本發(fā)明涉及方程式賽車空氣動力學技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種方程式賽車的隨動側(cè)翼。還涉及一種包含該隨動側(cè)翼的空氣動力學套件，以及應用該空氣動力學套件的方程式賽車。

背景技術(shù)：

方程式賽車在設計過程中，需要在嚴格的規(guī)則框架下，設計出一輛在加速、制動和操縱性方面具有優(yōu)異表現(xiàn)，同時又必須具備有足夠耐久性以完成比賽的賽車。為提高賽車過彎速度，通常使用空氣動力學套件來增加整車下壓力，減小整車阻力，提高升阻比。由此獲得賽車高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和大抓地力，提高賽車的操縱穩(wěn)定性。

現(xiàn)有的方程式賽車的空氣動力學套件一般包括前擾流板、后擾流板、擴散器三大部分。為了提高賽車的升阻比，獲得更好的氣動性能，通常降低前擾流板的離地間隙，或者在擴散器上附加側(cè)翼來增加下壓力，減小阻力。但是，賽車在高速制動下，前擾流板易出現(xiàn)蹭地情況，損壞賽車部件；賽車高速轉(zhuǎn)向時，賽車受到側(cè)傾力影響發(fā)生正常側(cè)傾，由于增加了側(cè)翼的擴散器使車寬方向變大，且由于側(cè)翼離地間隙小，在轉(zhuǎn)向時，側(cè)翼易發(fā)生蹭地的情況，損壞賽車部件，且存在安全隱患，側(cè)翼蹭地還易擾亂側(cè)翼周邊的氣流，影響側(cè)翼和擴散器的氣動穩(wěn)定性，進而影響整車操縱穩(wěn)定性。

因此，現(xiàn)有的空氣動力學套件通過減小前擾流板的離地間隙和在擴散器上增加側(cè)翼的方式不能提高賽車升阻比，不能提高整車操縱穩(wěn)定性。

綜上所述，如何在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操縱穩(wěn)定性，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種方程式賽車的隨動側(cè)翼，以在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操縱穩(wěn)定性。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種包含該隨動側(cè)翼的空氣動力學套件，以在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操作穩(wěn)定性。

本發(fā)明的又一個目的在于提供一種應用該空氣動力學套件的方程式賽車，以在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操縱穩(wěn)定性。

為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種方程式賽車的隨動側(cè)翼，包括：

側(cè)翼，所述側(cè)翼靠近賽車的一側(cè)設置有用于轉(zhuǎn)動連接于賽車一側(cè)的轉(zhuǎn)動連接件；

傾角傳感器，設置于所述側(cè)翼上，用于與控制器連接并檢測所述側(cè)翼在翼展方向上與水平面之間的夾角；

連桿，一端鉸接于所述側(cè)翼的遠離賽車的一側(cè)；

連桿驅(qū)動裝置，用于固定于賽車的一側(cè)，并與所述控制器連接，且所述連桿的另一端鉸接于所述連桿驅(qū)動裝置的驅(qū)動端，用于驅(qū)動所述連桿拉起或落下所述側(cè)翼遠離所述賽車的一側(cè)，所述控制器根據(jù)所述傾角傳感器檢測的所述角度，控制所述連桿驅(qū)動裝置動作，使所述側(cè)翼在翼展方向上始終與地面保持平行。

優(yōu)選地，在上述的隨動側(cè)翼中，所述側(cè)翼包括：

主翼板，所述主翼板的上表面為凹面，所述主翼板的下表面為凸面，所述傾角傳感器設置于所述主翼板上；

襟翼板，所述襟翼板的上表面為凹面，所述襟翼板的下表面為凸面，且所述襟翼板靠近車頭的一端位于所述主翼板遠離車頭的一端的上方，所述主翼板和所述襟翼板呈階梯布置；

固定板，所述主翼板和所述襟翼板的內(nèi)外兩端均分別固定在兩個所述固定板上，所述轉(zhuǎn)動連接件設置于靠近賽車的一個所述固定板上。

優(yōu)選地，在上述的隨動側(cè)翼中，遠離賽車的一個所述固定板的尾端設置有向外側(cè)弧形過渡延伸的弧形折邊。

優(yōu)選地，在上述的隨動側(cè)翼中，所述連桿驅(qū)動裝置包括：

舵機，所述舵機的輸出軸的軸線平行于賽車長度方向；

搖臂，一端固定于所述舵機的輸出軸上，另一端與所述連桿鉸接。

優(yōu)選地，在上述的隨動側(cè)翼中，所述側(cè)翼的材質(zhì)為碳纖維復合材料。

優(yōu)選地，在上述的隨動側(cè)翼中，所述連桿的兩端和所述轉(zhuǎn)動連接件均為魚眼桿端關(guān)節(jié)軸承。

本發(fā)明還提供了一種空氣動力學套件，包括兩個如以上任一項所述的隨動側(cè)翼，且兩個所述隨動側(cè)翼相對賽車的前后方向左右對稱設置。

本發(fā)明還提供了一種方程式賽車，包括車體和空氣動力學套件，所述空氣動力學套件為以上所述的空氣動力學套件，所述空氣動力學套件對稱設置于所述車體的左右兩側(cè)，且所述空氣動力學套件的兩個側(cè)翼均通過轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動連接于所述車體的兩側(cè)。

