本发明专利技术公开了提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，由于主翼和襟翼中间均向上拱起，相较于常见的平直翼片，该主翼和襟翼均能减弱上游部件对下压力的影响，以增加下压力。且，端板下端设置有弧形部，该弧形部产生了一个弧度，减弱了上游流场对尾翼下表面的影响，从而保证FSAE赛车尾翼产生的下压力。同时，该尾翼结构简单，可靠性高，成本低，具有很好的推广价值。也可保证该尾翼能适应更多种类的工况。也可保证该尾翼能适应更多种类的工况，不同的气流条件，如不同的空气密度、湿度和温度等条件。湿度和温度等条件。湿度和温度等条件。
【技术实现步骤摘要】
提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构
[0001]本专利技术涉及提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，属于汽车空气动力学领域。
技术介绍
[0002]FSAE方程式(Formula Sae)是美国汽车工程协会主办的，由本科生、研究生团队构思、设计、制造和驾驶的小型方程式赛车的国际性赛事。近年来，FSAE赛车以其开放、设计原创在世界范围内迅速发展。随着比赛水平的不断提高，赛车发动机、底盘技术日益走向成熟，赛车设计者们试图从空气动力学技术上寻求更高的突破。空气动力学特性对FSAE赛车各方面性能有重要的影响,其中，气动阻力系数和负升力系数是衡量赛车空气动力学特性的两个关键参数。
[0003]气动阻力系数保证赛车具有高速行驶性能，负升力系数衡量赛车能够形成何种程度的下压力。据统计，赛车大约80％的附着力是由下压力产生，剩余20％由轮胎提供。足够的下压力可以提高FSAE赛车的抓地力，缩短制动距离，提高过弯速度，增加赛车在高速行驶过程中的稳定性,而赛车尾翼正是产生下压力的主要结构。未安装尾翼的FSAE赛车，随着赛车车速增加，整车的附着力会减小，导致后轮抓地力不足，在高速入弯时会出现赛车侧滑，难以操控的现象，不仅影响比赛成绩，而且对车手以及赛存在重大的安全隐患。
[0004]在国内，随着空气动力学在汽车上的应用与发展，各大高校的方程式团队相继在各自设计、制造的FSAE赛车上安装尾翼，以求提高赛车的下压力。但是，绝大多数车队均采用直板式尾翼，而这种尾翼由于车架主环和车手头盔的影响，难以有效利用车身中间部位的气流，无法有效提高赛车的下压力。
[0005]如中国技术专利申请号为201820501652.7、专利名称为鲨鱼鳍FSAE赛车尾翼的专利，其主翼水平设置，第一襟翼位于主翼后上方，第二襟翼位于第一襟翼后上方，尾翼辅助翼位于主翼正上方，且从其附图可以看出，主翼、第一襟翼、第二襟翼和尾翼辅助翼均呈平直状。由此，赛车的整体下压力仍然不足。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其克服了
技术介绍
所存在的不足。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，它包括：
[0008]两个端板，每一端板下端均设置有弧形部；
[0009]一个主翼，所述主翼两端分别固接在两个端板上端的内侧面，且其中间向上拱起；
[0010]至少一个襟翼，每一襟翼的两端分别固接在两个端板上端的内侧面且依次排列在主翼上方，且每一襟翼的中间向上拱起。
[0011]一较佳实施例之中：所述弧形部为圆弧形，其半径在200毫米
‑
400毫米之间，其圆心角在75
°‑
90
°
之间。
[0012]一较佳实施例之中：所述端板上端为竖直部，该竖直部与弧形部呈圆滑过渡。
[0013]一较佳实施例之中：所述主翼中间向上拱起的高度为该主翼翼展长度的6％
‑
10％。
[0014]一较佳实施例之中：与主翼相邻的襟翼中间向上拱起的高度为主翼中间向上拱起高度的60％
‑
100％。
[0015]一较佳实施例之中：距离主翼较远的襟翼中间向上拱起的高度小于等于与其相邻且距离主翼较近的襟翼中间向上拱起的高度。
[0016]一较佳实施例之中：所述端板采用碳纤维芳纶蜂窝夹心材料，其厚度在4毫米
‑
6毫米之间。
[0017]一较佳实施例之中：所述主翼和襟翼均采用碳纤维PMI夹心材料。
[0018]一较佳实施例之中：所述主翼两侧均固接有主翼翼肋，所述主翼翼肋向外凸设有主翼凸耳，所述主翼凸耳设有主翼穿孔，另设有主翼螺栓，该主翼螺栓穿过主翼穿孔后与端板上端相螺接；所述襟翼两侧均固接有襟翼翼肋，所述襟翼翼肋向外凸设有襟翼凸耳，所述襟翼凸耳设有襟翼穿孔，另设有襟翼螺栓，该襟翼螺栓穿过襟翼穿孔后与端板上端相螺接。
[0019]一较佳实施例之中：还包括支架，该支架底端固接在主翼上且其顶端向主翼前方延伸。
