纽维自传《How To Build A Car》连载33:火星车的诞生

2022-09-02 08:14 1728 次阅读

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第五部分:第四弯——如何建造FW14

第三十一章

FW14的两位车手将是奈杰尔·曼塞尔(Nigel Mansell)和里卡多·帕特雷斯(Riccardo Patrese)。在这两个人中,知名度较高的是奈杰尔。他还没有赢得过冠军,但他是一个公认的领跑者,并把目光投向了冠军。1991年赛季是他在法拉利车队开了两年后重返威廉姆斯的第一年。

我们的第一个问题是风洞。从好的方面看,我们在迪德科特有一个风洞,但它是老旧的、缓慢的、四分之一比例的风洞,是从一家名为Specialised Mouldings的公司购买的,然后在车队内部改造过,这比Comtec风洞退了一大步,因为我最近的经验,我对依靠它研发感到非常紧张。

然而,在一个有点偶然的时机,我的老导师,南安普顿大学的高级学者肯·伯金(Ken Burgin)说服大学投资从国防部购买一个闲置的风洞,将它从范堡罗(Farnborough)运到南安普顿,然后重建它。这个风洞有11英尺宽,8英尺高(3.35米宽,2.44米高),这个尺寸让我们能够在这里使用40%的模型比例,就像我们在Comtec风洞中所做的那样。更重要的是,它比Comtec或南安普顿的老式一比三比例风洞运行得更快,而且移动的下方底盘是全铝的,所以它不可能随着时间的推移发生变形。缺点是,我们每个月只能使用它一个星期,而我们在自己基地的风洞却可以全天候使用。

考虑到这些事情,我向帕特里克提议,我们应该使用威廉姆斯的隧道来完成赛车不太敏感的区域,也就是从赛车上面看到的表面,包括顶部车身、散热器和管道,以及底盘的上部形状。但是,在南安普顿开发更关键的赛车外表面,就是前翼和车底,包括扩散器。

这不是一个简单的解决方案。事实上,后勤方面会是一个噩梦,因为这意味着我们必须建造两个不同的模型,一个是25%比例,另一个是40%比例,并确保它们随着研发不断地更新,从一个模型加到另一个。但帕特里克同意,这可能是处理我们特殊问题的最佳方式。

现在来设计赛车。

事实上,我所采取的研发路线,以及因此而派生出的赛车布局,我如果留在莱顿大厦,也会这样画。把1990年的莱顿大厦赛车和威廉姆斯FW14放在一起,你会发现有很强的、亲戚关系一样的相似性:V形底盘、小驾驶舱开口下的封闭式方向盘、发动机罩的形状、前翼和端板,所有这些都是从901发展而来的。我的逻辑很简单:901最终证明了自己,它是一辆不错的赛车,可以作为基础,进一步研发,而且我知道,它的风洞数据明显优于FW13。

然而,虽然法国大奖赛的扩散器是一个很大的进步,但很明显,901在空气动力学上仍然对车身高度过于敏感,结果就是,它在光滑的赛道上具有超强的竞争力,但在颠簸的赛道上却表现一般。

在南安普顿,对40%比例的FW14模型进行的研发表明,造成这种驾驶敏感性的原因可能是前翼。荧光漆显示,翼片在中间分离,因此我们开始为这个部分开发一个更三维的形状,中间部分升高并向后退,直到荧光漆即使在最低高度也保持干净。此外,我们提高了底盘上V形的程度,特别是在驾驶员的臀部周围,确保该区域在大腿周围保持尽可能高而且窄,只是在最后下切垂直龙骨,将空气分成左右两部分,正好在驾驶员的屁股前面。

接下来是前翼端板。这是在南安普顿的风洞里诞生的东西,当时我要求他们以大约15或20英里每小时(24或32公里每小时)的低速运行。然后,在同样速度的滚动道路上,完全违反常识和健康安全规定的情况下,我沿着风洞里狭窄的小道,用一根4英寸(1.2米)长的羊毛棒末端连接在车上,以便观察赛车周围的气流情况。

绒毛拍打着,最终自己打成一个结,清楚地表明现在这里的空气是肮脏、低能量和无序的。

前轮胎周围没有车身,因此,当轮胎在自由气流中旋转时,靠近轮胎的空气随它一起旋转到轮胎与地面的接触点,此时,除了侧向,它无处可去,也就是说,在轮胎的内侧和外侧都喷出气流。

外面的问题不大,但那股横向的脏空气是向车内喷出的,对底板和扩散器下游的空气动力学造成很大损害。我在风洞里看到的正是这种喷出的脏空气,当时羊毛棒自己打了个结。如果我能够阻止或消除这种喷出的空气,将会非常有好处。

然后灵光一闪的时刻就出现了。就是在洗澡的时候,或者上班路上突然出现在脑海中的想法。啊,规则中可能有一个漏洞,可以对这个问题有帮助。我查了规则手册,果然,漏洞它就在那里:规则规定,在前轴中心线之前,任何车身部件,包括前翼及其端板,都必须高于车底25毫米。

