杭州至怀化高铁时刻表:F1的问题

完整解释？
　　那要写好长了
　　简单点的说吧

　　空气动力学看起来是一个很让人伤脑筋的名字：空气也能产生动力？其实，这里说的空气动力并不是要把空气变成赛车的动力，而是让空气在赛车高速行驶过程中的高速流动而产生的气压变成对赛车有利的力量。
　　F1是很快的....它的速度足以克服赛车本身以及车手的体重而使赛车飞起来！
　　那么为什么我们从没有在比赛中看到过赛车“飞翔”呢？这就是F1赛车上的空气动力学套件（简称：空力套件）在起作用。如今的F1赛车上，我们最最常见的空力套件就数：前定风翼、尾翼、侧扰流板和第三小翼了。前定风翼、尾翼、和第三小翼通常是为了调节赛车下压力而设置的。用通俗一点的话来讲，下压力就是利用流经赛车的空气把赛车压向地面，从而不至于让赛车飞起来；同时还保证了赛车有足够的抓地力，顺畅过弯。而侧扰流板则是为了保证赛车在高速行进时车身的横向稳定性，不至于在速度越来越快以后赛车车体发生难以操控的横向晃动。

　　算了,还是摘抄点详细的给你吧.
　　首先，所有的液体和气体都是由可滑动的粒子组成的。当液体或气体通过一个表面时，最靠近表面的粒子层会附着在表面上。而这一层之上的粒子运动会因为物体表面相对静止不动的粒子层而减慢。同样，这一层以上的粒子的运动也会受到影响，导致滑动速度的减慢，只是减少量减小了。离物体表面越远，粒子层受的影响越小，直到它们以自由粒子移动。那一段导致粒子滑行速度减慢的层，称之为临界层。它出现在物体的表面，形成表面摩擦力。学过中学物理对分子力学有初步认识的读者应该很容易理解这一点。

　　力需要改变分子的运动方向，于是形成了第二种力，称之为形状应力。在空气动力学中，尺寸也是因素。赛车的前鼻（当你正面看到赛车的那一部分）越小，分子改变方向的面积越小，也越容易通过。少量的引擎动力被流动的空气所吸收，绝大多数都转化为在赛道上疾驶的动力。在规定的引擎作用下，赛车就能跑得更快。

　　然而事情并不是那么简单——物体的形状也很重要，它决定了分子移动的难易。空气习惯附着于物体表面，所以在气流中拉动一个光滑表面的盘子要比拉一个类似前鼻的弧线状碗困难得多。气流会在碗状表面上翻转，但是却会黏着在光滑的盘子表面。空气动力学的研究发现，泪珠状形体最易于通过气流。圆头在前，尖端在后，大多数人可能觉得很奇怪。

　　当气流沿着曲线运动（或是改变方向），只要是薄薄的，它的运动不会发生改变。然而，当曲线有一定的形状，或者方向突然变化（就像遇到尖的物体），气流会在物体表面一分为二，而没有足够的能量来通过表面。这种情况是需要避免的，因为临界层是很厚的，前面的气流就会减慢，并像固体表面一样阻挡了后面的气流。所以尖的物体通过气流只能产生更大的阻力。

　　那么是不是圆形物体在空气中运动最为理想呢？错了！当一个球在空气中运动,一开始气流会随着球的弧线而变化，然而，当它通过球体半径最大处后，气流仍会追寻球的弧线，但这时球面已急剧趋向减少。对于气流运动来说这是最困难的，所以当气流通过半径点后，就不再依附于球体表面，而变得散乱无章。散乱的气流会无序地旋转，比起自由运动的气流产生的压力较小，所以会产生吸引力来阻碍球体的运动，减慢其运动速度。而前面所提及的泪珠状物体，当气流通过类似球体的弧线后到达临界破坏点时，泪珠状形体会有一个倾斜面来支撑气流的运动。物体得以干净利落地以最小的阻力从气流中通过。举个简单的例子：一个自由下落的悬垂液滴必定是泪珠状，因为这样的空气阻力最小，如果只是简单的球面，只会造成更大的阻力。

　　最后一种应力是诱导应力，它是下压力不可避免的产物，表现形式是气流漩涡，这种漩涡可以在下雨天流经赛车尾翼的水汽中看的清清楚楚

　　对空气动力学在赛车设计上应用的研究工作是近20年才兴起的。上世 纪60年代，F1车队认识到在车身不同地方加装翼板等扰流部件能够有效提高赛车在弯道上的速度。但由于当时缺乏理论体系指导，对这些翼板该加装在什么地方，翼板的面积应该多大，角度如何，车队并没有一个成形的概念，大家都在不断摸索和尝试中。再加上当时的加工工艺并不成熟，翼板在比赛中脱落造成伤亡的例子比比皆是，于是，在赛车上加装空气动力学部件一度被禁止。然而，随着空气动力学理论体系的发展，加上计算机科技的兴起，使车队深入研究空气动力学对赛车影响的想法变为可能。

