【GT空力】名作レースゲーム「グランツーリスモ攻略：車の基本性能」目に見えない空気の壁、エアロダイナミクス(空気の流れをコントロールする技術)のご紹介

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今回は、名作レースゲーム「グランツーリスモ攻略：車の基本性能」目に見えない空気の壁、エアロダイナミクス（空気の流れをコントロールする技術）についてご紹介します。

プラモデル1/24 ブルン ポルシェ 962C 1987 スパ・フランコルシャン [20503]

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高速性能を一変させるほどの影響力を持つボディデザイン。トップスピード、スタビリティ、そしてエコノミー性能。いまやエアロダイナミクス（空気の流れをコントロールする技術）を抜きにクルマは語れない。

プラモデル1/24 ZN6 TOYOTA 86 `12 GREDDY＆ROCKET BUNNY ENKEI Ver. 「ザ・チューンドカーシリーズ No.1」 [050934]

高速走行において「空気抵抗」が及ぼす影響はきわめて大きい。速度が増すほどクルマの前進する力を奪う、目に見えない「空気の壁」だ。

プラモデル1/24 YHP ニッサン R92CP [20404]

空気抵抗による影響は80km/h程度から無視できなくなり、以降速度の2乗に比例して大きくなる。つまり速度が2倍で4倍に、3倍では9倍になる。実際にはタイヤの「転がり抵抗」などもあるが、エンジン出力で空気の壁を破れなくなった時が、そのクルマの最高速。最高速や高速性能を重視するレーシングカーやスポーツカーはもちろん、燃費を重視する実用車でも、空気抵抗の低減は重要になっている。

プラモデル1/24 ランチア デルタ S4 `86 モンテカルロラリー仕様 「BEEMAXシリーズ No.23」 [098851]

車高は高いよりも低いほうが抵抗が少なく、形状自体も走行風をスムーズに後方に受け流す「流線型」や「ウェッジシェイプ(くさび型)」が有利。さらに「ボディの表面に余計な凸部がない=フラッシュサーフェス」は、空気抵抗を低減させるデザイン処理といえる。

プラモデル1/24 ウルフ・カウンタック バージョン1 「スーパーカーシリーズ No.3」

一方留意点もある。空気抵抗の小さいボディは、横から見ると飛行機の主翼のような形状になっていることが多い。このようなボディは上部を流れる空気が下部よりも速くなり、ボディを「上方に浮かせようとする力=揚力」が発生してしまうという問題が生じる。

プラモデル1/24 ニッサン DR30 スカイラインRS エアロカスタム ’83 「ザ・モデルカーシリーズ No.108」 [57117]

しかし揚力を抑えるためには空気抵抗を増す必要があるため、「空気抵抗」と「揚力」のバランスポイントをどこに置くかが、デザイン開発の重要な鍵となるのだ。

さらに、高速走行では直進性を乱す横風も無視できない要因となる。エアロダイナミクスは空気抵抗、揚力、そして「ヨーイングモーメント」まで含めたトータルバランスで考える必要がある。

プラモデル1/24 ランボルギーニ アヴェンタドール LP700-4 ロードスター 「スーパーカーシリーズ No.12」 [008652]

エアロダイナミクス（空気の流れをコントロールする技術）関連用語をご紹介します。

クルマを正面から見た際の車体のシルエット。この面積が広いほど走行風を多く受け、抵抗が大きくなる。スポーツカーが低く構えたボディを採用するのは、前面投影面積を極力小さくするためでもある。1BOXやミニバンは必然的に不利となる。

ある物体に風を当てて、どの程度スムーズに空気が流れるかを示す係数。あくまで係数であるため速度には影響されない。

実走行で問題になる「空気抵抗」は、この空気抵抗係数(Cd)に前面投影面積を掛けたもの。従って、仮にCd値自体が大きくても前面投影面積の小さいスポーツカーは空気抵抗が小さく、セダンなどでは逆のことがいえる。

高速走行の走行風によって生じる車体を浮き上がらせようとする力の係数。反対に車体を下方向に押し付ける力を「ダウンフォース」あるいは「マイナスリフト」と呼ぶ。

「ダウンフォース」を得るには空気抵抗を増加させることが求められ、また、挙動の安定化を図るには前後のダウンフォースを最適にバランスさせる必要がある。

走行中に受ける風は前からとは限らない。さまざまな方向から風を受けた時に、車体の中心軸周辺に発生し、回転させようと作用する力=直進性を妨げる力を「ヨーイングモーメント」という。

CYM値(ヨーイングモーメント係数）が小さいクルマは横風にも強いといえ、一般的に、重心高が高いトールボディは不利とされている。

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