王远南，高 峰

(北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 100191)

方程式赛车可变尾翼系统开发

王远南，高 峰

(北京航空航天大学 交通科学与工程学院,北京 100191)

为了降低赛车固定式尾翼产生的较大空气阻力，开发了一种可变尾翼系统，进行了赛车空气动力仿真。设计了一个包含高扭矩舵机的连杆机械执行机构，制作了基于嵌入式技术的系统控制器。研究结果表明：该可变尾翼系统可使赛车整车空气阻力降低17.4%，并可快速变换尾翼襟翼攻角，变换角度为45°～5°，舵机旋转60°的变换时间为0.1 s。

可变尾翼系统；方程式赛车；空气动力仿真；尾翼；舵机

0 引言

可变尾翼系统(drag reduction system,DRS)是赛车设计的最新技术之一，在保障尾翼装置正常工作的同时，可降低尾翼所带来的空气阻力，有利于提升赛车弯道操控性和直道最高速度[1]。可变尾翼系统的思想源于文献[2]提出的主动控制空气动力装置，其在Chaparral2E赛车上安装了单片的倒置机翼作为赛车尾翼，允许驾驶员通过踏板操控尾翼迎角变化，实现从转弯和制动时的高下压力模式至直线行驶时低阻力模式的转换。可变尾翼系统最早于2011年在世界一级方程式赛车上得到大范围应用[3]，并逐渐扩展到大学生方程式赛车领域。国外的一些车队，如美国俄克拉荷马大学车队、德国卡尔斯鲁厄理工学院车队、澳大利亚莫纳什车队以及瑞士苏黎世大学车队，率先尝试应用这一技术来提升赛车性能，开拓赛车空气动力探索领域，以获得更优秀的比赛成绩[4-5]。……