В чём разница между спойлером и антикрылом?

Многие считают, что термины «спойлер» и «антикрыло» обозначают одно и то же. На самом деле это не так, и вот почему.

Различия между спойлером и антикрылом существуют, хотя у некоторых автомобилей, вроде Porsche 911 GT3 RS, есть и то, и другое. Ну а поскольку и спойлеры, и антикрылья являются элементами аэродинамического обвеса, многие водители привыкли использовать эти термины как взаимозаменяемые. Да, они выполняют схожие функции, однако их предназначение и принцип работы совершенно разные. Антикрыло предназначено для увеличения прижимной силы, в то время как спойлер используется для прерывания воздушного потока над кузовом автомобиля и достижения вполне определённых аэродинамических целей (например, уменьшение лобового сопротивления или защита окон от грязи).

Как работает антикрыло

Для того, чтобы лучше понять функцию антикрыла, можно рассмотреть профиль крыла самолёта, именуемый аэродинамическим профилем. Поскольку, чтобы взлетать и оставаться в воздухе, самолётам нужна подъёмная сила, форма их крыльев образует область низкого давления над верхней поверхностью и более высокого давления – под ней.

Это достигается за счёт увеличения верхней (выпуклой) поверхности крыла, относительно почти плоской нижней. В результате, поток воздуха над крылом ускоряется, а разница давлений создаёт подъёмную силу. Важно отметить, что воздух должен проходить по обеим поверхностям: если исключить из уравнения хотя бы одну из них, схема перестанет работать. При этом нельзя забывать, что крылья создают аэродинамическое сопротивление, нагружающее двигатель и влияющее на расход топлива.

Теперь вернёмся к антикрылу, которое обычно находится в задней части автомобиля. Если бы мы использовали тот же аэродинамический профиль, что и в авиастроении, то антикрыло создавало бы подъёмную силу, делая заднюю часть машины неустойчивой. Но если перевернуть конструкцию вверх ногами – она создаст отрицательную подъёмную силу и прижмёт заднюю часть автомобиля к дороге. Использование антикрыла – самый простой способ улучшить устойчивость даже на высоких скоростях, правда за счёт дополнительного лобового сопротивления. С 1960-х годов инженеры искали способы увеличить прижимную силу без ущерба для аэродинамического сопротивления, присущего антикрыльям, но прогресс в этой области привёл лишь к тому, что теперь большие антикрылья ставят в основном на хардкорные гоночные автомобили. Хотя иногда их можно увидеть в повседневной жизни, например, на Porsche 911 GT3 RS, в котором используется массивное антикрыло с функцией DRS (система снижения лобового сопротивления). 

Пытаясь решить проблему с сопротивлением, производители оснащают современные антикрылья элементами активной аэродинамики. На более низких скоростях, когда прижимная сила антикрыла сравнительно невысока, но уровень сопротивления уже довольно значителен, технологии активной аэродинамики позволяют убрать его или установить под другим углом, чтобы минимизировать сопротивление. При увеличении скорости, когда действие прижимной силы становится критически важным, особенно в поворотах, антикрыло, наоборот, выдвигается или меняет угол наклона. К сожалению, у антикрыла есть определённые недостатки, которые очень сложно исправить даже с помощью интеллектуальных систем управления, и чтобы воспользоваться его положительными функциями – придётся мириться с отрицательными.  

Как работает спойлер

Спойлер – это нечто совершенно иное, и принцип его действия кроется в самом названии (слово «spoil» с английского переводится как «портить»). Он портит или, точнее, нарушает воздушный поток, проходящий над поверхностью кузова. Мы уже говорили, что для создания подъёмной или прижимной силы, воздушный поток должен проходить по обеим сторонам крыла, но это правило не относится к спойлерам, потому что они работают совершенно иначе. Спойлер нарушает движение воздушного потока над поверхностью автомобиля, чтобы перенаправить его в другое место или препятствовать завихрениям, которые вызывает лобовое сопротивление. Но главное, он может влиять на воздушные потоки в непосредственной близости от кузова. Зачастую спойлер можно увидеть и в передней части – он ставится под передним бампером и часто называется «юбкой». Юбка приподнимает воздушный поток, отводя его от днища, где много торчащих деталей подвески, создающих значительное сопротивление. Кроме того, она приводит к снижению давления воздуха под передней частью автомобиля и уменьшает её желание приподыматься на разгоне, что в свою очередь повышает стабильность на высоких скоростях. В других случаях, спойлер может направить воздушный поток вдоль кузова, чтобы избежать помех от завихрений, создаваемых вращающимися колёсами.

Спойлеры, установленные на задней кромке крыши, замедляют воздушный поток там, где линия крыши соприкасается с задним стеклом, и направляют его вниз, к багажнику, для нейтрализации турбулентных потоков, вызывающих сопротивление. Бывает, что антикрыло и спойлер используются одновременно. Отличный пример – BMW M4 GTS F82. Крышка его багажника имеет форму небольшого спойлера, который создаёт стабильный воздушный карман в области между багажником и задним стеклом, помогая потоку плавно перетекать с крыши автомобиля на антикрыло, что приводит к увеличению прижимной силы и снижению лобового сопротивления. Aston Martin DBX707 выполняет те же функции, но в обратном порядке: в его случае антикрыло находится на краю крыши, а спойлер – на багажнике.  

Поможет ли установка антикрыла или спойлера улучшить аэродинамику вашего автомобиля?

Установка спойлеров и антикрыльев вряд ли принесёт большую пользу, если у вас нет доступа к аэродинамической трубе и программному обеспечению CFD (вычислительная гидродинамика), с помощью которых можно проверить их эффективность именно для вашей машины. Однако, если существует специальный ОЕМ-комплект, который инженеры создавали для вашей марки и модели, провели в аэродинамической трубе, доводя функциональность до совершенства, то можно рассмотреть возможность его установки. Однако имейте в виду, что любые подобные изменения только увеличат расход топлива и не дадут реальных преимуществ на дороге, потому что скорость среднестатистической машины в городском потоке намного ниже порога, после которого прижимная сила может оказаться полезной. Зато вы наверняка привлечёте внимания полиции, которая мечтает о встрече с такими гонщиками.