一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，包括变截面翼组，上梁翼，第一下梁翼，第二下梁翼和端板。所述变截面翼组由主翼、第一襟翼和第二襟翼组成，三片翼均为变截面翼，变截面翼在翼展中段为一小整段抬起，主翼，第一襟翼和第二襟翼依次安装在两侧端板之间，大致为对角线分布，且第二襟翼带有格尼襟翼，上梁翼安装在端板的端角上，第一下梁翼和第二下梁翼分布在靠近端板底部位置，端板有两个，对称安装在两侧，端板上带有百叶窗、端板外缘翻边、前缘缺口、后缘缺口和导流条。变截面翼能减轻头枕对空气流动造成的乱流等影响，且可以减轻气流发生翼展方向的滑移，使翼面的压力分布较为均匀，百叶窗结构则可以减少阻力。百叶窗结构则可以减少阻力。百叶窗结构则可以减少阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼


[0001]本专利技术涉及空气动力学
，尤其涉及一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼。

技术介绍

[0002]近年来，随着中国大学生方程式汽车大赛在中国迅速发展，各高校开始将更多的精力投入到空气动力学的研究中。当赛车与空气发生相对运动时，空气会对赛车产生气动力和气动力矩，因此赛车空气动力学对于赛车的动力性能、操控性能都有着重要的影响。其中赛车尾翼贡献量最大，能为赛车提供35～45％的负升力。
[0003]但是近年来许多车队都较为保守，采用的大多为直板式尾翼，头枕则是位于赛车手头部后方的部件，这种尾翼由于头枕的影响，难以有效利用车身中间部位的气流，无法有效提高赛车的负升力，有的采用的变截面翼也仅仅是主翼为变截面翼，而襟翼不是，这么做的原因是主翼尾翼未作抬起操作，并且端板未普遍使用百叶窗，这样在不断追求负升力的情况下会有产生过大的阻力，许多赛车尾翼未重点考虑扩散器和车架主环带来的气流影响，扩散器为安装在赛车底部的空气学套件，在提供下压力的同时会产生上扬气流。因此有必要设计一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
[0006]一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，包括两侧相对设置的端板，以及设置在两块所述端板之间的变截面翼组，其特征在于：所述变截面翼组包括沿端板前下方至后上方依次布置的主翼、第一襟翼、第二襟翼，所述主翼、第一襟翼、第二襟翼的中段均为小攻角部，与端板连接的两端均为大攻角部，所述小攻角部与大攻角部之间通过贝塞尔曲线建模连接，主翼尾缘点到第一襟翼前缘点的水平距离和竖直距离保持一致，第一襟翼尾缘点到第二襟翼前缘点的水平距离和竖直距离保持一致。
[0007]进一步的，所述第二襟翼的尾缘处设置有格尼襟翼，用于增大翼片后缘的弯度，使尾迹气流向上偏转，可以在失速发生前减小翼面的气流分离，近翼型后缘流场气流向上的动量增大，使翼面的抗逆压梯度增强。
[0008]进一步的，还包括设置在所述主翼上方的上梁翼，所述上梁翼的两端连接在所述端板上，所述上梁翼为异形翼片，其中部弦长为两侧弦长的一半，用于对车身主环带来的气流的整流。
[0009]进一步的，在所述端板上靠近所述上梁翼尾缘的位置设置有第一缺口，用于引导气流。
[0010]进一步的，还包括设置在所述端板之间的第一下梁翼和第二下梁翼，所述第一下梁翼和第二下梁翼从前往后依次布置在端板的下后方，用于管理扩散器17带来的上扬气流，防止其气流影响变截面翼组中部低压区。
[0011]进一步的，所述端板上设置有百叶窗，所述百叶窗的叶片采用翼片结构，为气流在通过百叶窗起到减阻的同时提供负升力。
[0012]进一步的，所述端板后缘顶部设置有第二缺口，用于引导从百叶窗流出的气流。
[0013]进一步的，所述端板外侧设置有导流条，用于配合百叶窗引导端板上的空气流动，减少涡流的产生。
[0014]进一步的，所述端板的外侧边缘设置有翻边，用于提升负升力和端板的刚度。
[0015]进一步的，所述端板前缘下方设置有第三缺口。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1.本车变截面尾翼为翼展中段一小整段抬起，中间部分攻角小，减小主翼在头枕投影区的面积，尽量避免了头枕引起的乱流对尾翼气动性能的影响，两侧部分的攻角大适应前翼引起的上扬气流，两部分的连接处使用贝塞尔曲线建模连接，使过渡更加顺滑，且襟翼也为变截面翼使得前一片翼尾缘点到后一片翼前缘点的水平距离和竖直距离保持一致，相对于普通变截面，本专利技术所述变截面翼组由于主翼的后缘部份也做了抬起，所以主翼在头枕投影区的面积变的更小，且为中部一小块区域抬起，方便通过改变抬起长度和翼间间隙来进一步优化，找到相对更好的抬起长度和翼间间隙。
