ポルシェ 911 GT3(992) VERUS ENGINEERING Ventusエアロ解説

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ポルシェ 911 GT3(992) VERUS ENGINEERING Ventusエアロ解説

  • 対応ポルシェ 911 GT3(992)
  • 出典VERUS「Performance of Verus Engineering's Ventus 1&2 Packages」(Porsche 992 GT3/2022年11月)

Ventusパッケージは、米VERUS Engineeringがポルシェ911 GT3(992)用に開発した2段階のエアロキットです。実車の3DスキャンをもとにしたCFD解析、風洞実験、プロドライバーによる実走テストを経て設計されています。Ventus 1は純正ウイングを生かしたままの構成、Ventus 2はUCWウイングとスプリッターで前後の荷重を大きく増やす構成です。

このページでは、メーカー発行の技術資料(2022年11月版)に載っているデータと解析画像を、当店で日本語に訳して解説します。

主な数値(メーカー資料より) 値
フロントスプリッターの空力効率(L/D) 14.5
UCWウイングの翼角調整幅(資料掲載レンジ) 6°〜12°
強化マウントによる純正ウイングの追加翼角 +4°
UCWウイングの圧力係数(上面/下面) +0.7以下/−1未満
CADモデルと実車スキャンの誤差 1mm未満
CFD解析中のポルシェ911 GT3(992)。車体上を流れるストリームラインを可視化
図1 CFD解析中の992 GT3(Ventus 2想定)。ボンネットのラジエーター出口から抜けた流れがルーフを越え、リアウイングへ届いています。

パッケージ構成

Ventus 1(純正の外観とバランスを保ちたい方向け)

削り出しの強化マウントで純正ウイングの翼角範囲を広げ、ダイブプレーンとガーニーでフロントの荷重と冷却を補う構成です。

  • デュアルダイブプレーン(カナード)
  • ラジエーターアウトレットガーニー
  • 強化ウイングマウント(純正ウイング用)
Ventus 1のフロントビュー。ダイブプレーンとガーニー、ウイングマウントを青色表示
図3A フロント。青い部分がダイブプレーン、ボンネット開口部のガーニー、ウイング付け根の強化マウントです。
Ventus 1のトップビュー。装着部品を青色表示
図3B 真上から見た図。ウイング本体は純正のままで、外観の変化は小さい構成です。

Ventus 2(サーキットでのタイム短縮を狙う方向け)

フロントにスプリッター、リアに純正アップライトを使うUCWウイングを加え、車両全体のダウンフォースを大きく増やす構成です。

  • デュアルダイブプレーン(カナード)
  • ラジエーターアウトレットガーニー
  • フロントスプリッター
  • UCWリアウイング(純正アップライト使用)
Ventus 2のフロントビュー。スプリッターとUCWウイングを青色表示
図4A フロント。スプリッターとUCWウイングが加わり、前後で荷重を作る構成になります。
Ventus 2のトップビュー。UCWウイングとスプリッターを青色表示
図4B 真上から見た図。大型のUCWウイングが、純正アップライトの位置にそのまま載ります。

911 GT3(992)用VERUSパーツ一覧を見る

構成一覧

部品 Ventus 1 Ventus 2
デュアルダイブプレーン(カナード) ● ●
ラジエーターアウトレットガーニー ● ●
強化ウイングマウント(純正ウイング用) ● -
フロントスプリッター - ●
UCWリアウイング(純正アップライト使用) - ●

各部品は単品でも装着できますが、前後の空力バランスを崩さないよう、メーカーはパッケージ単位での導入を推奨しています。

データで見る効果

下のグラフは、純正(Stock)、Ventus 1、Ventus 2それぞれのダウンフォース(上段)とドラッグ(下段)を、対気速度ごとに示したものです。空力の力は速度の2乗に比例して増えるので、曲線は右に行くほど上がります。

帯の幅はウイング角の調整範囲です。Ventus 1の青い帯は純正ウイングを純正角から+4°まで、Ventus 2の赤い帯はUCWウイングを6°から12°まで動かしたときの変化を表します。翼角の調整で、ドライバーの好みに合わせた空力バランスにできます。

