气流时就会变得更加流畅一致，也就提高了尾速。

剖面图

从剖面图观察气流的走势，我们发现此时气流从最底层翼片和鼻锥的部分开始。在没有前翼翼片的作用下，气流能够更快速的贴着鼻锥通过。此时这个部分没有获得较大的下压力，取而代之的是，赛车前鼻锥所经过的气流更加平顺快速的向后运动。

这部分沿着鼻锥吹出的气流，一部分会被引导向赛车侧箱和底板前缘的导流翼片，也有一部分会被引导至车身外部。

总而言之，安德森认为前翼的空气动力学特性对于一台赛车极为重要，它直接关系到接下来气流的走势，并且需要车队根据不同的赛道设定进行妥协，只有这样才能找到赛车性能的平衡点。