失速尾翼

“失速尾翼”指的是飛機失速時機翼上產生的升力突然減少，從而導致飛機的飛行高度快速降低。

基本介紹

• 中文名：失速尾翼
• 外文名：Tail stall
• 套用實例：F1賽車尾翼設計

產生原因

首先我們應該先了解下什麼是失速，失速是如何產生的。

我們都知道失速最早是在飛機上出現的，那么我們現先從航天學方面解釋，在空氣動力學中，失速是指翼型氣動攻角(Angle of attack) 增加到一定程度（達到臨界值）時，翼型所產生的升力(lift force)突然減小的一種狀態。翼型氣動迎角超過該臨界值之前，翼型的升力是隨迎角增加而遞增的；但是迎角超過該臨界值後，翼型的升力將遞減。

對於翼型而言，失速的主要原因一般是大攻角下，上翼面的附面層分離而導致的上下翼面壓差降低。而對應三角翼，主要原因是三角翼前緣渦破裂。

套用

麥拿輪的尾翼設計成為2010年F1揭幕站——巴林大獎賽的第一技術話題。儘管外界仍無從知道其確切的工作原理，但目隨後的信息已經越來越清晰。其整個系統被認為分為三部分：1，位於駕駛艙左前端的氣流入口，2，布置在駕駛艙，引擎蓋背鰭中的氣流管道，3，尾翼上的開孔。

麥拿輪MP4-25賽車的尾翼看成上面解釋飛機反過來的機翼，利用鯊魚鰭的開口將氣流導至尾翼，在尾翼的底部產生向上抬升的氣流，這就相當于飛機因為失速導致飛機快速下降，原理相同，但是被麥拿輪反過來用了，MP4-25則是通過失速使尾翼上升，飛機是下降，而MP4-25則是使之上升，剛好把這一效應反過來用了，當F1尾翼出現失速時，將導致其下壓力生成量驟減，行駛阻力下降，進而提高直線速度，麥拿輪的這套系統可能讓MP4-25的直線速度增加6英里/小時，也就是10千米/小時左右，這一優勢已經在昨天的排位賽中初步體現了，巴頓在排位賽中跑出了313.78千米/小時的最高車速，而第二名也是來自銀箭，這一優勢超出了四大奪冠熱門車隊中所有車手6千米/小時以上。

以上的解釋旨在說明失速效應在賽車中是如何產生及如何作用在賽車上，接下來我們來解釋麥拿輪如何把這套系統合理的運用在MP4-25上的，從第一幅插圖中我們可以看出氣流是在鯊魚鰭前端開口處進入，但是如果是從鯊魚鰭部位開孔將氣流導入這樣就無法控制賽車在彎道中所需的下壓力，在這裡可能有朋友會提出這樣的疑問，為什麼不像控制前翼角度一樣，直接在引擎氣箱中使用一個電控液壓閥，然後通過方向盤上增設一個專門的按鈕來控制流向尾翼開孔的氣流，這樣系統既簡單，用起來更方便。但是這個辦法如果你能想到，麥拿輪的設計團隊就不用混了，這個方案是不行的，原因是F1是禁止使用任何自動機構來干預空氣動力學的，前翼是FIA為增加超車引入的特例。

實車演示

所以麥拿輪在位於MP4-25的駕駛艙上的弄了一個類似潛望鏡的氣流入口，在麥拿輪內部被稱為F-通風孔(F-vent)。這個通風孔將部分氣流分向了駕駛艙內部。當賽車在做直線行駛時，車手使用膝蓋或者肘部將這個孔關閉之後，將使管道中的氣流壓力發生改變，進而導致排向尾翼開孔的氣壓變化，從而使尾翼產生失速效應。

其實說到底這是變相的可變型尾翼，只是鑽了規則的空子，我們都知道FIA禁止任何形式的可變形尾翼，但是麥拿輪在沒有任何可變形尾翼的基礎上卻做到了和變形尾翼一樣效果的空氣動力系統，在整個系統工作的過程中，沒有任何一個空氣動力學套件發生運動或者變形——包括尾翼副翼上的開口。

關於這一系統最大的疑問是麥拿輪是如何布置管道的，因為要將氣流從駕駛艙內部引向背鰭不是一件易事。再加上F1禁止車隊在季中修改單體殼(FIA的節約措施)，因此這被認為是其他車隊抄襲仿製的難點所在！

在失速尾翼被挖掘出來後，新賽季的規則允許車隊使用符合規定的可調尾翼，並逐步完善了相關規則，使得比賽更加公平和精彩。