当汽车高速行驶时,空气并不会一直紧贴着车身表面流动,在经过座舱这样的凸起形状后,气流“来不及”“回到”紧贴车身曲线,便会在后车窗附近发生气流分离,并在后窗两侧形成湍流。空气由高能量的层流变成低能量的乱流,再撞上后方的尾翼扰流板,已经难以形成足够的空动效果。
草率地讲,就是座舱将迎面而来的高质量稳定气流挡了个够,后面的尾翼只能“吃”到低速、零散、混乱的低能量气流。任何空气动力学都需要流速才能产生效果,于是这样的尾翼自然起不了什么作用。
看看TCR赛车的尾翼高度
直接的解决方法是增加尾翼高度,将尾翼“高高举起”避开前方的驾驶舱。但这种做法通常只适用于赛车,街车出于安全等种种原因,布置尾翼时还是只能“躲在”驾驶舱正后方。
平平无奇的街道房车,还想让尾翼起作用?WRC死对头三菱和斯巴鲁最有发言权。在当年的Evo和STI后窗上缘,以及一些改装车身上,都可以发现这么一个梳子般的部件:
不过它并非用于“梳”理气流,而是一排涡流发生器。空气流经这些凸起的尖端会形成一道道涡流,螺旋前进的涡流拥有方向稳定性(联想子弹膛线),并且涡流带有能量的旋转不易被干扰破坏。这些涡流会延缓后窗的气流分离,并阻止了从两侧向后方涌进的混乱气流,从而保证有足够的高能量气流顺利到达尾翼前端。
下面是三菱研发Evo时的试验图,左侧安装了涡流发生器,右侧无。从后窗附近的红色区域面积,可以看左侧后窗下方的表面压力更大,即:涡流发生器让更多的高能量空气到达尾翼前方,而不是直接与后窗分离并绕开了尾翼。