为什么FSC赛车侧箱需要空气动力学设计?


F1是全球公认最烧钱的体育运动,也是距离死神最近的竞技赛事之一。F1史上留有许多伟大赛车手的名字,舒马赫、赛纳、阿隆索……他们都是不可忽视的赛场英雄,却很难判定谁更胜一筹。
可是,当你问F1史上最卓越的头脑的归属?
人们总会指向同一个人,空气动力学天才、令F1为之修改规则的传奇设计师——艾德里安·纽维。
从喜欢赛车的少年到F1赛坛的传奇人物,纽维的职业生涯虽然辉煌,但也并非一帆风顺。作为数位冠军背后的功臣,他也经历过比肩死亡、痛失声誉的非议。
[英] 艾德里安·纽维
中国友谊出版公司
在自传《我是怎样设计赛车的》中他的每一次颠覆性设计,你都将一览无遗,更有顶级赛车的珍贵设计手稿呈现。
01
逃课生逆袭成学霸
曾经,每一个喜欢赛车的孩子,都脱离不了贪玩、不上进的刻板印象,尤其是对家境并不富裕“纽维家”。6岁起,纽维的爱好就定轨在赛车上,12岁的他便知道自己以后要设计赛车,可追梦路上总是那么多磕磕绊绊。
尽管成绩不好、不合群,将大量的时间用在玩车和改装车上,纽维还是努力考上大学。但是,他所学的专业是航空航天工程,而非汽车行业所需的机械工程专业,这让他进入赛车行业的梦想几乎破碎。
心有不甘的纽维,四处打听门路,总算找到去赛车公司打工的机会。面对直接辍学工作,还是继续眼前专业的双向抉择,他最终还是选择留下来继续学业。在大学的三年里,他拼命学习空气动力学知识,希望有朝一日能有机会将它用在赛车设计上。
殊不知,命运、运气和机会从来都是相依相护,三年里F1发生了天翻地覆的变化。后来,空气动力学成为他进入F1的最大资本。
02
难以逾越的设计巅峰
首部冠军赛车马切84C、首部F1马切881、FW14开启巅峰的序章、MP4-13成为舒马赫的噩梦、以及RB5传奇的诞生……这些耳熟能详的赛车,全部出自纽维之手。有记录统计,驾驶“纽维”牌赛车创造的冠军比超级计算机创造的总和还要多!
他在《我是怎样设计赛车的》自传中,将创造马切83G、马切86C、881、FW14、FW16、MP4-13、RB5、RB8等代表作的过程悉数道来,配合手绘图纸辅以说明。赛场上,每一次完美的驾驶,都是精准计算使然,每一次不断突破的赛车,更是对速度挑战的宣言。这项危险又迷人的比赛背后,是科学的严谨与奔放的激情引燃的永恒矛盾,也是令F1充满无限魅力的终极原因。
在纽维的讲述下,解读一辆顶级赛车的设计理念,并没有想象中难以理解,反而令人心潮澎湃。
我们把方向盘安装在了车架内部,将驾驶舱的入口缩小到规则允许的最小范围。驾驶舱入口处会形成恼人的不稳定气流,为了克服这个问题,我们把方向盘安在车体里,只让头盔部分,在驾驶舱内形成近似封闭的空间,使得掠过赛车双尾翼中下尾翼的气流更为稳定。为了更好地实现上述效果,我们还重新设计了发动机盖。
881赛车的早期构想图
有次度假时从巴巴多斯转机到圣巴斯岛,当我看到螺旋桨下面发动机进气口的形状时,茅塞顿开。气箱的问题困扰我长达一年之久,现在终于迎刃而解。如果让头枕成为进气口底座的话,气流会受到头盔的干扰沿着头枕进入气箱。为什么不把进气口底座和头枕分开,把底座抬高,让底座和头枕之间空出一定空间?这是FW19赛车上的一处重大革新,遂成为一级方程式赛车的标准设计。
气箱的问题和在FW19赛车上引入的解决方案
可乐瓶外形最初由迈凯伦车队提出,是为了应对1983年的规则变化,那次规则禁止赛车使用侧裙。
RB8赛事侧箱的技术图纸,包括尾气管和弱化版的进气口和出气口
当时迈凯伦的工程师们意识到,当后胎内侧没有了扩散器的阻挡,可以让车体尽可能窄一些,这样尾气就可以绕过后胎,到达下尾翼。我们在RB5上沿用了这一想法,将相关部位车体在水平方向上更扁,竖直方向更长,像是鱼尾一样。
一步一步突破技术难关,寻找适配材料,获取赞助支持,初试丢掉冠军,再次回到跑道上竞赛,见证一辆突破空气与规则阻力的F1赛车诞生,又何尝不是一场精彩的比赛!
03
赛场之外,亦有掌声
F1赛道之外,纽维仍然不忘年少时驾驶卡丁车的快乐时光。在时间允许的情况下,他会参加耐力赛、经典车赛在内的多种赛事,是一位充满冒险精神的“车手”。
书中记录了他入行10年,人生第一次驾驶F1赛车,也是第一次在赛道上行驶的经历。
试驾之前,有人提醒我:“踩离合一定要及时,不然车会熄火。”
我当然不想让车停半路上。这关乎一位设计师的尊严:毕竟是自己设计出来的赛车,总不可能自己开熄火?有点和自己较劲的意思。
然后就熄火了。那些碳纤维离合非常粗暴。发动机5500转的时候才踩离合,普通汽车的发动机到这个转数早就爆缸了……就算这样,在驾驶时,我仍感觉自己不是在开车,而是在和赛车搏斗。
发动机13,500转时,第一挡绿灯亮起来。这个时候驾驶员应该准备好了。
13,700转的时候,绿灯开始闪烁。预备!
13,900转,黄灯亮起。
换挡。
这个过程总共持续约半秒。
……
这段经历让我对驾驶一级方程式赛车有了新认识。之前担任设计师的时间太久,直到四十岁的时候,我才发现自己体内隐藏的车手之魂,然后就一发不可收拾。
接着开始下雨,倾盆大雨。我开始有些自鸣得意,我成了虽然缺乏经验(但不乏自信),拥有车手之魂的四十岁赛车手。但是,每当驾驶赛车时,脑海里作为工程师的那个我总在想:左脚的空间太多余了,可不可采用另外一种设计,让地盘的前半部分更符合空气动力学。思绪让我有些走神。结果,我用FW15“玩”起了漂移。
尽管驾驶赛车是纽维的业余“玩票”,却再次证明年少逐梦的赤字之心从未熄灭。英国赛车手达蒙·希尔这样评价纽维:“他有着强大的竞争力,却从未忘记保持生活的乐趣。“
或者,我们应该这样理解:轰隆响动的引擎声是对设计师最好的褒奖。但,唯有热爱,才能成就一生的事业。
纽维,他做到了!
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