992 GT3はもともと空力性能の高い車ですが、Ventus 2は全速度域で純正を大きく上回り、高速域ではその差が数百lbs(百数十kg)に達します。ドラッグの増え方は下段のとおりで、ダウンフォースの伸びと比べると小幅です。

992 GT3のVentusパッケージ別ダウンフォースとドラッグの速度特性グラフ
図2 仕様別のダウンフォース(上)とドラッグ(下)。横軸は対気速度[mph]、縦軸は力[lbs]。1lbs≒0.45kg、100mph≒161km/h。
グラフの帯 下限 上限
Ventus 1(純正ウイング+強化マウント) 純正角 +4°
Ventus 2(UCWウイング) 6° 12°

帯の意味(ウイング翼角の設定範囲)。

部品ごとの解説

ダイブプレーン(カナード) Ventus 1・2

最低地上高を変えずに、フロントのダウンフォースを少し足したいときに向く部品です。板そのものが受ける力(上面が高圧、下面が低圧)は大きくなく、主な役割は車体まわりの流れを整えることです。意図的に作る渦がフェンダー内の空気を抜き、ボディに働くリフトを減らします。

ダイブプレーン周りの気流を可視化したCFD画像
図5 ダイブプレーンを通る気流(ストリームライン)と車体表面の圧力分布。プレーンで向きを変えた流れが、フロントタイヤの後方へ流れていきます。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/取付:位置決めテンプレート+両面テープ

ラジエーターアウトレットガーニー Ventus 1・2

ボンネットのラジエーター出口に立てる小さなフラップです。ガーニーの前に高圧、後ろに低圧ができることでダクト内の流量が増え、ラジエーターを通る風量も増えます。同時にフロントのダウンフォースがわずかに増え、空力バランスを前寄りに動かせます。冷却と空力の両方に効く部品です。

ガーニー装着状態の表面圧力を解析した比較CFD画像
図6 中央で塗り分けた比較図。左半分が表面圧力の解析結果で、ラジエーター出口部に暖色(高圧)が出ています。右半分は形状確認用の表示です。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/取付:ボディラインに合わせて両面テープ+テンプレート

強化ウイングマウント(純正ウイング用) Ventus 1

純正ウイングの翼角範囲を広げる、6061アルミ削り出しのマウントです。純正マウントと置き換えるだけで、ハードウェアはすべて純正を使います。広げた翼角での性能向上はCFDで確認済みです。仕上げはテクスチャ調のパウダーコートで、見た目も純正部品になじみます。

リアウイング周辺の気流を可視化したCFD画像
図7 ルーフからリアへ流れ下りる気流(ストリームライン)。純正ウイングはこの流れの中で働いており、翼角を最適化する意味がある場所です。

素材:6061アルミ削り出し(パウダーコート)/取付:純正マウントと交換・純正ハードウェア使用

フロントスプリッター Ventus 2

フロントのダウンフォースを大きく増やすための中心的な部品です。効率(L/D:揚抗比)は14.5と高い値です。上面の高圧が板を押し下げ、働きの大半は負圧になる下面が担います。下面の形は純正のスプリッターディフューザーへ空気を導くように設計されており、解析はアセンブリ全体で行われています。取付はシャシー各部への固定のみで、切削加工は要りません。

素材はモータースポーツグレードのカーボンポリウィーブです。剛性を保ちながら耐摩耗性が高く、通常のカーボンなら衝撃で割れるような場面でも壊れにくいため、スプリッターに向いた複合材です。

床下の圧力分布を示すCFD画像。スプリッター付近が青
図8 床下の圧力分布。前端のスプリッター下面とその後方が青(低圧)で、フロントタイヤの前で強いダウンフォースを生んでいます。