優(yōu)選地，在上述的方程式賽車中，所述空氣動力學套件設置在所述車體的位于前軸和后軸之間的駕駛室兩側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供的方程式賽車的隨動側(cè)翼中，側(cè)翼通過轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動連接于賽車的一側(cè)，側(cè)翼上設置有傾角傳感器，用于與控制器連接并檢測側(cè)翼在翼展方向上與水平面之間的夾角，連桿的一端與側(cè)翼遠離賽車的一側(cè)鉸接，另一端與連桿驅(qū)動裝置的驅(qū)動端鉸接，連桿驅(qū)動裝置用于固定于賽車的一側(cè)，并與控制器連接，連桿驅(qū)動裝置用于驅(qū)動連桿拉起或落下側(cè)翼遠離賽車的一側(cè)，控制器根據(jù)傾角傳感器檢測的側(cè)翼的角度，控制連桿驅(qū)動裝置動作，使側(cè)翼在翼展方向上始終與地面保持平行。本申請中的隨動側(cè)翼具有提高升阻比作用的同時，在賽車轉(zhuǎn)向，賽車發(fā)生側(cè)傾時，側(cè)翼能夠自動完成水平調(diào)整，使側(cè)翼在翼展方向上始終保持水平，從而保證了賽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操控穩(wěn)定性，且側(cè)翼不會發(fā)生刮擦，側(cè)翼的翼展長度和離地高度受到的限制較小，能夠增大翼展長度，降低離地高度，提高升阻比。

本發(fā)明提供的空氣動力學套件包含本申請中的隨動側(cè)翼，因此能夠在提升整車升阻比的同時，正常轉(zhuǎn)向，提高了賽車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操控穩(wěn)定性。相較于現(xiàn)有的由三部分組成的空氣動力學套件，結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，維護方便。

本發(fā)明提供的方程式賽車應用本申請中的空氣動力學套件，因此提高了整車升阻比的同時，提高了整車轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操控穩(wěn)定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種隨動側(cè)翼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種隨動側(cè)翼的側(cè)翼側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種空氣動力學組件的安裝布置示意圖。

其中，01為左隨動側(cè)翼、02為右隨動側(cè)翼、03為車體、04為控制器；

1為側(cè)翼、11為內(nèi)固定板、12為主翼板、13為襟翼板、14為外固定板、2為轉(zhuǎn)動連接件、3為連桿驅(qū)動裝置、31為舵機、32為搖臂、4為連桿、5為傾角傳感器。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供了一種方程式賽車的隨動側(cè)翼，能夠在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操縱穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供了一種包含該隨動側(cè)翼的空氣動力學套件，能夠在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操作穩(wěn)定性。

本發(fā)明還提供一種應用該空氣動力學套件的方程式賽車，能夠在不影響賽車正常行駛的前提下，提高整車的升阻比和操縱穩(wěn)定性。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參考圖1，本發(fā)明實施例提供了一種方程式賽車的隨動側(cè)翼，以下簡稱隨動側(cè)翼，其包括側(cè)翼1、轉(zhuǎn)動連接件2、傾角傳感器5、連桿4和連桿驅(qū)動裝置3。其中，轉(zhuǎn)動連接件2設置于側(cè)翼1靠近賽車的一側(cè)，側(cè)翼1通過轉(zhuǎn)動連接件2能夠轉(zhuǎn)動連接于賽車一側(cè)，即賽車左右兩側(cè)中的一側(cè)；傾角傳感器5設置于側(cè)翼1上，用于與賽車上的控制器04連接并檢測側(cè)翼1在翼展方向上與水平面之間的夾角；連桿4的一端鉸接于側(cè)翼1的遠離賽車的一側(cè)；連桿驅(qū)動裝置3固定于賽車的一側(cè)，與側(cè)翼1位于賽車的同一側(cè)，連桿驅(qū)動裝置3與控制器04連接，且連桿4的另一端鉸接于連桿驅(qū)動裝置3的驅(qū)動端，連桿驅(qū)動裝置3能夠驅(qū)動連桿4拉起或落下側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)，使側(cè)翼1繞轉(zhuǎn)動連接件2的連接處轉(zhuǎn)動；控制器04根據(jù)傾角傳感器5檢測的夾角，控制連桿驅(qū)動裝置3動作，使側(cè)翼1在翼展方向上始終與地面保持平行，側(cè)翼1的初始狀態(tài)即為水平狀態(tài)。

