다운포스

 

공기역학용어이고 비행기가 이륙할때 쓰이는 양력과는 반대방향(아래)으로 작용되는 힘이다.
주로 모터스포츠에서 많이 듣게되는 용어인데, 여기선 공기저항를 이용해 차체를 바닥으로 눌러 접지력을 확보하는것을 이른다.
모터스포츠에서 트랙은 엔진 리미티드 구간과 그립 리미티드 구간으로 나뉘는데, 엔진 리미티드 구간은 직선 구간으로 차량의 출력이 좋아야하는 구간이라면, 그립 리미티드 구간은 코너구간으로 차량이 적절한 그립으로 코너를 빨리 돌아나가는것이 관건이 되는구간이다.(그립=접지력)
접지력이 낮으면 코너를 못돌고 스핀하거나 미끄러져버리기 때문에 최대한 감속할수밖에 없다. 접지력이 높으면 고속으로 코너를 돌아나갈수 있어 랩타임 단축과 추월에 유리하다.
여기서 왜 그립 리미티드 구간이라는 이름이 붙었는지를 본다면, 똑같은 엔진 성능을 가진 차가 있다고 가정했을때, 코너를 더 빠르게 돌아나갈수 있는 차량은 더 높은 속도에서도 타이어가 접지력(그립)을 유지할 수 있는 차량이기 때문이다.
접지력은 타이어와 차량의 무게배분, 무게중심의 높이로 결정되는데, 코너 바깥쪽으로 나가는 원심력을 이겨낼 방향이 횡방향으론 존재하지 않아서 (끈같은걸 매달거나 코너 안쪽에 자석을 놓을순 없는 노릇이니..)공기저항를 이용해 차체를 바닥으로 눌러 접지력을 늘이는데 이용한다.
또한 당연한 소리로, 자동차는 땅으로 다니는거지 날아다니는게 아니기 때문에 다운포스를 제대로 잡지 못하면 차가 이륙해버리는 사고가 일어나기도 한다. 하늘에서 조종이 불가능한 자동차가 공중에 떠버렸다? 그럼 결과는 하나다. 실제로 닛산 GT-R뉘르부르크링에서 다운포스를 제대로 잡지 못해 '''차가 관중석으로 날아가버려서''' 관객 한명이 숨진 사고가 있었다. 사고 영상. 르망 24시에서도 1999년 메르세데스 벤츠 1대가 날아간 사고가 있었다.#
공기역학부분은 모터스포츠에서 돈잡아먹는 하마이기도한데, 으레 전산유체역학에 관련된 것들이 그렇듯 컴퓨터 시뮬레이션으론 계산에만 어마어마한 연산능력을 필요하는데다 그마저도 최적의 다운포스와 공기저항 감소를 찾아내기 힘들며, 여러 모형을 만들어보고 풍동실험장에서 바람을 만들어내서 센서로 테스트하게되는데 풍동 가동비용 및 테스트비용이 정신을 아득하게 만들 정도로 비싸다. 양산차 쪽에서도, 특히 고급 라인업으로 가면 차값이 아득히 비싸지는 여러 원인 중 하나. 개발 비용의 뽕을 뽑아야 하니까.
스포츠카나 레이싱카들은 이 다운포스를 늘리는데 공력성능을 집중한다. 그러나, 다운포스를 생성해내는 특성상, 공기저항계수가 필연적으로 늘어나는데다, 표면적이 크면 클수록 공기와 맞닿는 면적이 넓어지게 되어 공력효과가 극대화 되므로, 전면 투영면적에서 손해를 보더라도 차체를 최대한 크고 넓게 만드는것이 대부분이라, 총체적 공기저항값인 cdA를 산출해보면 일반 자동차에 비해서 무척 높은편이기 때문에, 가벼운 몸무게로 인해 동출력대 GT카나 스포츠 세단에 비해 탁월한 가속력을 자랑하나, 의외로 날렵한 외모와는 다르게 비슷한 마력대의 GT카나 스포츠 세단에 비해 속칭 고속빨, 즉 최고속도 성능이 많이 희생되는 경향이 있다. 그럼에도 불구하고 주행안정성과 전반적인 운동성능이 높아져서 확실히 서킷에서의 랩타임같이 간결하게 스펙형식으로 제원표에 기재하기에도 좋기 때문에, 시간이 지날수록 이런 트랜드는 더욱 가속화가 되어가는 추세여서 현재의 스포츠카들은 과거의 스포츠카들 만큼 출력대비 최고속도가 그리 높지 않다. 과거 포르쉐 959나 페라리 F40은 지금 기준에서는 상당히 단촐한 400마력 중후반대의 출력을 가지고도 시속 320km/h를 도달 시키거나 조금 넘는 정도의 최고속도를 발휘한것에 비해, 현대의 400마력 중후반대 스포츠카들의 최고속도는 320은 커녕 300정도도 도달이 불가능한 경우가 상당히 많다.

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