[0018]2.本专利技术上梁翼，第一下梁翼，第二下梁翼进一步提升了负升力，弥补了百叶窗泄压对整体负升力造成的损失，且上梁翼实现了对车身车架主环带来的气流的整流，由于上梁翼主要是中部梳理乱流，所以设计两侧的翼弦更大使得不需整理主环乱流的部分能产生更大的下压力，由于气流通过扩散器会出现上扬，所以安装第一下梁翼和第二下梁翼在端板下后方，管理扩散器带来的上扬气流，防止其气流影响变截面翼组中部低压区。
[0019]3.本专利技术在端板处开设百叶窗结构，将端板内外侧连通，且端板存在后缘缺口，配合百叶窗，百叶槽流出的气流会经后缘缺口流入翼片下方并随尾涡释放，得到很好的减阻效果，且百叶窗叶片由小翼片组成，这样在气流通过百叶窗时也会提供一定的负升力，减小了百叶窗泄压对整体负升力造成的损失。
[0020]4.本专利技术端板上有导流条，配合百叶窗，引导端板上的空气流动，减少了涡流的产生。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例正视图；
[0023]图3为本专利技术实施例右视图；
[0024]图4为本专利技术实施例侧面剖视图；
[0025]图5为本专利技术实施例变截面翼组结构示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例装配于整车的示意图；
[0027]其中：1
‑
变截面翼组；2
‑
主翼；3
‑
第一襟翼；4
‑
第二襟翼；5
‑
上梁翼；6
‑
第一下梁翼；7
‑
第二下梁翼；8
‑
端板；9
‑
百叶窗；10
‑
导流条；11
‑
翻边；12
‑
格尼襟翼；13
‑
第一缺口；14
‑
第二缺口；15
‑
第三缺口；16
‑
前翼；17
‑
扩散器；18
‑
车身主环；19
‑
头枕。
具体实施方式
[0028]为了加深本专利技术的理解，下面我们将结合附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0029]图1
‑
6示出了一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，包括设置在两侧端板8之间的变截面翼组1、上梁翼5、第一下梁翼6、第二下梁翼7。
[0030]如图5所示，变截面翼组1由主翼2、第一襟翼3和第二襟翼4组成，主翼2，第一襟翼3和第二襟翼4依次安装在两侧端板8之间，沿端板8前下方至后上方大致呈对角线分布。变截面翼组1的组成翼片均为变截面翼，中间部分攻角小，减小主翼在头枕19投影区的面积，尽量避免头枕19引起的乱流对尾翼气动性能的影响，两侧部分的攻角大适应前翼16引起的上扬气流，小攻角部和大攻角部的连接处使用贝塞尔曲线建模连接，第一襟翼3和第二襟翼4也为变截面翼使得主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，包括两侧相对设置的端板(8)，以及设置在两块所述端板(8)之间的变截面翼组(1)，其特征在于：所述变截面翼组(1)包括沿端板前下方至后上方依次布置的主翼(2)、第一襟翼(3)、第二襟翼(4)，所述主翼(2)、第一襟翼(3)、第二襟翼(4)的中段均为小攻角部，与端板(8)连接的两端均为大攻角部，所述小攻角部与大攻角部之间通过贝塞尔曲线建模连接，主翼(2)尾缘点到第一襟翼(3)前缘点的水平距离和竖直距离保持一致，第一襟翼(3)尾缘点到第二襟翼(4)前缘点的水平距离和竖直距离保持一致。2.根据权利要求1所述一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，其特征在于：所述第二襟翼(4)的尾缘处设置有格尼襟翼(12)，用于增大翼片后缘的弯度，使尾迹气流向上偏转，可以在失速发生前减小翼面的气流分离，近翼型后缘流场气流向上的动量增大，使翼面的抗逆压梯度增强。3.根据权利要求1所述一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，其特征在于：还包括设置在所述主翼(2)上方的上梁翼(5)，所述上梁翼(5)的两端连接在所述端板(8)上，所述上梁翼(5)为异形翼片，其中部弦长为两侧弦长的一半，用于对车身主环(18)带来的气流的整流。4.根据权利要求3所述一种适用于FSAE赛车的变截面尾翼，其特征在于：在所述端板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泳志，高强，刘睿，王家刚，崔津赫，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：