Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Ґраунд-ефе́кт (англ. ground effect — ефект близькості поверхні, ефект землі) — це низка ефектів, що обумовлюються впливом близькості базової поверхні на аеродинамічні характеристики рухомого над нею тіла. В автоспорті під цим розуміють створення області низького тиску між днищем автомобіля і поверхнею траси з метою забезпечення додаткової притискної сили.
Передумови
У 1960-і роки конструктори перегонових автомобілів стали звертати увагу на роль аеродинаміки при русі автомобіля по трасі. Використання аеродинамічних сил для притискання шин автомобіля до поверхні траси дозволяло проходити повороти на вищій швидкості. Найочевиднішим вирішенням було застосування антикрил і спойлерів, що використовують для створення притискної сили потік повітря, що проходить над корпусом автомобіля. Однак, це рішення має суттєвий недолік: поверхні, що використовуються для забезпечення притискного зусилля створюють додатковий аеродинамічний опір, що знижує швидкість автомобіля при русі по прямій траєкторії. Конструктори намагались виправити цей недолік шляхом керування кутом атаки антикрил, але згодом рухомі аеродинамічні елементи в конструкціях перегонових автомобілів були заборонені Міжнародною автомобільною федерацією (FIA).
Іншою можливістю створення притискної сили було використання повітряного простору під днищем автомобіля. Якщо забезпечити прискорення повітря, яке проходить цим шляхом, то внаслідок ефекту Вентурі під автомобілем виникає область зниженого тиску, що створює додаткову притискну силу. Ще одним способом знизити тиск повітря під автомобілем є активне відпомповування його з цієї зони за допомогою вентилятора.
Переваги і недоліки
- Переваги
- Створення суттєвої притискної сили відбувається практично без збільшення лобового опору автомобіля.
- При створенні розрідження під автомобілем за допомогою вентилятора притискна сила не залежить від швидкості руху, що дає додаткову перевагу при проходженні поворотів.
- Недоліки
- Ґраунд-ефект дуже чутливий до зазору між днищем автомобіля та поверхнею траси. Щоб забезпечити сталість зазору, доводиться застосовувати гранично тверду підвіску, що знижує комфорт водія.
- При підскоку автомобіля на будь-якій нерівності траси відбувається втрата притискної сили і, як наслідок, керованості. Це може призвести до аварії з тяжкими наслідками.
- При створенні розрідження під автомобілем за допомогою вентилятора, він затягує пил і сміття з поверхні траси і відкидає їх назад, що становить небезпеку для гонщиків, що переслідують автомобіль.
Історія використання
Першим конструктором спортивних автомобілів, що намагався використати ґраунд-ефект, був [en]. У 1961 році він застосував на своєму автомобілі [en] спеціальний профіль днища, проте не добився успіху, а у 1970 створив модифікацію Chaparral 2J, у якій ґраунд-ефект створювався парою вентиляторів, що відпомповували повітря з приводом від окремого двигуна. У цій моделі вперше було застосовано «юбку», що прикривала з боків зазор між автомобілем і поверхнею траси. Автомобіль взяв участь у перегонах [en] і показав найкращий результат у кваліфікації, проте не добився перемог через технічні несправності. Після завершення сезону використовувати Chaparral 2J було заборонено [en] через скарги суперників на камінці, що вилітали з вентиляторів та порушення правил FIA, які забороняють рухомі аеродинамічні пристрої.
Наступним прикладом ефективного використання ґраунд-ефекту став автомобіль [en], створений під керівництвом Коліна Чапмена для участі у перегонах Формули-1 у 1977 році. В конструкції автомобіля використовувався спеціальний профіль днища, подібний до перекинутого крила літака, для прискорення потоку повітря і еластичні «юбки» по боках, що ізолювали повітряний простір під автомобілем. Автомобіль виявився вдалим та виграв п'ять заїздів у 1977 році і ще два у 1978 році, після чого був замінений удосконаленою моделлю [en], що також використовувала ґраунд-ефект.
У 1978 році використати вентилятор для створення ґраунд-ефекту намагався [en], конструктор команди [en], у моделі [en]. Він пішов на хитрість та оголосив вентилятор елементом системи охолодження двигуна. Автомобіль здобув перемогу у перших же перегонах, але був знятий з подальших змагань через скарги суперників, повторивши долю Chaparral 2J. В результаті Lotus-79 виявився поза конкуренцією і приніс команді Лотус перемогу у сезоні.
