只要是看過一眼F1比賽的朋友，一定會被賽車獨特的外觀吸引，這其中包括了我們比較熟悉的前翼和尾翼。近些年F1賽車有了越來越誇張的空套設計，各家F1車隊每年都會花重金在空套的研發設計上，這究竟是為何？空套對於賽車的意義何在？
空氣動力學作為流體力學的一個重要分支，對汽車的經濟性、操縱性、動力性等方面都有很大影響，對F1這樣的頂級賽事來說更是研發工作的重中之重。
今天的F1賽事，在賽車的動力單元，包括髮動機、渦輪增壓器和能量回收系統的研發水平相對穩定的情況下，空氣動力學幾乎主宰了一輛方程式賽車的全部性能。
F1賽車可在5秒內提速至200km/h，極速可超過350km/h。但F1賽道直道少，彎道多，單純靠引擎來提高直道上的尾速對F1賽事的意義並不是最大的。我們知道汽車在彎道中都有極限，超過極限就容易出現推頭或者甩尾，甚至衝出跑道的情況。如果在彎道中輪胎沒有充足的抓地力，即便有再強勁的動力也發揮不出來。為了提高F1賽車的極限，賽車上開始加入了空氣動力學套件。
首先我們要對空套（即空氣動力學套件，後文都將用空套代指）有一個簡單的認識。加入空套的目的就是為了增加賽車的負升力，負升力也就是我們常說的下壓力，是相對飛機機翼的升力提出的。飛機機翼是為了給飛機提供升力使飛機能夠起飛，而F1賽車上的空套就剛好相反。F1上的空套是為了給賽車提供充足的下壓力使其能夠緊緊抓住地面，以提高賽車在彎道中的極限，可以讓賽車能夠以儘可能高的車速通過彎道以提高比賽成績。
F1的空氣動力學套件主要包括前翼、尾翼和擴散器三大部分。
前翼：前翼是安裝在車體最前端的氣動裝置，可提供整車30%的下壓力。
前翼和尾翼中起主要作用的部分是翼片，其產生下壓力的原理和飛機翅膀產生升力的原理完全相同，我們可以簡單理解為賽車上的翼片就是倒置過來的飛機機翼。根據伯努利定理，流速越大的地方壓強越小。賽車翼片的下表面面積大，空氣流速快，壓強小；上表面面積小，空氣流速小，壓強大。因此就會對翼片產生向下的合力，也就是我們常說的下壓力。
前翼除了能提供部分下壓力以外，更重要的作用是整車氣流管理的起點。前翼製造的湍流可控制前輪轉動產生的亂流，儘可能地將他們向外推開，避免亂流進入車底影響擴散器的氣動性能。即便是在轉向過程中，前翼也能正常發揮作用。如果沒有前翼，前輪形成的亂流會直接撞擊後輪，這雖能夠減小後輪的阻力，但對車底的氣動來說卻是災難。
尾翼：尾翼是安裝在車體後側的氣動裝置，可提供整車30%的下壓力。由於尾翼位置較高，只需要負責產生下壓力，因此其結構就相對簡單。
在彎道中，尾翼能為高速疾走的賽車提供充足的下壓力穩定尾部。但在直道中，尾翼就成了阻力的主要來源。因此，在多彎或較短的賽道中，工程師會將翼片的攻角（可理解為翼片傾斜的角度）儘可能地調大來獲取更大的下壓力。而在多直道的賽段，如蒙扎賽道（整個賽季中平均車速最高的賽段）中，工程師會將攻角儘可能地調小，來減小高速中的阻力。
在2011年，為了增加比賽中超車的幾率，增加比賽的觀賞性，國際汽聯將DRS系統引入F1賽車中。DRS相當於給尾翼的翼片加入了一套可調節角度的裝置。在直道中打開DRS，尾翼翼片的攻角隨之調小，空氣阻力大幅降低，使賽車在直道上有了更高的尾速，從而增加了超車的幾率。
擴散器位於賽車車底，提供了整車40%的下壓力。與前翼和尾翼相比，擴散器應用到F1上的時間較晚，但卻是F1賽車上最高效的氣動裝置。與前翼和尾翼的工作方式不同，擴散器在工作時幾乎不產生阻力。
賽車底部的高速氣流在流經擴散器時，氣流由於康達效應會順著擴散器斜面流動，擴散器部分形成真空區，如同一個抽氣泵瘋狂地抽出車底部的空氣，使底部形成負壓區，從而產生巨大的下壓力。
不過，擴散器也有它的缺陷。擴散器對賽車底盤和地面之間的距離要求很高，細微的距離變化就會對整車下壓力有很大影響。理論上來看，擴散器越低越好，可底盤一旦接觸地面後，切斷通過擴散器的氣流，底部的負壓隨即消失，擴散器會立刻失效。嚴重的情況下賽車可能失控，後果不堪設想。
空套給賽車提供的下壓力會隨著車速的增加發生指數倍的增長，車速越快，下壓力越大，賽車也就越穩。在極速狀態下，好的空套最多可為賽車提供接近3.6倍賽車自重的下壓力，如此極限的下壓力保證了四個車輪可以緊緊抓住地面，充分發揮賽車的性能。所以有人說F1賽車在極速狀態下可以貼著天花板行駛，也是有理有據的。
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