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  • F1赛车背后的那些不为人知的技术活

  • 发布日期:2013-09-30 09:59 | F1赛车知识

  在一级方程式大奖赛新加坡分站赛前一天,红牛车队的车库里,几名工程师顾不上潮湿炎热的天气,一丝不苟地调校着维泰尔和韦伯的战车。


  一级方程式赛车(F1)的性能在比赛中的重要性不言而喻。红牛车队领队霍纳称,F1需要一个精诚合作的团队相互协作。它的确与其他运动项目有所不同,车手不仅要用到赛车这种运动用具,更重要的是如何让它“在自己手中发挥最佳性能”。


  在目前的F1比赛中,轮胎由指定供应商提供,更多只是在适合不同天气状况的干胎和湿地轮胎之间选择。不过,不同的车队可以选择不同的发动机,如红牛车队选择雷诺发动机。底盘是各支车队自己设计。每支车队在赛季之初敲定底盘设计,每个赛季可以用5辆赛车,底盘不可更改。发动机和底盘之间如何整合衔接,各种挡板如何达到最佳的空气动力学效果,则是决定各队赛车性能的关键。红牛车队最近几年接连取得车手和车队总冠军,车手的表现固然重要,但赛车性能之佳也是业界公认。


  “不断改进的原型车”


  F1赛车是一项复杂的工程。当然,如今的赛车与早年的赛车已有很大的不同。据介绍,如今的赛车车体使用的材料七成左右是碳纤维,而车手的座舱也使用特殊的材料制造,其安全性远比以前优越。


  从如今赛车的方向盘来看,也远比以前的复杂,有很多不同的操纵按钮,如利用汽车尾气能量转化为电能在出弯道时用于加速的能量回收系统,通讯按钮,控制油的按钮,甚至还有饮料按钮,可以让长期处于30多摄氏度高温环境中的车手在必要时补充电解质和能量。


  红牛车队的技术合作经理艾伦·皮思兰说,一级方程式赛车的设计是一个“永不止步”的过程,红牛车队在上个赛季对其赛车进行了大约3万项设计上的调整,今年要进行的调整甚至可能会超过这一水平。在赛季之初亮相的战车,随着赛季比赛的进行,也许就会有很大的不同。


  “对于很多人来说,赛车是一项带着许多光环的运动;但对于我们来说,尤其是对于车厂的那些同事来说,可能更多的是实实在在的忙活。我们实际上就是一个研发机构,设计的是原型车,只不过我们对这辆原型车的表现永远也不会满足,这个原型车最终呈现的方案会一直变化。这个周末,赛车上场比赛,与此同时,我们就在为下一场比赛设计新的零件了”。


  皮思兰表示,如果不进行设计上的改进,即便是在赛季之初处于领先位置,到了赛季末可能就会下滑到最后几位,因为其他车队也在不断改进。


  到了比赛现场,赛场的状况千变万化,如何根据赛道本身的状况以及比赛中各车手的排位对比变化调整战车性能,制订相应的比赛策略,也是十分重要的一环。


  据皮思兰介绍,不同的赛道对于赛车的要求各有不同。意大利大奖赛的场地有大段的直道,摩洛哥赛道则弯道多,行驶速度慢;新加坡是唯一的夜间赛,为了确保赛车的表现,需要根据每个赛道的特点调整其技术配置。


  一般而言,工程技术人员可以在两天内将一辆赛车组装完毕。在即将到来的周末三天比赛时间里,赛车的各项配备将根据实际表现不断举行修改,以求配合车队的战术安排,达到最优的性能和最佳战绩。


  皮思兰说,这其中涉及不断地分析和模拟,借助3D设计技术,工程技术人员可以比早期更加有效地分析赛车的设计细节。以维泰尔的战车为例,他的车上安装有超过100多个不同的传感器,监测和捕捉各种技术参数和图形信息,如轮胎的温度,排气管的温度,车内的温度等。这也意味着大量的数据交换,在一个周末三天的比赛里,现场支持团队和位于英国米尔顿凯恩斯的车队总部工程师团队会有大约100G的数据交换,这就需要供应商提供加强的虚拟专用网络,来保证高速数据交换的稳定性;如红牛就选择美国电话电报公司(AT&T)来为自己提供定制服务。借助这样的数据,车厂的工程师甚至可以模拟每一个赛道的状况,预测赛车的性能表现。


  在去年的最后一站巴西分站赛上,维泰尔在第一圈就遭遇撞车,车队借助远程网络立即对赛车性能受到的影响进行评估,结论是仍可继续比赛,并在后续进维修站时对车辆进行了改动,并制定了合适但不太激进的战略。维泰尔最终排名第六,以3分的微弱优势战胜阿隆索,卫冕车手榜总冠军。


  国际汽车运动联合会今年宣布了一系列规则的改变,其中目前的2.4升V8自然吸气引擎将改为1.6升V6涡轮增压引擎。不过,新的引擎可以配合能量回收系统,形成类似混合动力的效果。这意味着更多利用电池,进行能量回收,然后用于离开弯道后的加速。


  霍纳认为,这一规则的改动也许是“一级方程式赛车过去20年历史上最大的一次改变”。各车队的设计方案起初可能会有比较大的不同。红牛车队将在1月份发布新车,预计新车的设计也会在整个赛季里不断变化。


  皮思兰说,这一规则变化带来的影响主要是如何封装发动机,尤其是较大的电池也意味着需要更好的冷却装置。红牛已经看到了雷诺提供的发动机,正在根据新的规则要求设计发动机。无论如何,新车的设计都必须赶上新的赛季。


  引擎规则的改变也将为各车队车辆性能表现带来较多的不稳定因素。


  赛车在高速行驶中很大程度上要依靠空气动力产生的下压力,从而使得车辆对地面的压力远远超过自身的重量。转弯等挑战也会车手的身体素质产生极高的要求。车手必须对赛车的各种性能和技术指标非常了解。


  霍纳说,26岁的维泰尔连续三年夺得车手总冠军。“塞巴斯蒂安(维泰尔)今年的表现令人难以置信,好极了,而且可能是越来越好了”。


  红牛车队的澳大利亚籍车手马克·韦伯将在下个赛季退出F1,转而征战别的赛车运动。红牛已经选定了他的同胞、红牛二队的丹尼尔·里卡多接替他,与维泰尔联手出战下一赛季的F1赛事。


  霍纳表示,寻找韦伯的接替人选时,有意前来的人选出乎他的意料之外;但最终选择里卡多,是希望给年轻人机会,“他下个赛季会很快,是未来之星;当初选择维泰尔,也有一定风险,但现在他是最成功的车手之一”。


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