针对汽车高速稳定性和节能减排两个问题,运用汽车空气动力学原理,建立汽车与尾翼的物理模型,通过数值模拟仿真,研究汽车随动尾翼调控升力的机理和规律,构造一种既可控制升力大小又可控制升力方向的新型汽车尾翼。所进行的主要工作内容有:(1)研究机翼产生升力的机理,得出尾翼产生负升力的两个因素。单独应用尾翼迎角这个因素在翼型数据库中找出一种阻力较小的上下对称翼型。对其单独进行仿真研究,得出它既能控制升力的大小又能控制升力的方向,并且它产生正负升力的能力是一样的。接着将它安装在模型汽车的尾部进行共同仿真,研究它在汽车尾部环境下控制升力的机理和性能。发现它在正迎角时,产生正升力能力下降,阻力增加;负迎角时产生负升力能力增加,阻力也增加这一规律。(2)结合机翼产生升力的两个因素构造出一种新的高性能尾翼,即前后对称尾翼。对其进行单独的仿真,研究它控制升力的机理和性能,发现它相对于上下对称翼型能产生更大的升力。将其装在汽车尾部进行联合仿真,研究它在汽车尾部调控升力的机理和性能。发现它调控升力的性能比上下对称尾翼优良。在前后对称尾翼的两端安装端板,仿真研究端板抗翼尖涡影响的效果,在实践中说明随动尾翼在调控汽车升力方面的应用。(3)对汽车和前后对称尾翼进行风洞实验,虽然实验结果和仿真结果有一定的误差,但是仍然能表明前后对称尾翼能较好的调控汽车升力。在30m/s以前汽车随动尾翼调控汽车升力的效果不是很明显,在30m/s以后汽车随动尾翼调控汽车升力的效果十分明显。