Как сделать спойлер своими руками?

Установить спойлер на багажник – мечта каждого второго автомобилиста. Это изделие подходит к любой модели машины, делая ее экстерьер более спортивным и динамичным. Многим оно известно под названием «антикрыло», а внешне напоминает ворота в футболе.

Установленное на багажник «антикрыло» своими руками будет выполнять массу полезных функций, а именно:

  • повышать аэродинамические качества машины;
  • улучшать устойчивость и управление, особенно при поворотах;
  • изменять свойства потока воздуха;
  • исключать попадание загрязнений на стекло машины.

Спойлер улучшает устойчивость и управление, особенно при поворотах

Чаще всего приспособление ставится на заднюю дверь или же на крышку багажного отделения, однако не редкостью является и передний спойлер, выполняющий те же функции, что и задний. Он эффективнее справляется со своей работой, когда автомобиль разгоняется до 80 км/ч. На спойлер своими руками чертежей в сети имеется немало, и решение, какую форму и размер будет иметь элемент тюнинга, его расположенеие – заднее или переднее, остается за вами.

Спойлер своими руками на Ваз

Создание

Узнав про хорошие аэродинамические свойства этого элемента тюнинга, многие водители задаются вопросом, как сделать спойлер своими руками.

Для начала найдите в интернете схему, как самому сделать элемент тюнинга. Вооружитесь картоном и карандашом, сделайте чертеж на нем, чтобы потом вам было удобно вырезать по шаблону составляющие изделия.

Схема крепления спойлера

Для изготовления спойлера на ВАЗ 2114 или любое другое авто вам понадобится:

  • пенопласт 1м х 1м с толщиной 50 мм;
  • автоэмаль под цвет машины;
  • лист стали с толщиной не больше 15 мм;
  • шпатлевка и грунт (2-3 банки);
  • эпоксидный клей (до 2 кг) с кистями для нанесения;
  • линейка или рулетка;
  • наждачная бумага с разной зернистостью;
  • стеклоткань (углеволокно);
  • светодиоды (по желанию).

Принцип того, как сделать спойлер на Газель Некст, одинаков для любого автомобиля и предусматривает проведение следующих работ:

  • Используя пенопласт, вырежьте будущую острую часть спойлера по подготовленной схеме. Делайте это по диагонали, чтобы размер изделия соответствовал требуемому.
  • Изготовьте крепежи для элемента тюнинга. Для этого вырежьте из стального листа пластины, просверлите 3-миллиметровые дырки в них на расстоянии не больше 30 мм. Далее сгибайте пластинки в форме буквы L – таким образом удобно закрепить пластинки. В качестве основы под козырек установите гайки с диаметром 6 мм. Приклейте гайки к заготовкам из пенопласта и оклейте стеклотканью, нанося ее в 2-3 слоя. После наклеивания каждого слоя дождитесь высыхания состава, а потом наносите следующий для успешной полимеризации клея. По этой же причине не готовьте сразу много клея – замешивайте его по мере нанесения. Чтобы смыть состав, достаточно горячей воды. Для предотвращения возникновения статического напряжения, которое характерно для мелкой крошки пенопласта при нарезании, во время работы контактируйте с заземленными поверхностями.

Спойлер на Газель Некст

  • Если в заднем спойлере будет стоп-сигнал или другая оптика, заранее проложите внутри проводку и установите подсветку.
  • Нанесите на поверхность грунтовку и шпатлевку, чтобы выровнять ее. Зачистите изделие при помощи мелкозернистой наждачной бумаги для подготовки к окрашиванию.
  • Нанесите на заготовку автоэмаль из баллончика или воспользуйтесь кисточкой.
  • Следующий этап того, как сделать спойлер на ВАЗ, – нанесение на заготовку лака. Перед лакировкой обработайте поверхность обезжиривателем.

После того как вам удалось сделать обтекатель, установите его на заранее подготовленное место кузова.

Делаем спойлер своими руками — пошаговая инструкция

Спойлер или антикрыло — это практически синонимы слов — «автомобильный тюнинг», многие автомобилисты установив на своем «тазике» нечто больше похожее на футбольные ворота, относят свои «шедевры» к классу прокачанных авто.

Но если вам не по душе такой сценарий и вы решили основательно подойти к этому вопросу — рекомендую вам данную статью в качестве пособия, при помощи которого можно создать правильное антикрыло своими руками, потратив минимум средств и своего свободного времени.

Задача антикрыла — прижимать заднюю ведущую часть, увеличивая таким образом сцепление с дорогой, и улучшая управляемость автомобилем.