素材:カーボンポリウィーブ/取付:シャシー複数点に固定・加工不要

UCWリアウイング Ventus 2

リアに大きなダウンフォースが必要な場合のウイングです。翼型はCFDで設計したのち風洞で仕上げており、992 GT3の上で効率よくダウンフォースを生みます。圧力係数(Cp)は上面が+0.7を超えないのに対し、下面は−1を下回ります。翼を強く働かせているのは下面です。992 GT3は純正でトップマウント(スワンネック)構造のため、この下面を支柱が乱しません。UCWと相性が良いのはこのためです。

取付は純正アップライトへのボルトオンです。素材は2×2ツイルのプリプレグカーボンで、クリアコート仕上げです。

UCWウイング装着車を正面から見た圧力分布CFD画像
図9 正面から見た表面圧力分布。ウイング上面に高圧(暖色)が載っています。見えない下面側では、これを上回る強い負圧が生じています。

素材:2×2ツイル・プリプレグカーボン(クリアコート)/取付:純正アップライトへボルトオン/翼角:6°〜12°で調整可

CFD画像の読み方

このページやメーカー資料に出てくる解析画像は、色の意味を知っておくと読みやすくなります。主な表示方法は次のとおりです。

ストリームライン(流線) 空気の通り道を線で表したもの。色は流速で、赤系が速く、青系が遅い流れです。図1・図5のように、部品が流れをどこへ導いているかを見るのに使います。
CpZ(上下方向の圧力分布) 車体のどこでダウンフォースやリフトが生まれているかを示します。青がダウンフォース、赤がリフトの発生域です。図8の青い面が、力を生んでいる場所です。
CpX(前後方向の圧力分布) ドラッグがどこで発生しているかを示します。赤が抵抗を生む場所、青が車を前へ押す側の場所です。
Cp(圧力係数) 大気圧を0とした相対的な圧力です。0より下が低圧(吸われる側)、上が高圧(押される側)。単位のない数なので、速度が変わっても比べられます。
LIC/ウォールシア(表面の流れ) LICは表面を流れる空気をオイルフローのように表示したもの、ウォールシアは表面の摩擦力の分布です。流れの剥離や急な変化を見つけるのに使います。
ポイント 空力係数の増減を表す単位で、1ポイントは係数0.001です。CdやClの変化量を表すときに使います。

開発の裏付け

実車スキャンから作った解析モデル

解析の精度は、もとになるモデルの精度で決まります。VERUSは992 GT3の実車を自社で3Dスキャンし、最も誤差の大きい箇所でも1mm未満のCADモデルを作りました。スルーダクトやラジエーターダクトまで解析モデルに含めています。

3DスキャンデータとCADモデルの照合画像
図10 スキャンデータ(青)とCADモデル(グレー)の重ね合わせ。まだらに見えるのは、両者の差がごく小さいためです。

直進だけを前提にしないCFD

解析には有限体積法CFDのOpenFOAM v2106(SIMPLE法、K-Omega SST乱流モデル)を使っています。実際の走行ではほぼ起こらない完全な直進状態ではなく、0.5°のヨー角を基本条件とし、複数の車高とヨーレートで旋回中の状態も解析しています。フロントの3基のラジエーターなどの冷却系は、多孔質体としてモデル化されています。

風洞と実走で確認してから製品化

ウイングの翼型はCFDで設計したあと風洞実験で詰めています。開発ではプロドライバーによるサーキットでの実走テストを行い、過去の製品で実績のある設計手法も取り入れています。純正並みのフィットで、車体への恒久的な加工はありません。エンジンには手を入れないため、駆動系のメーカー保証はそのまま残ります。

構成のご相談

走り方(街乗り中心、走行会、タイムアタック)と現在の仕様をお知らせいただければ、上のデータをもとに構成をご提案します。単品から段階的に導入するご相談もお受けしています。


適合:ポルシェ 911 GT3(992)。図版と数値はVERUS Engineering発行「Performance of Verus Engineering's Ventus 1&2 Packages」(Porsche 992 GT3/2022年11月19日)によるもので、解説は同資料をもとにRK-ONLINEが構成・翻訳しました。