Вже наступного 1979 ґраунд-ефект почали використовувати й інші команди Формули-1. На кілька років він став фактором, що визначав зовнішній вигляд та характеристики автомобілів Формули-1. Але до переваг ґраунд-ефекту додавались і його недоліки. Ефективність притискування залежала від стабільності зазору між днищем автомобіля та поверхнею траси. Неідеальна аеродинаміка призводила до поздовжніх коливань автомобіля в русі — він хитався з носа на корму і назад. З цими проблемами боролися шляхом використання гранично жорсткої підвіски, через що пілоти гоночних автомобілів зазнавали сильної тряски. Підвищення швидкості проходження поворотів призвело до збільшення поперечних навантажень, які почали перевищувати витривалість пілотів, викликаючи короткочасні втрати свідомості. Підскок автомобіля на будь-якій нерівності або торкання траси днищем призводили до раптового зникнення притискної сили та втрати керування автомобілем.
Ці фактори вели до зростання аварійності, в результаті чого FIA були внесені зміни до правил, що обмежували використання ґраунд-ефекту: у 1981 році були заборонені еластичні «юбки» і встановлений мінімальний дорожній просвіт 60 мм. А з 1983 року правила зобов'язали в перегонових автомобілях виконувати днище пласким від передньої до задньої осі. Незважаючи на ці обмеження, ґраунд-ефект продовжує використовуватись для створення додаткової притискної сили наряду з антикрилами і спойлерами. Для прискорення повітряного потоку, що проходить під автомобілем використовуються припіднята носова частина автомобіля і розташований позаду задньої осі дифузор.
Перспективи
Поширення різних аеродинамічних елементів на сучасних гоночних автомобілях призводить до утворення значних повітряних завихрень за автомобілем. Це ускладнює їхнє переслідування та обгін суперниками, що знижує видовищність автоперегонів. Ґраунд-ефект, який не викликає таких збурень, може зменшити потребу у великій кількості антикрил, відкрилків та спойлерів та покращити ситуацію з видовищністю. У 2015 році активно обговорювалося питання більш інтенсивного використання ґраунд-ефекту в технічному регламенті Формули-1 на 2017 рік. У [en] вирішено знову повернутись до широкого використання ґраунд-ефекту з 2018 року.
У 2022 році після сорокарічної заборони ґраунд-ефект повернувся до Формули-1. Організатори чемпіонату світу Формули-1 надіються за допомогою ґраунд-ефекту добитись підвищення видовищності змагань.
Примітки
- Рогачев А. А. Терминология. Автоспорт в СССР. оригіналу за 24 квітня 2017. Процитовано 25 квітня 2017.
- Кобыскан А. С. Словарь современной автоспортивной терминологии // Лексикографические штудии 2014 / отв. ред. Пятаева Н. В. — Москва-Берлин : Директ-Медиа, 2016. — С. 110. — .
- Андрей Глушко (27 січня 2010). История о чайнике, утюге и пылесосе. F1-Portal.ru. Процитовано 18 липня 2023.
- Richard Falconer with Doug Nye. Chaparral: Complete History of Jim Hall's Chaparral Race Cars 1961-1970. — London : Motorbooks International, 1992. — 208 p. — .
- Matt Somerfield (19 лютого 2017). Retro F1 tech: The ground effect era. Motorsport.com. Процитовано 23-07-15.
- Craig Scarborough (5 липня 2015). Ground effect aerodynamics proposal for Formula 1 2017 revamp. Процитовано 19 липня 2023.
{{}}: Cite має пустий невідомий параметр:|1=() - . IndyCar.com. 29 березня 2017. Архів оригіналу за 5 червня 2017. Процитовано 25 квітня 2017.