图1:横向喷出的脏空气是有问题的,它损害了F1赛车的空气动力学。

规则还规定,在前轮后缘之后,任何面向地面的车身都必须是平的,并位于一个平面上。这就在前轮中心线和前轮后缘之间留下了一个小的漏洞区域,只要不低于车底,你可以做任何想做的事。

因此,我们所做的是,将端板平台向后延伸至前轮的后缘,然后在其底部安装一个25毫米深的垂直小叶片。它非常有效地阻止了向内的喷气,给我们提供了很大的,额外的下压力。

图2:对端板平台进行的修改

这样的时刻是非常有意义的,让你的内心充满了光彩。

两辆车的尺寸必须相同,所以你必须根据两位车手中身材较大的那位来确定底盘尺寸。在这次的情况下是奈杰尔,他身材强壮,有很粗的大腿和很宽的臀部。也许现在仍然如此。

我很焦虑,这次一定要避免再犯我在莱顿大厦车队的错误,卡佩利在赛车的模型中很舒适,但一坐进真车就很吃力,所以我小心翼翼地确保奈杰尔可以适应这辆车。然而,底盘在车手的臀部和大腿周围变窄,每一次更新一版设计都会在风洞中显示出良好的收益。我仔细测量了奈杰尔的身材,并有效地将底盘的下部包裹在他身上。帕特里克是在底盘模型制作完成后才发现我这个“过分的行为”,对我进行了一番批评。因此,当奈杰尔第一次坐在完成的车里时,我当时经历了一个非常紧张的时刻。幸运的是,奈杰尔认为它很紧身,但可以接受。

FW13有一个特点确实很有意义:散热器。在莱顿大厦,我们是设计成垂直并向前倾斜的,而1990年的威廉姆斯则相反:垂直但向后倾斜。这种设计有一个漂亮的长进气管,使气流沿着管道的长度适当扩散,而且让我们能够把油箱凸出得更宽。这一点是一个很大的好处,因为威廉姆斯使用的是更强大的V10发动机,而不是莱顿的V8,这台雷诺V10发动机使用更多的燃料,也需要一个更大的油箱。通过把散热器向后摆,我们可以有更多的燃料容量,而不必加长底盘。

然后是变速箱。帕特里克喜欢变速箱设计带来的机械挑战,并选择自己设计FW14的变速箱,包括外壳、内部零件等一切。因此,当我在继续研究空气动力学、底盘和悬挂的布局,还有底盘设计的一些细节,比如前悬挂如何连接时,帕特里克继续研究变速箱,把它重新设计,以适应空气动力学和扩散器。仍然是横置的变速箱,但他想办法缩小了尺寸,所以没有像1990年的威廉姆斯赛车那样,影响到扩散器和尾部的空气动力学。

与1990年相比,1991年赛车的另一个重大变化是,把装着老式变速杆的H型手动换挡装置改为安装在方向盘上的,所谓的半自动装置,也就是拨片式换挡杆。如果要升挡,就拉右边的杆,如果要降挡,就拉左边的。

这种拨片是在1989年由法拉利的约翰·巴纳德(John Barnard)推出的,显然是一个进步,原因有两个:第一,这种装置可以换档更快,第二,它消除了车手双手离开方向盘的需要。有史以来最戏剧性的车载镜头之一,就是1990年埃尔顿·塞纳(Ayrton Senna)驾驶迈凯伦本田赛车在摩纳哥排位赛中的一圈。观看这段视频,你会发现,他几乎没有双手同时放在方向盘上过。他不断升降档,同时用左手操控赛车。

总的来说,这就是FW14。正如我说过的,在许多方面,这辆车都是莱顿大厦赛车的演生版,但使用了另一个车队的经验和资源,在帕特里克的指导下,这个车队比我们在莱顿大厦车队实现的内容做到的更完善,车队组织也更体系化。这也是我在职业生涯中一直努力坚持的理念的第一个案例。这就是:如果你能想出一个像样的概念,然后年复一年地更新它,直到规则改变或你发现这条路线是错误的。对我来说,这是最有成果的工作方式。

相反的是,确实能看到一些赛车似乎完全没有连续性,外形与前一年和后一年都不同。车队很困惑,而且没有正确理解赛车。这方面的一个很好的例子是2011年的迈凯伦,那是一辆不错的车。然后车队为了2012赛季完全改变了赛车,结果还不错,但没有什么惊人之处。不过他们并没有试着研究如何开发它,而是在第二年从头再来,并完全迷失了方向。

在我看来,他们2012年的赛车只是试图与众不同,但不一定是因为这样做在工程方面更好。然后,在2013年,他们只是试图沿着维修区通道,复制其他车的各种特征:红牛的前端与雷诺的中间相配,再加上法拉利的后部,最后赛车成了一只骆驼。不用说,跑得很糟糕。问题是,他们没有充分了解自己实际拥有什么东西,在这样的情况下反而不断地改变它。达尔文没有错,一旦思维的火花带来的正确方向被确定下来,进化往往才是关键。


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