前方赛车如离弦之箭冲向前方
尾迹里翻涌的乱流还在嘶鸣
后车已如蛰伏的猎豹猛扑上前
在气流与尾流的协奏中悄然加速
完成惊心动魄的反超
……
《F1：狂飙飞车》电影截图
这是最近热映好莱坞电影《F1：狂飙飞车》中的激情一幕
今天
“陪你追剧的中国气象”栏目
为你揭开
F1赛车狂飙背后
空气的“魔法”
时速300公里！
F1赛车狂飙背后的尾流效应
尾流是怎么来的？
想象正穿过一片麦浪，你每前行一步都需要拨开前方的麦秆，而身后留下一片混乱的痕迹。车在行进中也是如此。当一辆汽车或自行车高速行进，它必须不断推开前方空气。前部形成高压，空气被迫绕流，向两侧分开；而在车尾，却留下一个低压、紊乱、充满旋涡与湍流的区域——尾流区。
电影中最令人肾上腺素飙升的的镜头，莫过于 “桑尼” 与 “约书亚” 在比赛末尾那次近乎“开挂”般的 “尾流加速”。尽管这种极限超车在真实比赛中并不常见，但其科学原理清晰可鉴。
《F1：狂飙飞车》电影截图
在F1赛场，这一尾流区就像是赛车身后延伸出的“隐形气流通道”。它不是空无一物，而是一片空气湍流区。后车一旦切入其中，就像抓住一根顺风的绳索，会悄然加速。
仿真的F1赛车气流流谱
赛车后部风速矢量图
尾流对后方车辆的影响，并不是“跟着风走”那么简单。它的力量，藏在流体力学的双重馈赠里。
一是减阻。身处尾流中的后车，被前车挡住了迎面的气流，就像跟在一面移动的盾牌后方，空气阻力大幅减小，省力又提速。
二是拉拽。尾流区的低压会形成拉拽效果，使得后方车辆产生一定程度的加速，提升行驶效率。
这就是F1赛车中常用的“跟风战术”，后车偷偷节省能量，在关键时刻猛然加速，上演绝美反超。赛场之上，风不只是阻力，也可能是助力。
事实上，这可不是赛车领域的专属“魔法”，飞机在万米高空航行、自行车队于山地公路间穿梭、我们站在公交车后时被气流猛然一推，这些场景背后，都藏着这位看不见的主角——尾流的“小动作”。
如果说赛车尾流是一场高科技加持的空气博弈，那么自行车比赛中的尾流运用，则是一种凭借经验与配合的竞技智慧。在环法自行车赛这类顶级赛事中，骑手们通常排成队列前进，形成“破风梯队”。
领骑者负责“破风”，开路前行承担大部分的空气阻力；后方“种子选手”藏身尾流中，保存体力。到最后冲刺阶段，“种子选手”从尾流中冲出，以最佳体能状态全力冲刺。
现实生活中能蹭尾流吗？
很多司机或骑行者都有过类似体验：紧跟一辆大货车，仿佛省油又轻松。但这份“风中便车”，其实暗藏危险！
若在高速上尾随前车距离太近，由于反应时间不足，一旦前车刹车，追尾风险极高。另外，尾流中湍流不稳，容易让车辆发生轻微漂移，尤其是在风雨天气下更难掌控。因此，在高速上我们经常会看到“保持车距，安全第一”的提示。
尾流的威力，在天空中更为惊心。飞机在起飞、降落和飞行过程中，会在后方形成强烈的尾迹涡流。这股尾流有时候会持续几十秒甚至几分钟，后面若有飞机过早跟进，轻则颠簸，重则造成飞行姿态失控。
正因如此，民航飞机的起降间隔有严格控制，大型机场甚至配备尾流监测雷达，用以实时判断空气中这些“无形陷阱”。
生活中的“尾流时刻”
其实，我们日常生活中也经常被“尾流”影响。你是否曾在公交车后被风吹得衣角飞扬？你是否曾在骑行中突然感到“轻松许多”？你是否放过风筝，而它忽然失控飘摇？在高楼间穿梭的风、在街角突袭的气浪……这些都和尾流效应有关。
从F1赛道到飞机飞行，从竞技体育到城市街头，尾流无处不在。下次看到一辆车急速驶过，不妨脑补一下空气是如何流动的，当然别忘了要远离它，保护好自己。
参考文献：
1、白以龙. 流体力学（第6版）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2018.
2、David Gordon Wilson. 自行车科学（第3版）[M]. 原书名：Bicycling Science. 上海: 上海科学技术出版社, 2020.
3、石井至. 看不见的风：空气动力学漫游指南[M]. 北京: 中信出版社, 2019.
4、果壳.时速300公里，F1狂飙离不开空气的魔法.公众号推送
5、万举晔.赛车外流场数值模拟及造型优化[D].合肥工业大学,2014.
中国气象报社 出品
作者：穆俊宇