Моя сегодняшняя статья о том, как сделать задний спойлер своими руками, не прибегая к помощи специалистов, используя подручные средства и необходимый для этого материал.

Создание спойлера происходило прямо на модели, был сконструирован жесткий каркас спойлера, после чего по черновой матрице (шаблону) происходила лепка и склеивание детали. На все про все уходит порядка десяти дней при условии, что руки прямые и времени валом. Дизайн был подсмотрен на какой-то из моделей, честно сказать даже не знаю на какой именно я увидел нечто похожее, но как это часто бывает, руки просто воспроизводят какие-то обрывки или фрагменты из памяти, в результате выходит что-то свое…

Итак, поехали…

Спойлер своими руками: шаблон

Первым делом я прикинул приблизительную ширину антикрыла, после чего отрезал необходимый кусок оргалита. Выпуклость крыши была воспроизведена посредством лекальной направляющей из ДСП.

Затем я выпилил рейку в форме дуги и прикрутил к нижней части к полосе оргалита, после этого из-за нагрузки оргалит сам сформировал внешнюю поверхность будущего спойлера.

Помогал фиксировать крыло в пространстве — пластилин. При помощи скотча заклеил все места, на которых будут размещены горки из пластилина. При помощи толстых слоев сформировал стойки-опоры спойлера, затем установил на них полосу крыла из ДСП. Кстати, пластилин прекрасно позволяет регулировать угол наклона плоскости спойлера, а также его симметрию.

Следующий этап выпиливание кронштейнов из оргалита, которые устанавливаются по бокам антикрыла впритык к стойкам кузова автомобиля. Осталось зафиксировать их при помощи пластилина с внутренней стороны. Завершительный этап создания матрицы-шаблона — проклейка оргалита лоскутами стекловолокна, несколько часов ушло на полимеризацию (высыхание) смолы, после чего мой каркас был готов.

Снятие каркаса было успешным — не было никаких деформаций и перекосов, модель спойлера снялась легко. Таким образом, у меня получилась верхняя часть будущего шаблона, по которому можно будет лепить матрицу и антикрыло.

Матрица спойлера, которую я создавал разделена на две части. Вся прелесть изготовления спойлера «по-быстрому» заключается в том, что первым делом создается верхняя часть модели, с нее снимается матрица и уже после этого долепливается низ.

Чтобы сформировать матрицу спойлера необходимо: использовать тонкий и толстый стекломат. Поверху шерстисотого стекломата укладывается слой стеклорогожи для подстраховки и укрепления матрицы.

Второй этап изготовления спойлера своими руками подгонка макета спойлера.

После того как смола порядком отвердела, перевернутое антикрыло можно переворачивать и проверять, что получилось внутри. Далее выстроил симметрию и сформировал боковые стойки (опоры).

Затем поправил углы модели — подлепил и почистил вместе с фланцем матрицы.

Залепил нижнюю часть спойлера при помощи стеклопластика и сделал отверстия для болтов, они должны быть расположены максимально близко к модели спойлера, это позволит полуформам матрицы лучше и плотнее прижаться.

Подрезал «волосатые» края матрицы при помощи болгарки, поскольку толщина пластика состоящего из 2-х полуформ имеет толщину примерно 6-7 мм. По окончанию подрезки края нужно немного зачистить, это избавит вас от неприятных стеклянных заноз.

Открывать образовавшуюся матрицу спойлера оказалось крайне неудобно, пришлось сначала использовать лезвие ножа. Им провел между полуформами с легкими приоткрывающими движениями. После этого в образовавшуюся тоненькую щель вставил клинья и всяческие щепки. Спустя какое-то время после не совсем приятных манипуляций, полуформы матрицы все же раскрываются.

Чтобы очистить матрицу от остатков пластилина я использовал пластмассовые скребки, после чего все как следует продул горячим промышленным феном и снял остатки при помощи губки.

Деталь формируется с обязательным применением гелькоута, не использовать вовсе внешний, защитный слой на спойлере не рекомендуется. Дело в том, что после окрашивания есть вероятность того, что фактура стекловолокна начнет проступать. Также не забудьте нанести разделительным слоем матрицу и гелькоут, используя широкую кисть.

Хочу отметить, что гелькоут из алюминиевой пудры не лишен недостатков, главным из которых является – база из полиэфирной смолы для формования. Парафин, который входит в состав этой смолы, при полимеризации способен подниматься на поверхность геля… Когда все затвердевает гелькоут приходится слегка зашкуривать.

