Aerodinamički potisak naniže (downforce)

Aerodinamički potisak naniže, u praksi poznat kao downforce, jeste sila usmerena ka dole koju strujanje vazduha iznad i ispod automobila u pokretu stvara da bi ga pritisnulo uz kolovoz. Po dejstvu je to obrnuti aerodinamički uzgon: dok je krilo aviona oblikovano da telo podiže, aerodinamičke površine automobila oblikovane su tako da karoseriju guraju ka asfaltu. Cilj je jednostavan, ali moćan — gume se opterećuju jače, a da se ne dodaje nikakva stvarna masa, pa one prenose veće sile u krivini, pri kočenju i pri ubrzanju, što omogućava veće brzine kroz zavoje i kraće zaustavne puteve.

Sila nastaje po istom načelu koje podiže avion, dakle iz razlike pritisaka između dve površine. Zadnje krilo jeste obrnuti aeroprofil koji ubrzava vazduh duž svoje donje strane i tako ispod sebe stvara niži pritisak, a iznad viši, te zadnji deo automobila kao da usisava ka dole. Ispod vozila pažljivo oblikovano dno i zadnji difuzor ubrzavaju strujanje kroz uzak procep, a potom ga šire, čime nastaje zona niskog pritiska koja celu podlogu karoserije vuče naniže — vrlo delotvorno, jer gotovo da ne povećava otpor vazduha. Prednji splitter, bočna krilca i kanardi raspoređuju opterećenje između osovina, tako da automobil ostaje stabilan, a ne previše lak na prednjem ili zadnjem kraju.

Korist za vozača raste sa brzinom, jer se aerodinamička sila uvećava približno s kvadratom brzine. Pri maloj brzini krilo gotovo da ništa ne radi, ali u trkačkom ritmu može pritisnuti automobil silom jednakom njegovoj sopstvenoj težini ili većom od nje, odakle i potiče poznata tvrdnja da bi neki trkački automobili teorijski mogli da voze i po plafonu. Taj višak prianjanja omogućava kasnije kočenje, veće brzine u sredini krivine i bolju stabilnost na visokim brzinama, držeći automobil prikovan tamo gde bi ga samo mehaničko prianjanje pustilo da klizi ili postane nervozan.

Downforce se dramatično razvijao od šezdesetih godina, kada su prva gruba krila pričvršćivana na bolide Velikih nagrada. Otkriće prizemnog efekta sedamdesetih, koje iskorišćava donju stranu vozila a ne samo nakalemljena krila, preokrenulo je automobilski sport i kasnije je delom zabranjeno iz bezbednosnih razloga. Danas se ta načela prelivaju i na brze serijske automobile kroz fiksne usnice, aktivne zadnje spojlere koji se izvlače pri brzini i ravne podloge, dok serije poput Formule 1 najveći deo potiska stvaraju upravo iz dna i difuzora, pod strogo propisanim pravilima.

Glavno ograničenje jeste to što downforce nikada nije besplatan: svaka površina koja gura automobil naniže istovremeno remeti vazduh i povećava otpor, čime raste potrošnja goriva i ograničava se najveća brzina. Inženjeri zato traže najbolji odnos potiska i otpora, a ne najveći potisak po svaku cenu, dok mnogi serijski automobili koriste podesivu aerodinamiku da na autoputu uvuku svoje uređaje. Veština usklađivanja prianjanja i otpora povezuje downforce neposredno sa širom aerodinamikom, koeficijentima otpora i uzgona, te čeonom površinom.