[0020]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0021]1.根据伯努利原理，对于平直的主翼和襟翼，上游空气动力学套件会带来涡流，该涡流会直接经过尾翼造成流经尾翼的气流紊乱。而由于主翼和襟翼中间均向上拱起，相较于常见的平直翼片，该主翼和襟翼均能减弱上游部件对下压力的影响，以增加下压力。且，端板下端设置有弧形部，该弧形部产生了一个弧度，减弱了上游流场对尾翼下表面的影响，从而保证FSAE赛车尾翼产生的下压力。同时，该尾翼结构简单，可靠性高，成本低，具有很好的推广价值。也可保证该尾翼能适应更多种类的工况。也可保证该尾翼能适应更多种类的工况，不同的气流条件，如不同的空气密度、湿度和温度等条件。
[0022]2.弧形部为圆弧形，其半径在200毫米
‑
400毫米之间，其圆心角在75
°‑
90
°
之间，该范围内的弧形部，对上游流场气流的优化效果最好。若弧度太大，会导致主翼与襟翼下方的进气减少，影响主翼与襟翼的下压力；若弧度太小，则无法削弱上游流场造成的影响。
[0023]3.主翼中间向上拱起的高度为该主翼翼展长度的6％
‑
10％，向上拱起的高度太大时会造成拱起部分的攻角过小，从而影响尾翼产生的下压力；向上拱起的高度过小，则无法减小上游流场气流对尾翼的影响。
[0024]4.与主翼相邻的襟翼中间向上拱起的高度为主翼中间向上拱起高度的60％
‑
100％，可避免主翼与相邻的襟翼之间的间隙太大，避免襟翼失去作用。
[0025]5.距离主翼较远的襟翼中间向上拱起的高度小于等于与其相邻且距离主翼较近的襟翼中间向上拱起的高度，可避免襟翼与襟翼之间的间隙过大，避免襟翼失去作用。
[0026]6.端板采用碳纤维芳纶蜂窝夹心材料，其厚度在4毫米
‑
6毫米之间，在保证强度的情况下，用低成本，尽可能地做到轻量化。
[0027]7.主翼和襟翼均采用碳纤维欸PMI夹心材料，也可保证主翼和襟翼的强度与轻量化。
[0028]8.主翼螺栓穿过主翼穿孔后与端板上端相螺接,可确保主翼与端板之间的可靠连接；襟翼螺栓穿过襟翼穿孔后与端板上端相螺接，可确保襟翼与端板之间的可靠连接。
[0029]9.支架底端固接在主翼上且其顶端向主翼前方延伸，该支架可作为尾翼与车身的连接部件，以将尾翼与车架进行牢固连接。
附图说明
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0031]图1绘示了一较佳实施例的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构的整体示意图。
[0032]图2绘示了一较佳实施例的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构的立体分解示意图。
[0033]图3绘示了图1中去除支架的的立体透视图。
[0034]图4绘示了两个端板的结构示意图。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其特征在于：它包括：两个端板，每一端板下端均设置有弧形部；一个主翼，所述主翼两端分别固接在两个端板上端的内侧面，且其中间向上拱起；至少一个襟翼，每一襟翼的两端分别固接在两个端板上端的内侧面且依次排列在主翼上方，且每一襟翼的中间向上拱起。2.根据权利要求1所述的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其特征在于：所述弧形部为圆弧形，其半径在200毫米
‑
400毫米之间，其圆心角在75
°‑
90
°
之间。3.根据权利要求2所述的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其特征在于：所述端板上端为竖直部，该竖直部与弧形部呈圆滑过渡。4.根据权利要求1所述的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其特征在于：所述主翼中间向上拱起的高度为该主翼翼展长度的6％
‑
10％。5.根据权利要求4所述的提高FSAE赛车流场适应性的尾翼结构，其特征在于：与主翼相邻的襟翼中间向上拱起的高度为主翼中间向上拱起高度的60％
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林继铭，黎俊杰，周义翔，于鹏，张勇，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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