Пока гелькоут подсыхает, есть время нарезать стекломат и развести густую «баланду», состоящую из аэросила и «полиэфирки», эта субстанция понадобится для наполнения острых углов матрицы.

Понять, что такое контактное формование можно посмотрев пример моего спойлера. Гелькоут покрывается полиэфирной смолой, затем накрывается стекломатом. Первый слой я делаю из трехсотого. Потом по поверхности стекломата наносится смола, после чего при помощи кисти прибивается к гелькоуту. Чтобы избавиться от пузырьков воздуха, которые крайне нежелательны, воспользуйтесь специальным валиком с поперечной насечкой или изготовьте свой.

Рекомендую края свежесформированной детали обрезать, используя острый нож, до тех пор пока полиэфирная смола не перешла из желеобразного состояния в твердое. Это важно, поскольку эта на первый взгляд несущественная деталь позволяет экономить массу времени. Образовавшиеся половинки спойлера необходимо извлечь из матрицы и немного доработать края «наждачкой».

Кульминация…

Спойлер своими руками — готов! Кроме того, в процессе у меня получилось создать матрицу, по которой я в будущем смогу сделать еще не одно такое антикрыло в случае такой необходимости. Процесс склеивания двух половинок происходит следующим образом: на кромки половинок спойлера, которые установлены в полуформы матрицы, небольшой горкой выкладываются полоски кашицы состоящей из аэросила и полиэфирной смолы. При сложении двух половинок воедино, эти полоски каши соприкасаются, прочно склеивая две детали в одну.

Теперь можно достать готовое антикрыло и приступить к финальной стадии: шлифовке затвердевшей каши и подготовке поверхности спойлера к покраске.

Ну вот как-то так… Отныне вам известно, как сделать спойлер своими руками, более того, теперь вы сможете сами создавать матрицы и шаблоны с последующей отливкой антикрыла любой формы. Кстати, разобравшись однажды с тем, как сделать матрицу своими руками, в будущем можно использовать этот опыт не только для спойлеров, но и для изготовления деталей кузова, таких как аэродинамические обвесы, юбки, воздухозаборники и о многое другое.

Внешний вид велосипеда принципиально не изменился за 100 лет. В отличие от самолетов, автомобилей, мотоциклов. Может быть так и надо?

Вопрос на самом деле без подвоха, я действительно не могу дать уверенный ответ. Первые велосипеды, автомобили, аэропланы, мотоциклы были чем-то похожи друг на друга, а еще больше на этажерку на колесах, или на карету. Довольно быстро аэропланы приняли обтекаемую форму, с середины 20-го века тоже самое произошло автомобилями и мотоциклами. Сейчас это происходит с вариантами велосипеда: лигерадами (лежачими велосипедами) и веломобилями. А на собственно велосипедах даже не появляется очевидного улучшения обтекаемости в виде «хвоста» сзади и экрана-обтекателя спереди. Такие обтекатели не ухудшили бы боковую парусность, то есть, с точки зрения техники безопасности ничто не мешает ввести такие обтекатели в традиционный элемент велосипеда (как это имеет место во всяких вариантах мотоцикла). Ссылки на запреты использовать обтекатели в гонках по шоссе вряд ли могут быть объяснением, поскольку есть целый класс велосипедов МТБ, который появился несмотря на всякие запреты. Может быть принципиально улучшать аэродинамику велосипеда просто не целесообразно?

Что-то в этом есть. Обтекаемые формы самолетов появились не сразу. Достаточно вспомнить легендарный У-2 («Небесный тихоход»). Чем-то похож на велосипед 🙂 Скорости полета чуть больше 100 км/ч. Обтекаемость у самолетов появилась, когда скорости стали в разы больше 100 км/ч. Автомобили, когда ездили со скоростями менее 50 км/ч, тоже не особо блистали обязательными сейчас формами. Интересно отметить, что в середине 20 века была как бы мода на обтекаемость, видимо не на пустом месте, но потом она прошла. Видимо не оправдала ожиданий.

