Aerodynamisme

Nos voitures pneumatiques commenceront toutes par un simple bloc de bois. Nous allons faire une chambre creuse à l'intérieur de la voiture pour y placer un petit bidon de CO2. Ce bidon est rempli de Co2 sous haute pression, vous permettant ainsi de faire avancer votre voiture a de très grande vitesse. Toutes les voitures seront propulsées de la même manière. Lors de la conception, prenez le temps de choisir la conception aérodynamique la mieux adaptée pour votre voiture.

Pensez à la performance de votre voiture. Dois-je faire ma voiture aussi longue que possible. Dois-je la rendre aussi petite et légère que possible? Ou devrais-je plutôt me concentrer sur une voiture aussi aérodynamique que possible? Rappelez-vous des lois de physique qui affecteront votre voiture lors du concours .

Nous regarderons d’abord ce qui propulsera vos voitures. La cartouche de Co2 créera la poussée, la puissance nécessaire pour déplacer votre voitures.

La Poussée

La poussée est ce qui forcera vos voitures vers l'avant. La poussée est fondamentalement le principe selon lequel chaque action entraîne une réaction égale et opposée. Dès que nous laissons le Co2 s'échapper de l'arrière de votre voiture, la voiture avance. Comme un ballon. Le plus d'air est insufflé dans le ballon, le plus de pression est créée a l'intérieur. Puis, lorsque le ballon est relâché, l'air qui s'échappe l'oblige à traverser la pièce. Cela crée une poussée, cette force fait avancer le ballon.

La Traînée

Nous avons parlé de la traînée dans les lois de la physique, mais nous devons maintenant l'examiner plus en profondeur. Qu'est-ce qui rend une voiture plus aérodynamique que la suivante? Tout se résume à réduire la traînée. N'oubliez pas que le glissement est la résistance d'un objet lorsqu'il se déplace. Plus la vitesse augmente, plus la traînée augmente.

Regardez l'image de la voiture F1 en haut de la page, puis comparez-la à celle d'un camion de transport. En dehors de la taille du camion, qu'est-ce qui rend la voiture de F1 plus aérodynamique? Simplement son profil plus bas? Son spoiler? De nombreux facteurs contribuent à la faible traînée des voitures de F1. Nous allons examiner chacun d'eux en profondeur.

Il faut d’abord penser à la forme de base. Le transport ressemble à un rectangle lisse. Ce n'est pas exactement la première chose à laquelle vous pensez quand vous pensez aérodynamique. La voiture de F1 ne ressemble toutefois pas vraiment à une forme conventionnelle. Comment savons-nous quelles formes sont aérodynamiques? Nous pouvons utiliser ce tableau de Wikipedia pour vous aider.

Drag Coefficients expliqués dans les années 1930. Commencez la vidéo à 2:20.

Regardez ces deux exemples. Le camion et la voiture. Le camion a un coefficient de traînée d'environ 0,50. La voiture (La Volkswagen XL1) a un coefficient de traînée de 0.15! Pour le plaisir, voici une liste des voitures et leur coefficient de traînée. Voyez si vous pouvez trouver le vôtre là-bas.

L'image nous dit que la forme la plus efficace est le corps profilé. Cela ressemble à un cercle étendu. Alors, pourquoi plus de voitures ne sont-elles pas conçues de cette façon? Pensez d'abord à l'aspect pratique. La longueur et la forme de la voiture seraient très difficiles à conduire et à garer. Il y aurait beaucoup d'espace gaspillé. Les voitures doivent non seulement être aérodynamiques, mais surtout pratiques.

Le caractère pratique est un facteur aussi important lors de la conception d'une voiture que l'aérodynamisme. Il est plus difficile d’envisager d’autres limitations, mais elles existent. Par exemple, où le réservoir d'essence est accédé sur une voiture. Le réservoir doit être accessible sur le côté pour utiliser correctement les pompes à essence. Les lois ont également une incidence sur la forme de la voiture, par exemple le terme "légal de la rue". En fait, il existe des lois sur la hauteur d'un pare-choc.

De plus en plus de facteurs ont une incidence sur la conception d'une voiture moderne au-delà du simple aérodynamisme. Mais c'est une discussion pour une autre classe. Revenons à l'aérodynamisme.

Nous avons couvert les formes de base les plus aérodynamiques, parlons des tourbillons mentionnés dans le film noir et blanc. Nous avons pu voir dans la vidéo les tourbillons laissés derrière certaines formes moins aérodynamiques. Ces "tourbillons" ont créé plus de traînée. Pensez à passer la main par la fenêtre de la voiture. Que se passe-t-il lorsque vous rapprochez votre main de la voiture, derrière le miroir? La résistance au vent disparaît. En fait, vous pouvez ramener votre main plus loin du miroir et voir l’ampleur du tourbillon créé par le miroir.

Où d'autre y aurait-il des remous sur un véhicule? Pensez au camion de M. Bollman. Pas les miroirs, mais plus en arrière. La caisse du camion! Le vent qui souffle de la cabine du camion se déplace comme l'eau dans la vidéo en noir et blanc. Il tourbillonne dans la boîte et crée plus de résistance, augmentant la résistance au vent. Comment le camion pourrait-il devenir plus aérodynamique? En ajoutant une casquette sur la boîte. Certains couvercles de caisses ont un profil bas et ne couvrent que le dessus, mais un choix plus aérodynamique consisterait à recouvrir la boîte entière et à poursuivre avec la forme de la cabine.

De retour à nos dragsters.

Nous avons abordé la forme, la traînée et les formes plus ou moins aérodynamiques. C'est à vous de décider comment vous voulez que votre dragster soit formé. Mais nous devons penser à un autre facteur qui affecteront notre dragster. Les contact avec le sol. Toutes les voitures auront quatre roues et deux essieux. C’est à vous de choisir où les mettre sur la voiture, mais nous pouvons couvrir quelques notions de base afin que les roues tournent librement.

Assurez-vous qu'il n'y a pas de bosses ou de défauts sur vos pneus. La moindre imperfection peut ralentir votre voiture. Lors de l'installation des essieux, assurez-vous qu'ils sont installés perpendiculairement à la carrosserie de la voiture. Cela signifie que les essieux sont installés à angle droit par rapport à la carrosserie.

Nous avons traité de tous les principaux facteurs qui vont affecter nos dragsters et de la façon de les gérer. Assurez-vous que votre voiture est aérodynamique en utilisant toutes les informations de cette page. Regardez la vidéo dans la section portfolio pour savoir comment dessiner un dragster dans Sketchup. Bonne chance!