該隨動側(cè)翼的工作原理和工作過程為：將隨動側(cè)翼安裝到賽車的左右兩側(cè)，當賽車高速轉(zhuǎn)向，賽車發(fā)生側(cè)傾時，隨動側(cè)翼的側(cè)翼1在翼展方向上會發(fā)生傾斜，與水平面之間形成一定的夾角，傾角傳感器5發(fā)出角度信號，控制器04接收到傾角傳感器5發(fā)出的角度信號后，控制連桿驅(qū)動裝置3動作，從而驅(qū)動連桿4將側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)拉起或落下，調(diào)整側(cè)翼1在翼展方向上的水平，使側(cè)翼1始終保持與地面平行。例如，當賽車向左轉(zhuǎn)向時，則位于左側(cè)的側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)向下傾斜，左側(cè)的傾角傳感器5檢測到側(cè)翼1在翼展方向上與地面的夾角后，發(fā)出角度信號，控制器04根據(jù)該角度信號控制左側(cè)的連桿驅(qū)動裝置3將拉桿1拉起，使左側(cè)的側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)升高，保持了左側(cè)側(cè)翼1的水平，與此同時，位于右側(cè)的側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)向上傾斜，右側(cè)的傾角傳感器5檢測到右側(cè)的側(cè)翼1在翼展方向上與地面的夾角后，發(fā)出角度信號，控制器04根據(jù)該角度信號控制右側(cè)的連桿驅(qū)動裝置3將右側(cè)拉桿4落下，使右側(cè)的側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)降低，保持了右側(cè)側(cè)翼1的水平。如果賽車向右轉(zhuǎn)向，則動作相反，如果賽車直行，兩側(cè)的側(cè)翼1不發(fā)生變動，保持原有的水平狀態(tài)。

可以看出，本申請中的隨動側(cè)翼能夠根據(jù)側(cè)翼1在翼展方向上與水平面的角度自動調(diào)節(jié)側(cè)翼1的水平，在滿足側(cè)翼1具有增大下壓力作用的同時，能夠保證賽車正常行駛，不管是轉(zhuǎn)向還是直行，側(cè)翼1都保持與地面平行，側(cè)翼1不會與地面發(fā)生刮擦，不會損壞賽車部件，從而使整車的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操控穩(wěn)定性得到提高。并且側(cè)翼1在翼展方向的長度和側(cè)翼1的離地間隙受到的限制較小，能夠增大翼展長度，降低側(cè)翼1的離地間隙，進一步提高側(cè)翼1的下壓力，提高整車的升阻比、轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和操控穩(wěn)定性。

如圖1和圖2所示，本實施例提供了一種具體的側(cè)翼1，側(cè)翼包括主翼板12、襟翼板13和固定板。其中，主翼板12的上表面為凹面，主翼板12的下表面為凸面，主翼板12的凹面為迎風面，主翼板12水平設置，傾角傳感器5設置于主翼板12上，優(yōu)選地，傾角傳感器5內(nèi)置于主翼板12內(nèi)；襟翼板13的上表面為凹面，襟翼板13的下表面為凸面，襟翼板13的凹面為迎風面，且襟翼板13靠近車頭的一端(即襟翼板13的前端)位于主翼板12遠離車頭的一端(即主翼板12的尾端)的上方，主翼板12和襟翼板13呈階梯布置，襟翼板13的后端揚起；固定板包括外固定板14和內(nèi)固定板11，主翼板12和襟翼板13的內(nèi)外兩端均分別固定在外固定板14和內(nèi)固定板11之間，轉(zhuǎn)動連接件2設置于靠近賽車的一個固定板上，即轉(zhuǎn)動連接件2設置于內(nèi)固定板11上，轉(zhuǎn)動連接件2的數(shù)量可以為一個或多個，在本實施例中為三個。

主翼板12和襟翼板13的凹面為迎風面，利用空氣動力學原理，主翼板12和襟翼板13在賽車行駛過程中，氣流分別從主翼板12和襟翼板13的上下表面通過，由于氣流在下方凸面的流動速度比上方凹面速度快，由伯努利方程可知，下方的壓強小于上方的壓強，造成壓強差，在側(cè)翼1形成一個向下的力。通過側(cè)翼1提高了整車的升阻比。