Вернемся к скоростям велосипеда «обычного». Это крейсерская скорость 30 км/ч. Но сначала рассмотрим скорости еще ниже. Скорость идущего человека 5 км/ч. Нужна ли аэродинамика на таких скоростях? Конечно нет, иначе бы природа позаботилась бы об обтекаемой форме человека. Как у дельфинов, например. Да и сам человек, как только погружается в воду, то быстро принимает обтекаемую форму, чуть ли не на уровне инстинктов. То есть, для идущего человека аэродинамикой можно пренебречь. Теперь рассмотрим бегущего человека, для начала с «неспринтерской» скоростью 10-12 км/ч. Что-то не заметно, чтобы бегун хоть как-то стремился принять обтекаемую форму, хотя бы нагнул корпус вперед. Теперь рассмотрим рекордсмена мира, У. Болта (Usain Bolt). На 100 метровке 37.6 км/ч (100 метров за 9.58 сек), вполне велосипедные скорости. И тоже, несмотря на рекорд, никакой попытки принять обтекаемую форму. Настораживает. В сети тиражируется статья от 2013 года, в которой ученые на основе скоростной видеосъемки определили расходы энергии и затраты на сопротивление воздуха. Цифры получили как и для велосипеда, Болт боролся с воздухом. Но при этом, мало того, что ему насчитали коэфф. аэросопротивления больше, чем у среднего человека, так еще борьбы этой все-таки не видно.

Рассмотрю, казалось бы очевидный подход к улучшению аэродинамики велосипеда при помощи обтекателей. Берем данные по механизмам аэросопротивления. Основная причина — турбулентность, поскольку именно это описывается затратами сил в соответствии с квадратичной зависимостью от скорости (или кубической для мощности). В сети мне больше всего понравилось компьютерное моделирование потоков компанией Swiss Side для модели реального гонщика. Обычным дымом в трубе так хорошо турбулентность не обозначить. Хорошо видно, что главный источник турбулентного торможения это сам велосипедист, не спасает даже комбез и шлем-капля. Вылизывание обтекаемости самого велосипеда при этом мало что дает. Лучшей из аэродинамических форм считается капля с длиной равной 4-м поперечным диаметрам. То есть, нужно просто накрыть зону турбулентности такой каплей и проблема решена. Действительно, такие эксперименты были и даже дали результаты, первые рекорды скорости (пока они не перешли к лежачим велосипедам). Есть даже упрощенные варианты, в виде довольно комичных «мешков», которые со временем могут стать вовсе не смешными, а наоборот смешно будет без такого мешка 🙂 Появляется проблема бокового сноса от проезжающей фуры, но можно чего-нибудь придумать при желании. Но подчеркну еще раз, желания этого не видно 🙂 По каким-то причинам даже подседельную сумку не делают в виде «профиля», можно было бы взять в готовом виде из обтекателя велосипеда в соревнованиях, которые проводятся параллельно speed-ski.

Попробую теперь с другой стороны, учитывая, что скорости велосипеда находятся между бегущим человеком и старинным автомобилем, определить, действительно ли нужны принципиальные аэродинамические улучшения. Начну с часто приводимых рисунков с иллюстрацией коэфф. обтекания тел различной формы с выделением в качестве лучшей формы капли. Сразу бросается к глаза, что основное отличие формы-капли это отсутствие турбулентности в обтекающем потоке. Даже больше, возможно, что столь резкое отличие коэфф. сопротивления обусловлено как раз отсутствием турбулентности (точнее она сводится к пограничному слою, но это мы пока не будем рассматривать, как и специальную «турбулизацию» типа шарика для гольфа). На самом деле эта картинка хороша только как сравнение формы тел в условиях, когда одни тела образуют турбулентность больше, чем другие. При медленной скорости потока турбулентности может и не быть. На картинке показано обтекание формы типа шар (цилиндр) при разных скоростях потока. Обратим внимание на первый случай: ламинарное обтекание шара. Очевидно, что если рядом расположить форму типа «капля», то она не даст меньшее сопротивление. Скорее даже бОльшее, поскольку ее поверхность больше, соответственно суммарное поверхностное трение будет больше. Далее есть еще три стадии образования турбулентных потоков до случая такой же «чистой турбулентности» как с велосипедистом при моделировании. Эти случаи различаются скоростью, или т.н. числом Рейнольдса, которое определяет взаимосвязь скорости и характерного размера тела с плотностью и вязкостью среды. К сожалению, не настолько все «гладко» с этим числом, на картинках из разных источников, иллюстрирующих аэродинамическое обтекание значения чисел могут довольно сильно различаться.

Тем не менее, отметим порядок величин числа Рейнольдса при переходе от ламинарного обтекания к турбулентному (10^2 — 10^4), а так же крайний случай турбулентности на рисунках (3*10^4 — 10^6), когда обтекание, как ни странно, не сильно отличается от ламинарного.