Посилання
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ne plutati z efektom blizkosti poverhni v aviaciyi Graund efe kt angl ground effect efekt blizkosti poverhni efekt zemli ce nizka efektiv sho obumovlyuyutsya vplivom blizkosti bazovoyi poverhni na aerodinamichni harakteristiki ruhomogo nad neyu tila V avtosporti pid cim rozumiyut stvorennya oblasti nizkogo tisku mizh dnishem avtomobilya i poverhneyu trasi z metoyu zabezpechennya dodatkovoyi pritisknoyi sili Forma dnisha Lotus 79 yaka zabezpechuye poyavu graund efektuPeredumoviU 1960 i roki konstruktori peregonovih avtomobiliv stali zvertati uvagu na rol aerodinamiki pri rusi avtomobilya po trasi Vikoristannya aerodinamichnih sil dlya pritiskannya shin avtomobilya do poverhni trasi dozvolyalo prohoditi povoroti na vishij shvidkosti Najochevidnishim virishennyam bulo zastosuvannya antikril i spojleriv sho vikoristovuyut dlya stvorennya pritisknoyi sili potik povitrya sho prohodit nad korpusom avtomobilya Odnak ce rishennya maye suttyevij nedolik poverhni sho vikoristovuyutsya dlya zabezpechennya pritisknogo zusillya stvoryuyut dodatkovij aerodinamichnij opir sho znizhuye shvidkist avtomobilya pri rusi po pryamij trayektoriyi Konstruktori namagalis vipraviti cej nedolik shlyahom keruvannya kutom ataki antikril ale zgodom ruhomi aerodinamichni elementi v konstrukciyah peregonovih avtomobiliv buli zaboroneni Mizhnarodnoyu avtomobilnoyu federaciyeyu FIA Inshoyu mozhlivistyu stvorennya pritisknoyi sili bulo vikoristannya povitryanogo prostoru pid dnishem avtomobilya Yaksho zabezpechiti priskorennya povitrya yake prohodit cim shlyahom to vnaslidok efektu Venturi pid avtomobilem vinikaye oblast znizhenogo tisku sho stvoryuye dodatkovu pritisknu silu She odnim sposobom zniziti tisk povitrya pid avtomobilem ye aktivne vidpompovuvannya jogo z ciyeyi zoni za dopomogoyu ventilyatora Perevagi i nedolikiPerevagi Stvorennya suttyevoyi pritisknoyi sili vidbuvayetsya praktichno bez zbilshennya lobovogo oporu avtomobilya Pri stvorenni rozridzhennya pid avtomobilem za dopomogoyu ventilyatora pritiskna sila ne zalezhit vid shvidkosti ruhu sho daye dodatkovu perevagu pri prohodzhenni povorotiv Nedoliki Graund efekt duzhe chutlivij do zazoru mizh dnishem avtomobilya ta poverhneyu trasi Shob zabezpechiti stalist zazoru dovoditsya zastosovuvati granichno tverdu pidvisku sho znizhuye komfort vodiya Pri pidskoku avtomobilya na bud yakij nerivnosti trasi vidbuvayetsya vtrata pritisknoyi sili i yak naslidok kerovanosti Ce mozhe prizvesti do avariyi z tyazhkimi naslidkami Pri stvorenni rozridzhennya pid avtomobilem za dopomogoyu ventilyatora vin zatyaguye pil i smittya z poverhni trasi i vidkidaye yih nazad sho stanovit nebezpeku dlya gonshikiv sho peresliduyut avtomobil Istoriya vikoristannyaChaparral 2J vid zzadu Na livomu borti vidno yubku z polikarbonatu yaka izolyuye povitryanij prostir pid avtomobilem Pershim konstruktorom sportivnih avtomobiliv sho namagavsya vikoristati graund efekt buv en U 1961 roci vin zastosuvav na svoyemu avtomobili en specialnij profil dnisha prote ne dobivsya uspihu a u 1970 stvoriv modifikaciyu Chaparral 2J u yakij graund efekt stvoryuvavsya paroyu ventilyatoriv sho vidpompovuvali povitrya z privodom vid okremogo dviguna U cij modeli vpershe bulo zastosovano yubku sho prikrivala z bokiv zazor mizh avtomobilem i poverhneyu trasi Avtomobil vzyav uchast u peregonah en i pokazav najkrashij rezultat u kvalifikaciyi prote ne dobivsya peremog cherez tehnichni nespravnosti Pislya zavershennya sezonu vikoristovuvati Chaparral 2J bulo zaboroneno en cherez skargi supernikiv na kaminci sho vilitali z ventilyatoriv ta porushennya pravil FIA yaki zaboronyayut ruhomi aerodinamichni pristroyi demonstruye Lotus 78 2010 rik Nastupnim prikladom efektivnogo vikoristannya graund efektu stav avtomobil en stvorenij pid kerivnictvom Kolina Chapmena dlya uchasti u peregonah Formuli 1 u 1977 roci V konstrukciyi avtomobilya vikoristovuvavsya specialnij profil dnisha podibnij do perekinutogo krila litaka dlya priskorennya potoku povitrya i elastichni yubki po bokah sho izolyuvali povitryanij prostir pid avtomobilem Avtomobil viyavivsya vdalim ta vigrav p yat zayizdiv u 1977 roci i she dva u 1978 roci pislya chogo