为了对抗新规下地面效应赛车的海豚跳问题,梅赛德斯在上半赛季里开始频繁在车手的安全问题上发声抱怨,并且让他们的赛车在赛道上颠簸得非常明显。现在他们如愿以偿,等到了国际汽联的正式介入。
介入的结果是,国际汽联为了减少赛车对低行驶高度的依赖从而提高性能,最终批准了底板规则的更改。除了底板边缘抬高15mm外,还引入了更严格的底板柔韧性监测,并提高了扩散器喉部的离地间隙。
(以下均为加里·安德森本人叙述)不要误会我的意思,我不是在批评这些变化。实际上,当今年三月份赛车冬测时,我就已经在技术媒体的演讲中向国际汽联提出了这一建议。但是你必须仔细权衡这些改变的利弊。因为当处理像海豚跳这样的问题时,如果不加以深入研究,反而容易弄巧成拙。
更重要的是,梅赛德斯无法确定这些变化会不会在实际上更利于红牛和法拉利等其他车队。
在空气动力学中,当底板或扩散器的一小块区域遇到气流分离问题时会导致海豚跳现象。这种现象是国际汽联目前试图解决的问题之一。
海豚跳有很多诱发因素。但通常情况下地面效应类型的赛车离地面越近,它产生的下压力就越大,海豚跳的风险就越大。上个地面效应时代里这个问题就一直存在,下一个地面效应时代它仍然会存在。
解决海豚跳的重点在于赛车设计,许多车队已经实现了这一点。通过改良赛车设计,赛车将失去一点下压力,但不会像提高底板损失的那么多。
提高尾部行驶高度将损失下压力影响弯中速度。但是,如果在赛车研发过程中能最大限度地减少问题,赛车依旧能够在低速和中速下保持高下压力水平,高速时也不会遭受高速海豚的困扰。
梅赛德斯今年的赛车遭受了围场里最严重的海豚跳,有三个主要问题:
1)它无法通过侧箱和底板产生足够下压力,除非降低车身高度。
2)想要把车开得很低,车身必须足够硬。
3)由于车身很低,悬挂的行程也会减小,赛车只能依靠轮胎应对颠簸的路面。这意味着没有阻尼控制,导致赛车不受控制地撞击地面。
法拉利的解决方案同以前一样,即将海豚跳控制在一定范围以内。他们的赛车在赛道上行驶时可以清楚地看到海豚跳现象,但频率相对较低。
红牛似乎根本就没有海豚跳问题,他们通过赛车底板和扩散器表面的一些细节,以及它们与梁翼组件的相互作用消除了这个现象。
梅赛德斯从未真正试图通过采用与法拉利或红牛类似的方法来解决这个问题。它的底板边缘的设计非常原始。
现在国际汽联已经完成并宣布了2023年F1赛车底板规则的变动,车队确切地知道他们明年的赛车研发方向。
围场内曾围绕着这个问题展开了很多政治斗争,但现在这是设计团队们该考虑的问题了。
在已经批准的四项提案中,与最初想法相比有所改变的提案始终是关键提案,也就是底板边缘的高度。根据最初的提议,底板边缘将提高到25mm。现在国际汽联与车队们已经达成了新的协议,这项变动将减少到15mm。

这是一个明智的妥协,但国际汽联但必须小心,以防这次的妥协诱使车队在以后试图将赛车降得更低。
赛车下方的低压能够产生下压力,底板边缘密封得越高效下压力就产生得越多。随着新规变化,底板密封技术将转而使用涡流生成以达到最佳效果。
如果我像红牛的研发团队一样聪明,现在我的脸上就会挂着灿烂的笑容。毕竟,他们是研发高斜率底板赛车的专家。这与新规的研发方向不谋而合——你只需要设计机械装置来产生这些涡旋。

关键区域是赛车尾部的底板边缘,这在我们的插图中以红色突出显示。
但法拉利和红牛都已经抬高了这片区域的底板,在前部创建了一个入口,创造了一个通道以疏导高速的气流,这些气流被输送到赛车后轮,如图黄色箭头所示。这一切都是为了提高操控性和稳定性,同时通过保持较低的底板来产生足够的下压力。
这种解决方案放弃了一些空气动力学负载,但梅赛德斯的反面案例告诉我们,如果过度追求高下压力而不顾操控性,一样会遇到各种各样的问题。
这就是为什么法拉利和红牛会这样做。这些凸起的部分就像一个调节器,可以防止底板在高速且行驶高度低的超负荷工作状态下发生过度的形变,最终导致赛车撞到地面——也就是所谓的海豚跳现象。

这一切都是为了创造一个能产生足够下压力而不导致海豚跳的折中方案,这也是底板新规促使车队去做的事情。
这项新规定与法拉利和红牛赛车上以黄色突出显示的通道略有不同,因为这意味着要将梅赛德斯赛车上的整个平坦区域提高15毫米。这是对空气动力最敏感的区域,因为它由于形变而最接近地面。
尽管高出15毫米,并且引入了更严格的地板柔韧性测试,这片区域依然会是赛车的最低点。所以这在明年仍将是一个潜在的问题。
很难确切地解释规则为何这样制定,但底板的尾部其实才是真正导致海豚跳的部位,因此抬高底板边缘就可以减少海豚跳的触发。
海豚跳与普通颠簸不同,颠簸只是由于赛车车身过硬撞击地面而造成弹跳。
新规将对赛车性能产生影响,但实际上对所有车队都是一样的。能在2022年找到最佳解决方案的车队也有能力在2023年获得成功。
对于国际汽联来说,最重要的事情是监测不同车队底盘上的振荡频率,并确定这是否对车手的长期健康问题存在潜在的危害。传感器计划将于明年进行改进,以帮助他们的监测。
本月晚些时候国际汽联将在比利时站引入一项垂直振荡监测指标。如果发现有赛车在比赛中超出了这些指标,那么国际汽联会要求这些车队改进赛车,以保障车手的健康。
车队会需要更加关注悬挂设计。红牛已经证明,将机械悬挂几何结构中的防俯冲和反升力特性提高到一个新的层面是可行的,而且不会产生任何问题。这使得赛车在垂直方向上运行得更加柔韧,同时在制动时仍然能保持刚性。
一些团队也许会抱怨这些变化来得太晚,无法纳入到明年的赛车设计中。但这是他们自己的失误,因为他们本可以在7月份首次提出抬高25mm的方案时就同意并开始设计。
我还可以向你保证,如果能有机会找到新规里的漏洞从而给底板带来一些“黑科技”升级,他们才不会抗议呢。
只有时间才能证明这是否是正确的解决方案。至少目前看起来新规的方向是正确的,但正如我们多年来所看到的那样,车队们会找到对策来适应它。
国际汽联的目标是通过规则的修改永久性地解决海豚跳和颠簸问题。在九个月或一年后,这些问题是否还会卷土重来?让我们将拭目以待。
(老妇人)