Рис. 4.3. Зависимость Сх от сечения и длины обтекаемого симметричного профиля [2] (? — угол между сектором скорости потока и осью профиля): 1 — квадратное сечение 56 х 56 мм, l = 400 мм; 2, 3, 4 — круговое сечение диаметром 64 мм и длиной 600, 400 и 300 мм. При отношении длины к поперечному размеру, равному 1:1, т. е. когда тело имеет форму шара, условия обтекания резко меняются из-за срыва воздушного потока в области, близкой к миделю. Зависимость изменения силы сопротивления такого объекта от скорости набегания воздушного потока показана на рис. 4.4. Рис. 4.4. Зависимость сил сопротивления Q от скорости v для шара диаметром 0,24 м [2] Веломобили движутся в таком интервале чисел Рейнольдса, в котором наблюдается резкое изменение значения коэффициента Сх (рис. 4.5). Принимая характерный размер — высоту аэродинамического кожуха L = 0,6 м, скорость v = 5–10 м/с, кинематическую вязкость воздуха 1,4 • 10-5 м2/с, получаем: Re= (2,144 – 4,28)105. Для веломобиля со сферическим корпусом возможен парадокс: двигаться против ветра будет легче, чем по ветру. Рис. 4.5. Зависимость С от критерия Рейнольдса Re для различных тел [2]: 1 — пластинки; 2 — эллипсоида, большая ось которого перпендикулярна к потоку; 3 — шара; 4 — шара с турбулизатором (проволочное кольцо, расположенное в передней части шара); 5 — эллипсоида, большая ось которого параллельна потоку Если для гоночных веломобилей колеса можно разместить в корпусе (это ограничивает угол поворота при рулении), то для дорожного веломобиля колеса, видимо, могут находиться снаружи корпуса. Заделка боковых поверхностей колес пленкой в первом и во втором случаях [2] снижает Сх с 0,9 до 0,3, однако при поперечном боковом ветре эффект может оказаться обратным. В дорожном веломобиле целесообразно ездить в положении, когда голова веломобилиста выступает из кожуха. Это улучшает обзор, вентиляцию и акустику. Продувки фюзеляжей с подобными открытыми кабинами показывают, что сопротивление при этом увеличивается на 30 %. Для безопасности при опрокидывании и для защиты от солнца целесообразно иметь над головой жесткий козырек, выполненный в виде крыши, которая может защитить лицо веломобилиста в дождливую погоду от падающих под углом капель дождя. Капли дождя падают со скоростью v= 4,6(d)-? м/с [35], где d — диаметр капли, мм. При скорости веломобиля 10 м/с угол падения капель по отношению к горизонту будет около 25°. В соответствии с этим и должен быть спроектирован козырек над головой водителя веломобиля.