Перейдем теперь от загадочных чисел Рейнольдса (Re) к велосипедным скоростям. Как уже отмечалось, основной вклад в аэродинамику дает велосипедист. Его характерный размер можно взять за 0.5 м. Тогда скорость 10 км/ч соответствует числу Re = 10^5, а скорость 50 км/ч соответствует 5*10^5. Вклад в аэродинамику от элементов рамы велосипеда, с характерным размером 0.05 м (5 см), соответственно в 10 раз меньше, Re от 10^4 до 5*10^4, и от перьев и прочих мелочей размером 1 см, еще в 5 раз меньше, Re от 2 000 до 10 000.

По значению чисел Рейнольдса видно, что о ламинарном течении воздуха можно забыть. Воздух это не та среда. В принципе ничего странного в этом нет. Представим себе надувной шарик, по которому ударяем рукой, чтобы он отлетел как можно дальше. Довольно быстро шарик замедлится и начнет медленно опускаться на пол. Это и есть ламинарное движение. Скорости предельно низкие по сравнению даже с движением руки. У дельфинов и рыб на самом деле тоже не все «гладко» с ламинарностью, но сейчас не будем об этом 🙂

Интересно другое. Диапазон чисел Рейнольдса для велосипедных скоростей и размеров показывает, что поток находится в переходном виде от «обычной» турбулентности до «плотносжатой», которая, если смотреть чуть издали на поток не особо отличается от ламинарного обтекания (внимание!) тела формы капли вместо шара.

Придется рассмотреть этот диапазон подробнее.

При достижении Re = 10^3 (в случае велосипедиста с характерным размером 0.5 м это скорость 0.1 км/ч) коэфф. аэродинамического сопротивления не изменяется, а само сопротивление зависит от квадрата скорости. Завихрения за велосипедистом разлетаются во все стороны, возможно даже и вперед. При подходе к скорости 10 км/ч (на рисунке этот диапазон, соответствующий верхней строчке таблицы отмечен красным), зона турбулентности сжимается потоком и все больше похожа на каплевидный хвост. Далее турбулентность распространяется навстречу движению и в конце концов охватывает велосипедиста целиком, как бы отделяя его от потока «воздушной подушкой». Это соответствует резкому (в пять раз) уменьшению коэфф. сопротивления. Шероховатость поверхности (на графике это красная пунктирная линия) способствует достижению этого эффекта на меньших скоростях движения, но потом сила сопротивления чуть больше, чем при гладкой поверхности. В рунете есть ссылка на пособие по аэродинамике с еще более наглядной картинкой, причем почти соответствующей нашему случаю, то есть уже в виде силы сопротивления для тела в воздухе (правда размером 0.25 м).

Отмечу, что скорость «кризиса» в км/ч, как рассматривалась выше, будет в диапазоне 65-83 км/ч. Это слегка не совпадает с верхним графиком в «рейнольдсах», но тем не менее качественное совпадение есть, в верхнем графике шар диаметром 0.25 м тоже будет на велосипедных скоростях «слева от кризиса»

Думаю, что именно после такого падения сопротивления имеет смысл говорить о принципиальной пользе тела каплевидной формы. Насколько понимаю, с этого диапазона начинается аэродинамика самолетов, когда можно просчитывать профили крыла, подъемную силу, управление рулями оперения и элеронами. Но если скорость самолета вдруг резко снизится, все это перестает работать и он сваливается в штопор из которого сложно выйти, поскольку управление не работает, как и вся остальная аэродинамическая система. Как рассматривал выше, при таких скоростях, не зависимо от действительной формы тела, обтекание его происходит как каплевидного. Поэтому и падает коэфф. сопротивления. Казалось бы все хорошо. Но это состояние не стабильно. При поворотах, изменении потока и т.п. «турбулентый хвостик» может оторваться от тела и его нужно будет нарабатывать снова. Если закрепить форму потока реальным каплевидным телом, обязательно сохраняя «турбулизацию», то есть «воздушную подушку» вокруг тела, то такая система будет стабильна к поворотам и всяким флуктуациям потока.

Вот еще картинка чуть более громоздкая, но тут есть сравнение с добавлением реального хвостика к сфере (то есть как бы переход к телу каплевидной формы).

Зеленым отметил «перья» велосипеда (нижняя строчка таблицы), синим трубы рамы. Из рассуждений следует, что каплевидная форма на перьях не нужна (разве что для красоты), на раме в общем-то тоже, но не повредит. А для более крупных форм (отмечено красным), капля желательна. Первое, что приходит в голову — это шлем-капля. Это самое простое 🙂 Причем обрабатывать он будет не всю форму велосипедиста, а только голову. А вот подседельная сумка в виде аэро-хвостика получается совсем не нужна.

