Что такое граунд-эффекта

Граунд-эффект (англ. Ground effect, приземный эффект) - создание аэродинамического разрежения под корпусом автомобиля за счет определенной формы днища автомобиля с применением эластичной «юбки». Разрежение увеличивает силу, прижимающую автомобиль к поверхности дороги. Смысл «граунд-эффекта» заключается в создании под днищем машины области низкого давления, чтобы атмосферное давление прижимало автомобиль к дороге и делало его более устойчивым в поворотах.





«Граунд-эффект» несколько отличается от действия привычных антикрыльев, которые существенно увеличивают аэродинамическое сопротивление машины и отрицательно влияют на динамические показатели. Он основан на принципе Бернулли, согласно которому при ускорении движения газа давление его падает. Так, за счет разной площади поверхностей верхней и нижней части крыла самолета создается подъемная сила.

Если крыло перевернуть, сила станет прижимной. Первооткрывателем граунд-эффекта является Колин Чепмен, автоконструктор, основатель автомобильной компании Lotus. Впервые был реализован в 1978 году на автомобиле F1 Lotus-79. Применялся только на гоночных автомобилях, в F1 использовался всеми командами до 1985 года, когда был запрещен FIA.«Граунд-эффект» заключался в следующем: расположенные по бокам кокпита гоночного автомобиля боковые обтекатели, в которых находились радиаторы охлаждения, конструктивно выполнялись в виде крыла. В результате между днищем автомобиля и дорогой возникало большое разрежение и существенное увеличение (-Са). При высоких скоростях движения автомобиля (примерно в 250-300 км/ч) Са достигал значение = -2. Для уменьшения концевых потерь, из-за бокового перетекания потока, снизу вдоль боков крылообразных профилей и полотном дороги устанавливались упругие уплотнительные шторы, различных конструкций и исполнений.

Причиной запрещения FIA применения «граунд-эффекта», послужило большое количество тяжелых аварий на гонках F1 в первой половине 80-х годов. Это объясняется тем, что в экстремальных ситуациях, на высоких скоростях, при авариях, выездах с трассы, подскоке автомобиля и т.п. мгновенно пропадал эффект прижимающей силы (-А) и гоночный автомобиль становился абсолютно неуправляемым и не прогнозируемым в траектории дальнейшего движения. Наблюдались даже взлеты на несколько метров вверх гоночных автомобилей.

«Граунд-эффект» применялся в малых формулах (F.Vostok; F1600; F4; F3) до 90-х годов. Эти автомобили не способны развивать высокие скорости и «граунд-эффект» у них был не таким развитым как на F1, поэтому подобных аварий не наблюдалось. В СССР «граунд-эффект» тоже использовался в конструкции на основе Lotus-79, «Эстония-22» (1981 год) опытный автомобиль F4 или F «молодежная», «Эстония-23» (1984 год).

Концепт Ariel Aero-P Atom

Концепт Ariel Aero-P Atom испытает силу граунд-эффекта
Это бензоэлектрический гибрид, его характеристики пока не раскрыты. Прототип будет показан публике 14–15 сентября на мероприятии Low Carbon Vehicle Event (Cenex LCV2016), которое пройдёт на полигоне Millbrook в графстве Бедфордшир.





Британская фирма Ariel Motor в сотрудничестве с компаниями TotalSim (профиль — вычислительная гидродинамика) и Delta Motorsport (компьютерная симуляция, стендовые испытания) построила опытный образец спорткара Ariel Aero-P Atom. Главное в тестовом автомобиле — использование для создания прижимной силы так называемого граунд-эффекта.

Под днищем, прикрытым резиновыми юбками, установлены два высокоскоростных вентилятора. Они включаются вручную или автоматически и высасывают воздух, создавая разрежение. По мере необходимости (в повороте или при торможении) Atom «приседает» на любой скорости. Тем самым повышаются производительность, стабильность и безопасность.



Идея с вентиляторами не нова. Впервые она была реализована на спорткаре Chaparral-Chevrolet 2J (1970 года) по прозвищу Присоска. Затем был созданный Гордоном Мюрреем болид Brabham BT46 (1978 г.) по кличке Fan Car. Обе машины попали под запрет, но были признаны великими. Ими и вдохновлялся Ariel, чей концепт уже наречён Пылесосом.



Саймон Сондерс, директор Ариэля, объяснил: одной из целей был отказ от фиксированных антикрыльев, которые создают прижимную силу, когда она не нужна. Из-за «полок» на 15% возрастает аэродинамическое сопротивление, снижается максимальная скорость, повышаются расход топлива и уровень вредных выбросов. А вентиляторы заставляют машину прижиматься к земле по требованию, в том числе — в неподвижном состоянии. Ждать граунд-эффект на серийных Атомах преждевременно. Сондерс сказал, что всё это лишь часть большого и сложного исследовательского проекта, охватывающего множество областей. Жизнеспособность системы определят дальнейшая разработка и тестирование.