當然，側(cè)翼1還可以采用其它類似結(jié)構(gòu)，如包括三個翼板等，并不局限于本實施例所列舉的結(jié)構(gòu)形式，只要能夠起到提高升阻比的作用即可。

進一步地，如圖1所示，在本實施例中，遠離賽車的一個固定板(即外固定板14)的尾端設置有向外側(cè)弧形過渡延伸的弧形折邊141，弧形折邊141的凹面位于外側(cè)。進一步優(yōu)化了氣動效果。

如圖1所示，本實施例提供了一種具體的連桿驅(qū)動裝置3，其包括舵機31和搖臂32，其中，舵機31的輸出軸的軸線平行于賽車長度方向；搖臂32的一端固定于舵機31的輸出軸上，另一端與連桿4鉸接。工作時，舵機31的輸出軸轉(zhuǎn)動，帶動搖臂32擺動，進而帶動連桿4的一端繞舵機31輸出軸轉(zhuǎn)動，形成凸輪機構(gòu)，能夠通過連桿4拉起或落下側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)，側(cè)翼1通過轉(zhuǎn)動連接件2擺動，調(diào)節(jié)側(cè)翼1的水平。

當然，連桿驅(qū)動裝置3還可以為伸縮缸，伸縮缸的一端固定于賽車上，伸縮端與連桿4鉸接，或直接與側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)鉸接，通過伸縮缸的伸縮帶動側(cè)翼1遠離賽車的一側(cè)升起和落下，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)翼1水平的調(diào)節(jié)。

在本實施例中，側(cè)翼1的材質(zhì)優(yōu)選為碳纖維復合材料，以減輕側(cè)翼1重量，實現(xiàn)賽車輕量化。

作為優(yōu)化，在本實施例中，連桿4的兩端和轉(zhuǎn)動連接件2均為魚眼桿端關(guān)節(jié)軸承。能夠使側(cè)翼1的水平調(diào)節(jié)靈活順暢。

基于以上所描述的隨動側(cè)翼，本發(fā)明實施例還提供了一種空氣動力學套件，包括兩個如以上任一實施例所描述的隨動側(cè)翼，且兩個隨動側(cè)翼相對賽車的前后方向左右對稱設置，即空氣動力學套件包括左隨動側(cè)翼01和右隨動側(cè)翼02，左隨動側(cè)翼01和右隨動側(cè)翼02相對賽車的前后軸中點連線左右對稱，分別用于驅(qū)動所在側(cè)的側(cè)翼1水平。

該空氣動力學套件能夠獨立應用在賽車上，與現(xiàn)有的由前擾流板、后擾流板和擴散器組成的空氣動力學套件相比，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，便于方程式賽車的維護和部件更換。且在提高了整車升阻比和穩(wěn)定性的同時，能夠正常轉(zhuǎn)向，不會損壞部件。

基于以上所描述的空氣動力學套件和隨動側(cè)翼，如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供了一種方程式賽車，包括車體03和空氣動力學套件，其中，空氣動力學套件為以上任一實施例所描述的空氣動力學套件，空氣動力學套件對稱設置于車體03的左右兩側(cè)，且空氣動力學套件的兩個側(cè)翼1均通過轉(zhuǎn)動連接件2轉(zhuǎn)動連接于車體03的兩側(cè)。

該方程式賽賽車通過本申請中的空氣動力學套件能夠時刻調(diào)整自身側(cè)翼1的水平，提高了整車穩(wěn)定性和升阻比，不會發(fā)生側(cè)翼1與地面的刮擦，駕駛更加安全。

進一步地，在本實施例中，空氣動力學套件設置在車體03的位于前軸和后軸之間的駕駛室兩側(cè)。這種布置形式與現(xiàn)有的由前擾流板、后擾流板和擴散器組成的空氣動力學套件相比，利用隨動側(cè)翼的形狀特性和經(jīng)過賽車前輪和懸架的側(cè)邊氣流，產(chǎn)生下壓力，并減少氣流對賽車后輪的直接沖擊，減小了整車阻力，進而提高了整車的升阻比，隨動側(cè)翼產(chǎn)生的下壓力，位于整車重心附近，因此不會對整車風壓中心和整車下壓力軸荷比的調(diào)節(jié)帶來太大影響，因而不會削減隨動側(cè)翼的下壓力，從而獲得良好的氣動效益。解決了現(xiàn)有空氣動力學套件所面臨的問題，即為了配平設計所需要的氣動力軸荷比和風壓中心，現(xiàn)有空氣動力學套件需減少方程式賽車前部或后部的氣動下壓力，這種設計會阻礙整車升阻比的提高，且風壓中心會隨著速度的提高而影響賽車轉(zhuǎn)向特性，進而對操縱穩(wěn)定性造成影響。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。