Поскольку велосипед (да и бегун спринтер) работает в диапазоне скоростей где важна турбулизация (охват всей поверхности тонким турбулентным слоем), то нужно рассмотреть подробнее шероховатость поверхности. Наиболее ярко это применяется в мячиках для гольфа. И это единственный успех, который приходит в голову. В виде моды и экспериментов такое тиснение поверхности время от времени появляется в самых разных областях (например, в горных лыжах), но по-моему нигде пока не закрепилось. Как видно из графиков, шероховатость позволяет сдвинуть резкое падение аэросопротивления в сторону меньших скоростей.

Это — плюс. Но во всех остальных диапазонах — минус. При больших скоростях, когда турбулизация и так имеет место, шероховатость не нужна, даже вредит, поскольку не дает турбулентому слою стать тоньше. В общем, выступает как обычная шероховатая поверхность. Да и при низких скоростях, когда есть так же «обычная турбулентность», плохая поверхность тоже хуже. Тем не менее, поскольку скорости 10-50 км/ч соответствуют переходным режимам, сложно сказать наверняка, какая поверхность лучше, поэтому эксперименты идут вовсю. Вот, например шлем-капля для велосипеда. И аэроколеса. И даже фляга.

В беге тоже есть попытки уделить внимание «тиснению». Видимо сложно принять, то, что У. Болт так быстро пробежал в обычной одежде, не будучи одет как инопланетянин или конькобежец 🙂

Собственно, вот и все вводные данные. Теперь остается рассмотреть, что с этой информацией можно сделать. Итак, с точки зрения аэродинамики велосипедист и велосипед сводятся к набору цилиндрических и шарообразных форм различной величины. Очевидно, что если можно без существенного увеличения поверхности и веса изменить часть форм на каплевидные, то это не вредно сделать. Не зависимо от того, какое это даст преимущество. Разумеется, если есть возможность снизить площадь лобового сопротивления, это тоже нужно делать, но в этой заметке речь не об этом, а об улучшении аэродинамической формы за счет дополнительных обтекателей или о специальном увеличении шероховатости поверхности. Для этого нужно понять, в каком диапазоне турбулентного обтекания мы находимся. И вот здесь, несмотря на подкрепленные цифрами рассуждения, приведенные выше, есть сильно настораживающие моменты, которые никак не согласуются с реальным опытом 🙁 Их всего два. Первый момент это резкое падение аэросопротивления при достижении некоторой скорости, которая к тому же является «водоразделом», при скоростях выше нужно уделять повышенное внимание каплевидным формам, а «тиснение» поверхности может сдвинуть этот водораздел в сторону низких скоростей. Второй момент это насколько все-таки существенна каплевидная форма при скоростях существенно ниже этой «водораздельной». По этим двум моментам у меня нет ясности, поэтому четких выводов даже для себя сделать не могу.

Начну с первого момента. Понижение аэросопротивления в виде скачка должно ощущаться как «пробивание стены» при достижении пороговой скорости. Испытываю иногда похожие ощущения при педалировании в гору, когда увеличение мощности/скорости через «не могу» приводит к тому, что подключается инерция, которой так не хватает при движении в гору. Эта инерция помогает сглаживать неровности дороги и неровности выдаваемой мощности при педалировании. В результате «пиковые» усилия на педалях уменьшаются и педалировать становится легче. В аэродинамике такого «пробивания стены» не испытывал ни разу, хотя когда едешь с горки, то набрать скорость выше 50 км/ч довольно легко. В горных лыжах легко набираю скорости гораздо выше велосипедных и тоже никаких скачков уменьшения сопротивления воздуха не ощущаю. И пока ни разу не слышал, чтобы ощущал кто-то другой. Может быть все дело в том, что нельзя сумму туловища, рук, ног и деталей конструкции велосипеда сводить к сумме цилиндров и сфер? Происходит усреднение, поэтому скачка нет. Но уменьшение аэросопротивления не ощущается и без скачков, и не вычисляется из замеров скорости в зависимости от наклона. Коэфф. аэродинамического сопротивления остается постоянным вплоть до… допустим 120 км/ч («обычные» горнолыжные скорости на супергиганте и спуске). Это действительно странно, поскольку в сети, помимо приведенных выше графиков, которые могут быть иллюстрацией лишь качественных рассуждений, есть и экспериментальные данные.

