■顶尖的空气动力学设计 不少人都认为F1赛车的长相实在是太怪了,与民用汽车的概念相差甚远,这是因为,空气动力学原理在F1赛车的设计中已经被应用得炉火纯青。在今天的F1赛车上,大家能看到的部分几乎都有空气动力学的应用,其中最明显的莫过于安装于赛车车体之上的空气动力学组件,它包括位于赛车前、后部的前、后定风翼,车体两侧大大小小、形状各异的导流板和车底尾部的扩散器等。 除了减少风阻之外,在F1赛车的设计中空气动力学还要帮助赛车获得足够的下压力。赛车动力性能能否发挥,最终取决于轮胎是否能从地面获取足够大的附着力。而当其他条件一定时,轮胎从地面获得的附着力与赛车对地面的压力是正比关系,所以附着力的大小取决于赛车对地面压力的大小。然而F1赛车本身重量非常轻,要获得足够的下压力,必须依靠应用空气动力学原理。如果与飞机的机翼比较一下就会很容易理解。飞机的机翼是通过特殊的截面造型改变空气的流动,从而获得升力翱翔蓝天。F1赛车的定风翼就是将这个原理逆向应用,从而为赛车获得足够的下压力。 当赛车高速行驶时,其前、后定风翼可以获得上千公斤的下压力,正是因为有了这么大的下压力,F1赛车才能以4G的向心加速度转弯,而普通轿车则不可能超过1G。对于总重只有605kg的F1赛车,其获得的巨大下压力,理论上完全可以使它能够在天花板上行驶。 除了获得下压力,空气动力学在F1赛车的设计中还被应用于动力系统和刹车系统的冷却,以及对赛车操控稳定性的提高等诸多方面,这甚至还包括车手头盔的造型。在过去的二十年中,F1赛车车速能够大幅提高也应主要归功于赛车空气动力学研究的进步,而绝非动力性能的提升。今天,赛车的空气动力学特性已经成为衡量赛车性能的重要标尺。 为了提高赛车的空气动力学水平,各车队都不惜重金修建实验风洞,如新建的索伯车队的风洞投资就高达4500万美元。因此甚至有人开玩笑说,现在连车手的鼻子和下巴都已经成为了F1赛车的空气动力学专家们的研究对象。 ■制动系统与轮胎 每一部F1赛车都拥有一套非常强大的制动系统。F1赛事并不是简单的直线竞速,形式多样的弯道不但可以考验车手的技术水平,更是检验赛车综合性能,尤其是制动系统性能的实验场,因此每站比赛的弯道部分就成为赛道中最引人注目的地方。 普通轿车从100公里/小时减速到0的制动距离一般都要超过50米,而这样长的距离,F1赛车几乎可以从300公里/小时减速到0。能拥有如此高超的制动性能,是因为F1赛车采用了碳纤维材料制造的制动系统,这种材料不仅质量轻,更重要的是与普通轿车制动系统的金属材质相比,更耐高温,而这一点对于比赛中被频繁使用的制动系统实在是太重要了。 当然F1赛车能实现优良的制动性能,也离不开轮胎附着力的强有力保证。无论是赛车想要获得前进的动力,还是减速时的制动力,如果没有轮胎附着力的保证,一切都是空谈,因此在F1赛事中,轮胎经常成为比赛胜负的决定性因素。F1赛车的轮胎分为干胎和雨胎,分别在晴天和雨天使用,这不同于普通轿车只用一套轮胎就可以包打天下。此外F1赛车轮胎的寿命与普通轮胎也无法相比,一般不会超过150公里,只有普通轮胎的1/500,但它的超高附着力是普通轮胎无法达到的。 上面的四大法宝使F1赛车成为陆地上最强悍的行驶机器,不过其造价也同样惊人,以法拉利F2004赛车为例,其制造费用高达410万美元,相关的研发投入更高达2000万美元。
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