Technological solutions and innovative digital tools

International scientific-online conference: INTELLECTUAL EDUCATION 
TECHNOLOGICAL SOLUTIONS AND INNOVATIVE DIGITAL TOOLS 
36 
http://interonconf.com
 
– силу лобового сопротивления; 
– боковую силу; 
– подъемную силу; 
– момент 
крена; 
– опрокидывающий момент, или момент тангажа; 
– поворачивающий 
момент, или момент рыскания.
Рис. 1. Схема аэродинамических сил и моментов, действующих на автомобиль: 
– центр тяжести автомобиля; 
– метацентр; 
– плечо аэродинамического 
момента; β – угол натекания воздушного потока. 
Сила лобового сопротивления 
(3) 
где 
– коэффициент аэродинамического сопротивления. 
Боковая сила 
(4) 
где 
– коэффициент боковой силы. 
Подъемная сила
(5) 
где 
– коэффициент подъемной силы. 
Момент крена 
(6) 
где 
– коэффициент момента крена; В – колея транспортного средства. 
Опрокидывающий момент (момент тангажа) 
(7) 
где 
– коэффициент опрокидывающего момента. 
Поворачивающий момент (момент рысканья) 
(8) 
где 
– коэффициент поворачивающего момента. 
Коэффициенты полной аэродинамической силы 
момента 
определяются 
следующим образом: 
√ 
(9) 
√ 
 
(10) 
Сила 
лобового аэродинамического сопротивления существенно влияет на 
затраты мощности при движении автомобиля с высокой скоростью. Боковая сила 
возникает при несимметричном обтекании автомобиля под действием бокового 

---

International scientific-online conference: INTELLECTUAL EDUCATION 
TECHNOLOGICAL SOLUTIONS AND INNOVATIVE DIGITAL TOOLS 
37 
http://interonconf.com
 
ветра. Подъемная сила 
является результатом действующего на днище автомобиля 
большего давления, чем на крышу. 
Точка 
(см. рис. 1) приложения равнодействующей аэродинамических сил 
называется метацентром. Расстояние от центра тяжести до метацентра называется 
плечом 
аэродинамического момента, стремящегося его повернуть. При этом под 
действием поворачивающего момента автомобиль стремится встать перпендикулярно 
к направлению воздушного потока, если он не совпадает с его продольной осью. 
Однако за счет сил трения в контакте шин с дорогой автомобиль движется в заданном 
направлении. 
У автомобиля обтекаемой формы этот поворачивающий момент будет больше, 
чем у не обтекаемой формы, из-за большой величины этого плеча. Величина плеча 
аэродинамического 
момента 
наряду 
с 
высотой 
метацентра 
определяет 
аэродинамическую устойчивость автомобиля при воздействии продольных и боковых 
ветров. В идеальном случае – при совпадении центра тяжести и метацентра – 
аэродинамический момент равен нулю. Однако в реальных условиях центр тяжести и 
метацентр, как правило, не совпадают. При этом, если равнодействующая 
аэродинамических сил проходит впереди центра тяжести, то автомобиль 
поворачивается по направлению ветра, то есть он аэродинамически неустойчив. Сила 
аэродинамического сопротивления перемещающегося в воздушной среде тела 
определяется коэффициентом обтекаемости, лобовой площадью, плотностью воздуха, 
скоростью натекания воздушного потока и рассчитывается по формуле, выведенной из 
основных положений гидромеханики: 
(11) 
где 
– коэффициент аэродинамического сопротивления (обтекаемости); F – 
площадь миделевого сечения, т.е. наибольшая площадь сечения тела в плоскости, 
перпендикулярной направлению его движения, 
q= 0.5
 
– скоростной, или 
динамический, напор.
 
В окончательном виде формулу (11) можно записать так: 
(12) 
Применительно к автомобилю величину 
принято обозначать через 
коэффициент
, называемый коэффициентом сопротивления воздуха. 
Тогда выражение (12) можно представить в виде известной в теории автомобиля 
формулы: 
(13) 
Следует учитывать, что скорость 
натекания потока может меняться в 
зависимости от скорости 
и направления β ветра. При нулевом ветре скорость 
натекания потока равна скорости движения автомобиля. Для оценки влияния скорости 
и направления ветра можно использовать следующую зависимость: 
√ 
(14) 

---