Красным, как и выше отмечена область для цилиндра диаметром 0.5 м на воздухе при скоростях от 10 км/ч до 50 км/ч. Постоянный коэфф. аэродинамического сопротивление (область левее отмеченной красным цветом на графике) соответствует при «горнолыжной» скорости 120 км/ч характерному диаметру цилиндра всего навсего 4 см. Согласиться с тем, что характерные размеры человека не больше 4 см, я не могу. Это все-таки не мячик для гольфа 🙂 Поэтому пока вынужден считать, что аэродинамическая модель к спортсмену не применима, будь то велосипедист, спринтер или горнолыжник. Поэтому ни о каких «улучшайзингах» в виде тисненой поверхности, плавников на спине, хвостов, «засидельных» сумок с аэропрофилем, обтекателей на руле, с точки зрения теории говорить не приходится. Хотя интересно было бы добраться до аэродинамической трубы и попытаться «пробить стену». Многое бы прояснилось 🙂

Теперь чуть рассуждений о втором моменте. Насколько может уменьшить сопротивление каплевидная аэроформа при низких скоростях? Низкие скорости подразумевают, что есть турбулентность, но нет «турбулизации» — хорошего, похожего на ламинарное обтекания формы. То есть происходит существенный отрыв линий обтекания от поверхности.

В пользу «капли» обычно приводят рисунок подобный этому. Первые четыре фигуры показаны при одинаковой скорости потока, равной, если диаметр 0.5 м, 10 км/ч, нижняя сфера при скорости 100 км/ч. Этот рисунок призван иллюстрировать, что сопротивление определяется поперечным размером зоны турбулентности. На капле «отрыв» линий потока происходит на «хвосте», поэтому турбулентность такая же как у цилиндра размером в 10 раз меньше. У меня есть некоторые сомнения в такой разнице «медленного» обтекания капли и цилиндра, поскольку есть и другие рисунки, отдельно про каплю. Здесь показано, что носовая часть фигуры разрезает поток ламинарным образом, а хвостовая часть никак не может заставить поток «схлопнуться», поэтому возникает зона турбулентности, в том же месте, где у цилиндра, когда фигура начинает сужаться. Или (еще один) рисунок отдельно про цилиндр.

Здесь показано, что при довольно низких скоростях начинает образовываться турбулентный хвостик, который, как и в случае рассмотренных в начале заметки потом не сильно отличается от такового у капли.

Так что, к сожалению по низким скоростям тоже ничего сказать нельзя. Невозможно заявить наверняка, что каплевидная (аэродинамическая) форма элементов и аксессуаров велосипеда что-то даст, но и отрицать этого тоже не нужно. Для себя отмечу эстетическую составляющую аэродинамических форм. Это — красиво. Наверное потому, что сразу кажется, что этот аппарат поедет быстро, а гонщик, точнее пилот просто герой 🙂 Наиболее заметно это в веломобилях. Приходится одергивать себя и напоминать, что мощность «мотора» такого болида всего около 1/4 лошадиной силы.

Подводя итоги, можно сказать следующее. При скоростях до 20 км/ч особенно беспокоиться об ародинамике не нужно. Не из-за того, что с аэродинамикой все в порядке, а из-за того, что затраты сил на преодоление сопротивления воздуха не столь существенны. Далее от 20 до 30 км/ч как бы первая зона вопросов, которые совсем не решены. С точки зрения выдаваемой мощности это как раз скорости, когда можно ехать долго и комфортно. При скоростях выше 30 км/ч при борьбе за уменьшение аэродинамического сопротивления на первом месте не улучшение аэродинамических качеств, а уменьшение лобовой площади, которое определяется возможностью все еще выдавать мощность на педалях. Аэродинамика здесь может помочь и помогает. В настоящее время стараются сделать как можно более обтекаемым велосипед, колеса, форму, шлем. Можно ли принципиально улучшить аэродинамику при помощи запрещенных ныне обтекателей спереди, сзади, в зоне ног — выяснить пока не получилось.

Поиски продолжаются 🙂

Нашел однажды в сети статью, про то, как товарищу в магазине спойлер понравился, но он ему не подошел, на 10 см был короче и решил он сделать спойлер своими руками. Я тоже реши замутить спойлер, на ваз 2110. Путем проб и многочисленных ошибок получился вот такой чудо спойлер. Для его изготовления использовал: эпоксидную смолу, старые простыни, метоллопластиковую трубу, деревяшку, около1кг. автомобильной стеклошпаклевки, с пол кг. простой авто. шпаклевки, краску.

рис.1

Как он манил взоры прохожих… Было очень забавно наблюдать, как случайные прохожие останавливались и тщательно его изучали.

Через некоторое время мне захотелось что-то новенькое и более качественное. Набрав в поисковике слово «спойлер» просмотрел немало картинок с изображением спойлеров, в итоге был выявлен победитель. Нечто похожее я собрался сделать.

