空气动力学设计是赛车研发中最耗费时间和成本的项目之一。赛车空气动力学设计的优劣,直接决定了赛场上的竞争力。在方程式赛车、房车赛、耐力赛等各类高水平比赛中,都开放了空气动力学设计,允许各个供应商或车队在规则允许范围内自行设计开发。
本田思域(TCR赛车)
宝马M8(WEC的GTE组别赛车)
赛车比赛的胜利标准简单而明确:用最短的时间到达比赛终点。为了实现最高的平均速度,需要在赛道不同部分之间进行平衡和妥协。
车辆性能包括:动力性能、制动性能、操控性能和耐久性能。空气动力学设计对于这些性能都有影响,特别是操控性能和动力性能。
空气对赛车的作用力,根据作用力的方向,分为阻力、下压力和侧向力。无风天气,以阻力和下压力为主,侧向力很少。大风天气,会产生较大的侧向力。侧向力过大会导致在赛车难以驾驶甚至失控,属于难点问题,目前尚无有效的应对方法。阻力的方向和车辆速度方向相反,阻碍车辆加速。下压力的方向指向地面,让车辆具有更优异的操控性能,能够实现更快的过弯速度,是赛车设计需要考虑的主要目标。下压力和阻力往往是共生关系,车辆的高下压力设定也导致较大的阻力。