buv zaminenij udoskonalenoyu modellyu en sho takozh vikoristovuvala graund efekt Brabham BT46B avtomobil porohotyag U 1978 roci vikoristati ventilyator dlya stvorennya graund efektu namagavsya en konstruktor komandi en u modeli en Vin pishov na hitrist ta ogolosiv ventilyator elementom sistemi oholodzhennya dviguna Avtomobil zdobuv peremogu u pershih zhe peregonah ale buv znyatij z podalshih zmagan cherez skargi supernikiv povtorivshi dolyu Chaparral 2J V rezultati Lotus 79 viyavivsya poza konkurenciyeyu i prinis komandi Lotus peremogu u sezoni Vzhe nastupnogo 1979 graund efekt pochali vikoristovuvati j inshi komandi Formuli 1 Na kilka rokiv vin stav faktorom sho viznachav zovnishnij viglyad ta harakteristiki avtomobiliv Formuli 1 Ale do perevag graund efektu dodavalis i jogo nedoliki Efektivnist pritiskuvannya zalezhala vid stabilnosti zazoru mizh dnishem avtomobilya ta poverhneyu trasi Neidealna aerodinamika prizvodila do pozdovzhnih kolivan avtomobilya v rusi vin hitavsya z nosa na kormu i nazad Z cimi problemami borolisya shlyahom vikoristannya granichno zhorstkoyi pidviski cherez sho piloti gonochnih avtomobiliv zaznavali silnoyi tryaski Pidvishennya shvidkosti prohodzhennya povorotiv prizvelo do zbilshennya poperechnih navantazhen yaki pochali perevishuvati vitrivalist pilotiv viklikayuchi korotkochasni vtrati svidomosti Pidskok avtomobilya na bud yakij nerivnosti abo torkannya trasi dnishem prizvodili do raptovogo zniknennya pritisknoyi sili ta vtrati keruvannya avtomobilem en 1990 pershij avtomobil Formuli 1 sho otrimav pripidnyatu nosovu chastinu Ci faktori veli do zrostannya avarijnosti v rezultati chogo FIA buli vneseni zmini do pravil sho obmezhuvali vikoristannya graund efektu u 1981 roci buli zaboroneni elastichni yubki i vstanovlenij minimalnij dorozhnij prosvit 60 mm A z 1983 roku pravila zobov yazali v peregonovih avtomobilyah vikonuvati dnishe plaskim vid perednoyi do zadnoyi osi Nezvazhayuchi na ci obmezhennya graund efekt prodovzhuye vikoristovuvatis dlya stvorennya dodatkovoyi pritisknoyi sili naryadu z antikrilami i spojlerami Dlya priskorennya povitryanogo potoku sho prohodit pid avtomobilem vikoristovuyutsya pripidnyata nosova chastina avtomobilya i roztashovanij pozadu zadnoyi osi difuzor PerspektiviPoshirennya riznih aerodinamichnih elementiv na suchasnih gonochnih avtomobilyah prizvodit do utvorennya znachnih povitryanih zavihren za avtomobilem Ce uskladnyuye yihnye peresliduvannya ta obgin supernikami sho znizhuye vidovishnist avtoperegoniv Graund efekt yakij ne viklikaye takih zburen mozhe zmenshiti potrebu u velikij kilkosti antikril vidkrilkiv ta spojleriv ta pokrashiti situaciyu z vidovishnistyu U 2015 roci aktivno obgovoryuvalosya pitannya bilsh intensivnogo vikoristannya graund efektu v tehnichnomu reglamenti Formuli 1 na 2017 rik U en virisheno znovu povernutis do shirokogo vikoristannya graund efektu z 2018 roku U 2022 roci pislya sorokarichnoyi zaboroni graund efekt povernuvsya do Formuli 1 Organizatori chempionatu svitu Formuli 1 nadiyutsya za dopomogoyu graund efektu dobitis pidvishennya vidovishnosti zmagan PrimitkiRogachev A A Terminologiya Avtosport v SSSR originalu za 24 kvitnya 2017 Procitovano 25 kvitnya 2017 Kobyskan A S Slovar sovremennoj avtosportivnoj terminologii Leksikograficheskie shtudii 2014 otv red Pyataeva N V Moskva Berlin Direkt Media 2016 S 110 ISBN 978 5 4475 6096 6 Andrej Glushko 27 sichnya 2010 Istoriya o chajnike utyuge i pylesose F1 Portal ru Procitovano 18 lipnya 2023 Richard Falconer with Doug Nye Chaparral Complete History of Jim Hall s Chaparral Race Cars 1961 1970 London Motorbooks International 1992 208 p ISBN 9780879386078 Matt Somerfield 19 lyutogo 2017 Retro F1 tech The ground effect era Motorsport com Procitovano 23 07 15 Craig Scarborough 5 lipnya 2015 Ground effect aerodynamics proposal for Formula 1 2017 revamp Procitovano 19 lipnya 2023 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Cite maye pustij nevidomij parametr 1 dovidka IndyCar com 29 bereznya 2017 Arhiv originalu za 5 chervnya 2017 Procitovano 25 kvitnya 2017 PosilannyaHow F1 s 2021 ground effect differs from its fearsome predecessor Chain Bear explains na YouTube How a Formula 1 Race Car Works na YouTube