　　前定风翼就是我们看到的在F1赛车上最前面的一个部件，通常是和赛车的鼻翼连接在一起的。因为前定风翼就是那么薄薄的一片，因此它往往是赛车在碰撞时最容易损坏的部件之一。几乎只要有赛车发生碰撞，他们的前定风翼必然会遭受破坏。就在今年欧洲站的比赛中，Sato在比赛还剩11圈的时候在一个弯角处强行超越Barrichelo,两部赛车发生了轻微的碰撞，Sato的B.A.R赛车的前定风翼就被撞坏，而Sato则被迫进站更换前鼻翼。所以，有经验的车手在比赛中往往会十分注意对赛车的保护，尤其是对前定风翼这样的脆弱部件。在有些车队进站时，我们还会看到这样一个场景：车队工作人员会拿一个小螺丝刀对前定风翼的角度进行调节。这是为了调节赛车前部的下压力供给状况。因为F1赛车的引擎是后置的，也就是说引擎是放置在赛车车身后部的。这样一来，赛车的重心必然会相对靠后，而使得赛车前部比较容易往上翘，不能使轮胎与地面充分接触。这样的后果是不可想象的！如果前轮不能与地面充分接触，首先会是的赛车转向发生困难。因为赛车都是以前轮作为转向轮的，也就是说在转向的时候，只有前轮会转动而后轮不会转动。那么假设一旦前轮无法接触地面，那么即使前轮转动，它也只是腾空转动，整部赛车依然没有办法转弯。就算情况没有那么严重，前轮没有完全离开地面，那么同样也会使得赛车的转向不能完全按照车手实际的操控来实现，最常见的就是转向不足（比如同样打90º方向，正常的赛车可以转90º，而转向不足的赛车可能只能转80º），这就对车手操控赛车造成了极大的困难。第二点，如果前轮不能与地面充分接触，赛车失去了足够的抓地力，那么势必会严重影响整车的速度。所以，整个前定风翼对赛车来讲起着至关重要的作用。
　　尾翼则是起到了为赛车后部提供下压力的作用。在尾翼上，车队往往会把他们赞助商的名字印在上面，像Mclaren赛车尾翼上写着West，代表着他们的其中一个主要赞助商是West烟草。前面提到了，F1赛车的重心相对整车来讲是略微靠后的，所以后轮的抓地性能毫无疑问要比前轮好，这就对尾翼的下压力供给量比前定风翼小，调节起来也比较方便。因此我们很少看到车队工作人员会在比赛进行中对赛车的尾翼角度进行调节，这些工作早在比赛开始前就做好了。从这个赛季开始，FIA对赛车的尾翼格式进行了统一规定：每部赛车的尾翼最多只能使用两片翼片的格式。这就迫使原先采用三片尾翼翼片格式的车队对他们的尾翼进行改动。从三片改成两片，下压力的供给自然也会减少。对于有些车队而言，如果他们并不在意这些下压力的损失，那到没什么问题。但是对于一些对赛车空气动力学非常重视的大车队（如Ferrari、Willianms、B.A.R）来讲，他们是决不会眼睁睁地看着这些小小的动力源的流失的。他们会想尽一切办法通过对赛车其他地方的改进来弥补这些下压力损失。这就形成了第三小翼。
　　因为赛车在高速行进过程中，发动机需要大量空气来和燃油混合稀释进行燃烧。F1赛车就是利用车手驾驶舱上方的进气口来吸收空气的，因此，在这个部位的空气量是非常大的。这些大车队就利用这里丰富的空气源，在上进气口两侧增加了小小的副翼来弥补尾翼翼片数减少而损失的下压力。这个小小的副翼就是常说的：第三小翼。说到底，第三小翼只是对前定风翼以及尾翼的补充，并不是每个车队都会使用的，完全是根据各个车队赛车的设计思路和当时的比赛条件来设定的。
　　最后来讲一下侧扰流板。去年收看过F1赛事转播的GGMM们是不是还记得，在03年的F1世锦赛第一个分站澳大利亚墨尔本的Albert Park（阿尔伯特公园赛道）的比赛中，当比赛还剩下不到十圈的时候，Schumi的坐骑F2002右侧的扰流板突然脱落。不久之后由于赛车左右两侧受到的气压不同，左侧的扰流板也跟着脱落。最终Schumi被赛会出示黑底白圈旗，不得不被强行招回维修站清除赛车上残留的可能会影响其他车手正常比赛的侧扰流碎片。Schumi也只能眼睁睁看着身后的Montoya、D.C、Kimi先后超越他。就从这个简单的事故来看，侧扰流板对赛车横向稳定起着非常重要的作用。它使得了气流均匀地流经赛车两侧，保证赛车在高速行进时车身的稳定。一旦像去年的Schumi那样，一边的侧扰流板损坏，那么赛车左右两侧的气压必定会产生差异，严重应影响了赛车在高速直道上以及过弯时候的车身横向稳定。可以想象在极速的F1世界里，赛车发生了车手正常操控范围以外的晃动对车手是多么危险的情况！就因为这种不可预知的晃动，曾经扼杀了多少著名的车手.
　　所以，在现代F1发展中，空气动力学越来越成为一种重要的赛车设计要素之一，不仅为了提赛车速度、同时也是为了保证车手安全。当然，空气动力学也不是F1的全部，它必须与赛车可靠性、动力性、操控稳定性等结合在一起共同考虑。