Для элементарной площади сечения автомобиля с размерами, равными единице по ширине и ds по контуру сечения, элементарная аэродинамическая сила dP_w= pqds.

Горизонтальная и вертикальная составляющие этой силы для вертикального сечения дадут значения элементарных сил лобового сопротивления и подъемной:

а для горизонтального сечения — сил лобового сопротивления и боковой:

В формулах (58) — (61) ϕ и ψ — углы вектора р соответственно с вертикальной и горизонтальной осями.

Таким образом, если известно распределение давлений на поверхности автомобиля в различных его сечениях, то для каждого такого сечения можно определить величину лобовой, боковой и подъемной сил. Это достоверно, если считать, что сечение остается неизменным на ширине (для вертикальных сечений) или высоте (для горизонтальных сечений), равной единице, т. е.

Эти интегралы можно решить в графической форме. Рассмотрим в качестве примера решение интеграла (62). Определим для некоторого числа точек, расположенных друг от друга на расстоянии ∆s, величины p sin ϕ (рис. 93, а) и отложим их (рис. 93, б) в виде р sin ϕ =f(s). Планиметрируя по графику площади положительных F₁ и отрицательных F₂ значений p sin ϕ, можно приближенно найти

где m_р и m_s — масштабы p и s.

Аналогично можно найти решение двух других интегралов, имея в виду, что определяемые силы учитывают лишь сопротивление формы и не учитывают сопротивление поверхности. Правда, величина сопротивления поверхности при определении силы лобового сопротивления, сравнительно невелика.

Рис. 93. Определение действующих на автомобиль аэродинамических сил по эпюрам распределения давлений

С учетом сделанного замечания можно определить аэродинамические коэффициенты для различных сечений. Например, коэффициент лобового сопротивления

По эпюрам распределения давлений можно определить и величину аэродинамических моментов, действующих в различных сечениях. Например, опрокидывающий момент относительно передней кромки кузова, действующий на вертикальное сечение в продольной плоскости симметрии автомобиля,

где l — габаритная длина автомобиля; х — расстояние от данной точки до передней кромки кузова.

Для графического решения этого интеграла необходимо построить зависимость px=f(s) и, планиметрируя площадь интеграла, определить величину М_у.

Автор: Е.В. Михайловский