рис.2

Из своего прошлого опыта я знал, что качественная матрица будущего спойлера сэкономит мне время, силы и небольшую кучку денег. Для матрицы было куплено 10-12кг. гипса, квадрат 5-ти сантиметрового пенопласта, канцелярский нож, скотч, шлифовальный брусок и наждачная бумага. Отрезал кусок пенопласта шириной сантиметров 30 и нарастил с помощью клея ПВА сантиметров по 15 с каждой стороны в длину. Канцелярским ножом вырезал углубления, края и изгибы, после чего бруском и кусочками наждачной бумаги отшлифовал. Получилась такая вот болванка из пенопласта.

рис.3

рис.4

Затем, скотчем аккуратно обклеил всю поверхность болванки, это нужно для того, чтобы достать ее из гипса. Развел гипс и обмазал болванку, после того как гипс высох, извлек больше ненужную пенопластовую болванку.

рис.5

рис.6

Теперь в отпечаток от болванки тоже очень аккуратно уложил тонкую целлофановую клеенку, приготовил порцию гипса пожиже и залил до верха. Гипс высох, извлек матрицу.

рис.7

бруском произвел конечную шлифовку.

Дальше предстояла оклейка матрицы стеклотканью. Купил 15 коробочек по 285мл. эпоксидной смолы, тонер (краска-порошок для заправки лазерного принтера), пару кисточек, резиновый шпатель, пищевую пленку (пленка которой в магазине заворачивают сыр и колбасу на срезе), стеклоткань я не нашел, пришлось купить рулон стеклохолста это конечно не гуд, но на худой конец пойдет, на совсем худой!!! На матрицу уложил в один слой пищевую пленку, нарезал лоскутов стеклохолста шириной 5-7см., развел эпоксидку, добавив в нее тонер для того, чтобы спойлер был черным и приступил к оклейке, на рисунке с низу показано как наклеиваются лоскутки. Лоскуты стеклохолста при помощи кисточки или резинового шпателя пропитываются эпоксидкой и укладываются.

рис.8

Нужную толщину необходимо выклеить за один раз, нельзя растягивать оклейку на несколько дней, деталь в процессе эксплуатации может расслоиться.

рис.9

Когда нужная толщина была наклеена, положил сверху пленку, присыпал песком и оставил высыхать дня на три. Песок послужил в качестве пресса, это необходимо для получения более плотной, и соответственно качественной детали.

рис.10

Для боковушечек из картона вырезал шаблон, по нему нарезал необходимое кол-во лоскутков, склеил и спрессовал при помощи двух дощечек и кирпича в качестве груза. Прорези сделал при помощи дрели, наждачки и напильника.

рис.11

Прислонив к первой детали, сделал насечки для сверления отверстий под крепление. Совместил для симметрии две боковушки и высверлил три отверстия.

рис.12

Крепить боковушки я решил при помощи саморезов для этого я сделал по три утолщения с каждой стороны.

рис.13

Крепления для ножек спойлера выклеивались в форме буквы Т на фото №18 можно разглядеть получше.

рис.14

На машине подобрал высоту спойлера, затем из картона вырезал шаблон будущих ножек.

рис.15

По технологии изготовления боковушек сделал ножки, только толще в два раза.

рис.16

А вот с креплением ножек к крышке багажника пришлось поломать голову. В итоге сделал деталь длинной сантиметров 25 фото№17 красными линиями показано как укладывались слои рис 1 , потом при помощи болгарки разрезал на 4 части, обточил, просверлил отверстия рис 2.

рис.17

С самого начала, я планировал сделать спойлер, полностью разборным, и с регулируемым углом атаки (наклон спойлера), для чтобы в дальнейшем можно было изменить внешний вид, поменяв ножки или боковушки, а также для установки на крышку багажника разных автомобилей. Таким образом, по плану должен был получиться универсальный спойлер, что у меня и получилось.

рис.18

Заключающая фаза шлифовка, покраска, установка на авто и испытания скоростью. Ну вот в принципе и все. Самодельный спойлер готов!

рис.19

рис.20

рис.21

Чуть не забыл, по моему плану спойлер красится черной краской, а краске свойственно со временем облазить, поэтому в эпоксидку добавлял тонер. Благодаря тонеру, даже если спойлер глубоко поцарапать это будет мало заметно.

Сделать спойлер своими руками, не так уж и трудно, главное в этом деле, желание, прямые руки и немного свободного времени. По финансам вышло меньше 2000 р..

Рубрики: Мотоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *