图 16. 10 说明了当升力产生时机翼如何生成阻力。机翼上的阻力由两部分组成。首先， 机翼本身有自己的阻力， 这由流动中的摩擦效应产生， 本身表现为压力损失。其次， 升力由机翼下部（压力边）的正压力和上部（吸力边）的低压力产生， 这可以通过设置机翼角或者适当的机翼轮廓形状实现。由于压力边和吸力边的压力差， 压力在翼尖要平衡， 这就在机翼后产生滚离的边涡流， 形成所谓的U形涡流， 在机翼后引起向下运动。必须用于产生这种边涡流对的阻力分量，称为诱导阻力。
通过使用诱导阻力或涡流阻力的这种模型， 某些空气动力学的影响可以更好理解。结合 16.3.2 小节，可以再次说明为什么不同的后部形状， 由于不同的设计，具有较小阻力或较低正或负的升力， 图 16. 11 说明了阻力和升力之间的二次关系。如 16.3.2 小节所述，在快背式的情况下，形成一对纵向涡流，产生高升力。结果是高涡流阻力， 因此产生高阻力值。在斜背式和直背式的情况下，纵向涡流通常不占优势， 因此其产生小的涡流阻力。在赛车中，通过增加如翼或者扰流板等部件，产生负升力， 因此也可以导致高涡流阻力。然而，为了完整起见，应当指出，赛车还使用所谓的地面效应。即通过使用车辆底部和路面之间的相互作用[I]' 获得负升力，仅有较小的诱导阻力。
在空气动力研发中，使用这种涡流阻力的解释也有助于理解每个后部形状在一定程度上必须单独处理的原因[11 ,12 ] 。如图 16. 12 所示，目的是将后扰流板安装到斜背式和直背式车辆上，以便产生负升力。这种扰流板要充分与车体配合，以避免因扰流板和基本车辆形状产生分离涡流系统的可能性。由于其升力的关系，斜背式车辆通常位于涡流阻力抛物线最小的右边。如果这种类型车辆的升力减少，例如安装扰流板，涡流阻力减少，因此车辆的阻力也减少。既然直背式车辆趋向于显示负升力，其位于涡流阻力抛物线最小的左边。如果扰流板安装到快背式车辆中以产生负升力，则会增加涡流阻力。
这个例子是为了说明，在不同的后部形状上使用空气动力措施，可以对阻力 产生相反影响。
空气动力研发的目的，是要产生低阻力以及低升力。一方面，这通过优化车辆设计和造型达到[ 1 ,7 ,13 - 17 ] 。另一方面，涡流引起低压区域，因而增加阻力和升力。应当避免车辆生成涡流，尤其是车辆后部形成纵向涡流。在这种情况下必须注意的是，由于流动在后部分离的特性方式，不同的后部形状在设计和造型上具有固有的阻力和升力的空气动力特性，见 16.3.2 小节。由于涡流阻力存在，阻力和升力的影响不能彼此分开。
16. 4 空气动力和力矩的确定
车辆空气动力学研发和车辆空气动力及力矩的确定，是在风洞中实现的[ 18 - 21 ] 。典型风洞设计如图 16. 13 所示。空气通过风扇加速，通过喷嘴进入测试段，称为集气室。在环流车辆后，空气通过收集器回收并再回流到风扇。车辆位于集气室中，在平衡时确定空气动力和力矩。
来源：机械工业出版社出版
作者：李杰教授领衔翻译
