Автомобили и тракторы. Основы эргономики и дизайна. Степанов И.С - 121 стр.

метацентра называется плечом ам приложения аэродинамической силы,
создающей момент, стремящийся повернуть автомобиль. При этом под
действием поворачивающего момента машина стремится встать перпенди-
кулярно к направлению воздушного потока, если он не совпадает с ее про-
дольной осью. Однако за счет сил трения в контакте шин с дорогой маши-
на движется в заданном направлении.
      У автомобиля обтекаемой формы этот поворачивающий момент бу-
дет больше, чем у не обтекаемого, из-за большей величины этого плеча.
Величина плеча ам приложения аэродинамической силы наряду с высотой
метацентра определяет аэродинамическую устойчивость машины при воз-
действии продольных и боковых ветров. В идеальном случае - при совпа-
дении центра масс и метацентра аэродинамический момент равен нулю.
Однако в реальных условиях центр масс машины и ее метацентр, как пра-
вило, не совпадают. При этом, если равнодействующая аэродинамических
сил проходит впереди центра масс, то машина поворачивается по направ-
лению ветра, то есть она аэродинамически неустойчива.
      Сила аэродинамического сопротивления тела, перемещающегося в
воздушной среде, определяется коэффициентом аэродинамического сопро-
тивления, лобовой площадью, плотностью воздуха, скоростью натекания
воздушного потока и рассчитывается по формуле, выведенной из основ-
ных положений гидромеханики:
                              РW = C x q F ,                 (5.1)
где Cx - коэффициент аэродинамического сопротивления (обтекаемости);
F - площадь миделевого сечения, т.е. наибольшая площадь сечения тела в
плоскости, перпендикулярной направлению его движения; q = 0,5 ρ V∞2 -
скоростной или динамический напор.
     В окончательном виде выражение (5.1) примет вид:
                          РW = 0,5 ρ C x F V∞2 .             (5.2)
      В теории автомобиля величину 0,5 ρ C x F принято обозначать как
фактор обтекаемости KF . Тогда выражение (5.2) можно представить в ви-
де известной в теории автомобиля формулы:
                          РW = KF (V∞ 3,6) .
                                               2


     Следует учитывать, что скорость V∞ натекания потока может ме-
няться в зависимости от скорости VB и угла натекания β бокового ветра.
При отсутствии встречного ветра скорость натекания воздушного потока
равна скорости движения автомобиля. Для оценки влияния скорости и на-
правления ветра можно использовать следующую зависимость

                     V∞ = Vа2 + VB2 + 2VаVB cos β .


                                                                     121