【F1周二技术专栏】红牛的稳定源于巧妙的设计,而非巧合

2022-06-15 11:02 3441 次阅读

在巴库赛道上,多支车队仍然饱受海豚跳的困扰。但值得注意的是,红牛车队并没有受到这种现象的严重影响,事实上,从本赛季开始以来就一直如此。

红牛RB18赛车的底板设计不论是在整体概念,还是在细节上都与他们主要竞争对手法拉利车队明显不同——自佩雷兹在摩纳哥大奖赛的排位赛阶段发生事故后,红牛赛车的更多底板设计被披露出来,从而引起的围场内外的广泛关注。

在深入观察具体的细节之前,我们需要知道红牛赛车和其他车队最重要的设计区别:RB18赛车底板的气流通道顶部似乎比别家车队更高、拱起更大。潜在的,这使得赛车从本质上更难失速。

(红牛赛车车底的龙骨不像其他车队一样偏梨形,有着独特的轮廓【1、2、3】。因此,赛车底板的通道可以承受由于赛车车身高度改变,而产生的更大的压力变化。通道的长度也有变化,这表明他们与隧道顶部相匹配,用来平衡隧道前部的压力。“冰刀”设计【4】指的是车底的一个金属小翼。)

当赛车速度逐渐上升,车体被拉向地面时,地面效应由于气流快速冲过隧道最低部分的小缝隙,填充后面的低压区域,让其变得更加明显。当离地间隙缩小到最后几毫米时,气流的速度,也是下压力的强度,将会成倍增加。

但潜在的问题是,赛车如此接近地面可能导致失速,进而触发海豚跳。不过更高的气流通道顶端会使下压力对车身高度没有那么敏感,即使理论上的峰值下压力会更低。

正是由于这些小缝隙(通道与赛道表面之间)后部大量的气流扩张,产生了低压区,从而让更多空气填补此区域。当车身高度降低时,通道的顶端似乎允许更多的气流扩张,因此间隙被多余的压力堵塞的机会就会更少。

(法拉利的中央龙骨设计:龙骨是均匀的梨形,没有红牛的设计那么复杂。)

在整体设计中,红牛的底板也有几个非常独特的特点。

纽维指出,赛车底板的气流错综复杂,关键是让他们相互作用,一起工作。沿着底板前端的进气匝道有一些长度、形状各不相同的翼片,他们尽可能的与气流通道的形状相匹配,有助于平衡压力,使其在流过通道的时候获得更多的能量。

为了使横向与纵向的形状相匹配,在不同的车身高度下保持相对一致的气流流量,红牛团队做了大量的努力。

同样,红牛赛车的中央龙骨没有像其他车队一样设计成均匀的梨形,它的形状随着通道沿线高度的变化而改变。可供空气流通的通道容积随着车身高度的降低而减少,采用这种形状的设计将使通道在不同高度下,空气流量的变化随通道长度的改变更加均匀。

在隧道内部,至少有两个非常明显的“迷你文丘里管”。这让车身高度变化的同时扩散气流,使其重新充能。红牛不是唯一一支这么做的车队,但是这个细节增加了红牛底板的效率。

佩雷兹的赛车在摩纳哥被吊起,“冰刀”设计被圆圈圈出

最后,就在底板在后轮前,开始向内收紧的地方,有一个被称为“冰刀”的部件(如图所示)。规则允许车队在后轮前方的地板上放置一个小翼片,但它没有规定翼片必须高于底板。红牛对此的解释是,在底板下设置一个额外的金属支架,使其不那么脆弱,以帮助将空气更激进的引向通道的出口。

红牛的底板设计明显比其他车队的更加复杂而精密。RB18赛车可以免受海豚跳的影响,并且能创造相当客观的下压力可能不是一个巧合。

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