虎扑体育网

在另一个帖子里看到有人在讨论海豚跳和今年地面效应底板的关系，在下不才，开个帖子给兄弟们解释一下。

为了了解2022赛季新车的海豚跳的原理，我们需要先理解什么是地面效应。

先抛出结论，F1赛车所谓的“地面效应”根本不是地面效应。

地面效应在飞行器上，比如飞机的起降阶段、直升机和地效飞行器上的原理是：

1.影响机翼的下洗气流，增加升力。比如直升机的旋翼的下洗气流在旋翼距离地面很近时，事实上就会形成一个气垫，这个道理和气垫船一样。对于飞机来说，机翼被空气托起，空气给机翼一个向上的升力，机翼就会由于牛顿第三定律给空气一个向下的力，这个向下流动的空气撞击到地面当然就会形成一个气垫，向上托举飞机；

2.影响机翼翼尖涡流，减少其作用，从而降低了诱导阻力，增加了同样速度下的机翼升力。飞机飞行，或者直升机的旋翼旋转时，下表面的气压大于上表面，而空气有从高压流向低压的特性，所以这个力会把机翼或旋翼托举起来。但是在翼尖附近，下表面的高压空气却可以向外绕过翼尖流向机翼的上表面，这相当于减少了机翼的长度（或者说，面积），也就相当于增加了诱导阻力，降低了同样速度下的升力。这个空气从机翼下表面流向翼尖的上表面会形成一个旋转的涡流。在机翼靠近地面的时候，这个涡流在旋转时会碰到地面而破碎，相当于地面摧毁了翼尖涡。翼尖涡被摧毁，那么从机翼下表面绕过翼尖流向机翼上表面的空气就减少了，这相当于机翼有效面积增加了，增大了同样速度下的升力，降低了诱导阻力。

以上两个原因叠加，就造成了飞机降落时由于地面效应，在接近地面时难以继续下降。我们坐飞机时，降落时感觉到飞行员拉平飘、然后再接地。这个拉平飘就是很好的利用了地面效应，也使飞机接地更加平稳，减少了冲击，乘客也更舒服。下雨天时，为了防止机轮在跑道表面打滑，就要让机轮砸在跑道上，利用这个向下砸的力排开轮胎和跑道之间的水。这时就不能利用地面效应拉平飘，而要迅速减速、让升力迅速降低——突破地面效应对飞机的托举，让飞机砸到跑道上。所以雨天降落时，乘客感受到的冲击力往往比较大。

但F1赛车的“地面效应”完全是另外一个概念，历史上的地效车没有利用航空上的地面效应，2022年的地效车也没有利用。这两个“地面效应”完全不是一回事儿。

F1赛车自从出现了前翼和尾翼以增加下压力之后，很快就有人想到了，将飞机的机翼倒置做成的前翼和尾翼的面积是很有限的。要扩大面积的最佳方式就是直接把F1赛车的底板做成倒置的飞机机翼。底板下表面的空气流速高于底板上表面，底板下表面的气压小于上表面的气压，和飞机的机翼刚好相反，产生了大量的下压力。

这才是F1地效车的原理。

但是，在大直道上，随着车速增加，整车的下压力越来越大，底板也越来越低。速度太快、底板产生的下压力太大，底板就有可能被下压力压到地面上。这种情况下，下表面的气流就断掉了。此时相对于F1汽车底板，下表面气流速度=0，小于上表面的气流速度，于是底板产生的下压力瞬间变成0。失去下压力的车体自然会向上抬升，空气又可以流过下表面了，底板产生的下压力继续把车体往下压，直到底板接触地面，下压力再次等于0。

周而复始，车子就一直在跳动，直到速度降低到下压力不能把底板压到地面上。

在大直道上，这个现象会发生在速度最快的直道末端。下压力的反复变化会使得刹车时，车辆抓地力的不稳定。但问题不大，反正经过刹车之后，车速降低了，海豚跳也就消失了。

但是在比赛中，车手在超车时难免会在刹车区进行变线，尤其是里卡多这种车手，习惯于刹车区重刹并且变线进入内线。此时如果发生海豚跳，车辆的侧向抓地力也不稳定，这是很危险的。

更危险的则是在高速弯发生海豚跳。当年的所谓的“地效车”就是因为高速弯容易失控（侧向抓地力不稳定）、赛车高速撞向外侧护栏而被禁的。

在当年的地效底板被禁了之后，底板只能是平的。所以工程师们才搞出了扩散器，以代替可以产生下压力的“地效”底板；甚至想出了给扩散器增加一个风扇从而加速底板下空气流动、增加下压力的办法。当然也很快被禁了，只有扩散器保留到了现在。

解决海豚跳的方法，最有效的就是主动悬挂，可以控制离地间隙，但这不被允许；或者调硬弹簧，让赛车不容易被压到地面，但这影响车辆对赛道的适应；再或者提高车身，但这影响扩散器效率、降低了下压力。

所以，让我们继续观察各个车队会如何应对海豚跳吧。