Притискаща аеродинамична сила (Downforce)

Притискащата аеродинамична сила е насочена надолу сила, която въздушният поток над и под движещия се автомобил поражда, за да го прилепи към пътната настилка. По същество това е обърнатата наопаки аеродинамична подемна сила: докато крилото на самолета е профилирано така, че да го издига, аеродинамичните повърхнини на автомобила са оформени така, че да притискат каросерията към асфалта. Целта е проста, но мощна — като натоварват гумите по-силно, без да добавят реална маса, тези сили им позволяват да предават по-големи усилия при завиване, спиране и потегляне, а оттам и по-високи скорости в завоите и по-къси спирачни пътища.

Силата възниква по същия принцип, който повдига самолета, а именно от разлика в налягането между две повърхнини. Задното крило представлява обърнат аеродинамичен профил, който ускорява въздуха под долната си повърхнина и създава ниско налягане отдолу и по-високо отгоре, засмуквайки задницата надолу. Под автомобила внимателно оформеното дъно и задният дифузор ускоряват потока през тесен процеп и след това го разширяват, пораждайки зона на ниско налягане, която издърпва цялата подова част надолу — изключително ефективен ефект, защото добавя малко съпротивление. Предните сплитери, направляващите перки и канардите разпределят натоварването между осите, за да остане автомобилът стабилен, а не олекнал отпред или претоварен отзад.

За водача ползата нараства със скоростта, тъй като аеродинамичната сила се увеличава приблизително с квадрата на скоростта. При ниска скорост крилото почти не върши работа, но при състезателно темпо то може да притисне автомобила надолу със сила, равна или по-голяма от собственото му тегло — оттук идва и прочутото твърдение, че някои състезателни автомобили теоретично биха могли да се движат по таван. Това допълнително сцепление позволява по-късно спиране, по-високи скорости в средата на завоя и по-добра устойчивост при висока скорост, държейки автомобила прилепнал там, където само механичното сцепление би му позволило да поднесе или да стане нервен.

Притискащата сила се развива драматично от 60-те години на миналия век, когато първите примитивни крила биват монтирани върху болидите от Гран при. Откриването на земния ефект през 70-те години, използващ подовата част, а не само добавените крила, преобразява автомобилния спорт и по-късно отчасти е забранено по съображения за безопасност. Днес тези принципи достигат до бързите серийни автомобили чрез фиксирани спойлери, активни задни спойлери, които се разгръщат при скорост, и плоски подови панели, докато серии като Формула 1 генерират по-голямата част от притискащата си сила от дъното и дифузора при строго регламентирани правила.

Основното ограничение е, че притискащата сила никога не е безплатна — всяка повърхнина, която притиска автомобила надолу, едновременно смущава въздуха и добавя челно съпротивление, повишавайки разхода на гориво и ограничавайки максималната скорост. Затова инженерите се стремят към най-доброто съотношение между притискаща сила и съпротивление, а не само към максимална притискаща сила, и много серийни автомобили използват регулируема аеродинамика, която прибира тези елементи на магистралата. Изкуството да се балансира сцеплението спрямо съпротивлението свързва притискащата сила пряко с по-широката аеродинамика, коефициентите на челно съпротивление и подемна сила, както и с челната площ.