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第六部分:第五弯——如何建造FW16

第四十六章
弗兰克的飞机把我们送回了牛津北边的基德林顿(Kidlington)。我记得我们中没有人说话。我真的想不起来了。只记得玛丽戈德在基德林顿接我,并开车送我回家,她知道我当时的状态不适合自己开车。
她叫当地的酒馆把啤酒送到家里,这样我就可以喝上几杯来放松一下。这样做用处不大,虽然是个不错的想法。那是一个温暖的夜晚,我记得,虽然当时只是五月。
那个晚上,当我喝下啤酒,然后躺在床上时,感到的是一种压倒性的挫败感,而且远不止于此,还有强烈的惋惜。即使在那时,你也知道埃尔顿注定要做伟大的,甚至是更伟大的事情。人们曾猜测他有一天可能成为巴西总统。这一切值得吗,只是为了在周日下午看一群赛车在赛道上飞驰?即使是在二十多年后的今天,我也很难在讨论这个问题时声音不颤抖。
第二天是一个公共假日的周一。我和其他主要工程师一起去了威廉姆斯工厂,看看我们是否能了解发生了什么。是设计上的错误导致了事故的发生吗?坦布雷罗弯很难,但很平坦,这种胆大的弯,车手应该能够全油门通过。以埃尔顿的能力,这样的弯应该不会有问题。
我们回顾了手中掌握的录像,很明显,方向盘已经脱落。在录像中,可以看到车轮和转向柱的末端躺在赛车旁边。显而易见的结论是,转向柱已经断裂,这就是事故的原因。
帕特里克(海德)是技术总监,所以负责车队的技术工作。我是首席设计师,负责汽车的整体设计。尽管我们都没有参与实际部件的设计或制造,但作为整艘船的领导者,我们必须承担责任。简单地说,如果转向柱断裂是事故的原因,那就是我们的错,因为我们负责建立避免这种事情发生的机制。
我们花了很长时间才确定拼图中缺失的部分。在接下来的几个月里(结果是几年),我不得不一遍又一遍地观看事故:从舒马赫车上拍的照片、赛道上的电视画面、比赛录像,将这些与数据结合起来,试图了解发生了什么,为什么埃尔顿会在那个下午死亡。
FW16有两个车载计算机。一台控制引擎,由马瑞利(Magneti Marelli)提供,另一个是威廉姆斯制造的电子控制单元。是威廉姆斯的电子部门主管史蒂夫·怀斯(Steve Wise)在1992年为控制主动悬挂系统而开发的。
在规则的“大清洗”取缔了我们的电子控制系统之后,计算机的功能就减少了。然而,它们确实提供了某种程度的"数据记录",也就是使用车周围的传感器来诊断,监测悬挂上的负载、换挡、油门位置、发动机转速、车轮速度、减震器位置等,这些方面为我们提供了赛车在每圈之内的信息。
雷诺-马瑞利的发动机控制单元在事故中基本被毁,威廉姆斯的电控单元也被严重损坏,但我们还是能够从中提取一些数据。重要的是,我们能够确定的是油门位置、制动压力和转向扭矩,我们所看到的似乎证实了转向柱故障的理论,因为它显示,转向柱扭矩下降到接近零。换句话说,在这个阶段没有转向输入。这可能意味着埃尔顿选择不转向,或者因为转向柱故障而无法转向。
然而,当国际汽联向我们提供舒马赫赛车的车载录像时,我们的看法发生了变化,不认为转向柱是事故的主要原因。录像表明埃尔顿的车尾部已经离开正常线路,这与转向柱失效的情况相反。很明显,如果转向系统发生故障,你希望赛车能够继续前进。但是,如果车的尾部偏了,那只能是由于失去了后部抓地力,而不是失去了前部抓地力。
这似乎有点奇怪。从我在美国椭圆形赛道的经验来看,我知道车手在美国的超级赛车场(Super Speedway),经常面临着在高速过弯时车尾失控的这个问题。试图纠正的通常方法是做一个反向的锁死,比方说在一个左转弯中,向右锁死方向。但是,如果车失控太强、太迅速,车手担心车尾会突然抓牢地面,并让车手向反方向打转,导致车头先撞墙。超级赛车场的车手往往会选择陀螺,而不是冒这种风险。
那么,埃尔顿是否遭遇了超级赛车场的那种事故?也就是车尾失去抓地力,然后突然恢复抓地力,将他甩到护墙上?这可能发生在美国最有经验和最伟大的超级赛道车手身上。
很快,问题就变成了两个层面:首先,是什么导致埃尔顿离开了赛道?而且,因为他是一个能力如此强的车手,为什么他失去了控制车的能力?
我们能够将舒马赫的车载录像与车载电脑的数据进行时间匹配,我们可以确定的是,在车尾跑偏的那一刻,埃尔顿将脚抬到约40%的油门,转向扭矩下降。
现在,如果你突然失去了后方的抓地力,这正是你期望车手做出的反应,不会把脚完全离开油门。在这一点上,他做的是试图最大限度地提高后胎的抓地力,这意味着尝试最小化后轮胎试图传递的纵向力,无论是加速还是制动,从而让它们有最大的横向抓地能力。看起来这就是埃尔顿所做的。通过减少转向扭矩,他有效地采取了反向的锁死,正如我所说的,这是纠正赛车尾部偏离的通常方法。
数据显示,埃尔顿在40%的油门和低转向扭矩的位置保持了半秒钟,然后非常严重地踩下刹车。在那之后,我们所看到的是他离开赛道时的极高的制动压力。同样,与数据相一致的事件顺序是,车尾跑偏,埃尔顿做出反应,尽力保持滑行,将油门降至40%,并减少转向扭矩,半秒后他意识到失去了控制,之后踩上了刹车。
最初赛车失控的情况与转向柱故障无关。一定有其他解释。
安全车是一辆欧宝Vectra,所以在起跑线的碰撞后,速度会非常慢,赛道上布满碎片。在如此慢的速度下跑了这么多圈,轮胎会冷却,重新启动时轮胎压力极低,毫无疑问,这将加剧我们看到的触底情况。
但这并不能完全解释一切。事实上,这可能是一个转移注意力的东西。例如,为什么埃尔顿的车在第七圈和前一圈一样火花四溅?而此时轮胎压力应该逐渐变高。悬挂部件本身似乎都很好,所以明显的结论是,轮胎仍然充气不足。但为什么呢?他们的温度和压力在经过一整圈艰苦的比赛后应该恢复到接近正常的水平。
《Autosport》上有一张照片(在1997年2月20日,第6页),显示赛道上有一块碎片,艾尔顿的车正要从上面经过。他的右前轮和右后轮在事故中完全被毁,因此不可能对其进行检查和确认,但这么大的一块碎片很容易造成慢撒气。从而导致我们看到的触底,这反过来又会导致车尾因失去抓地力而失控,因为已经卸下了轮胎,这意味着车的重量现在由底板承担,而它没有横向抓地能力。不仅如此,由于车现在平放着,扩散器将完全失效,导致后部失去大部分的下压力。

图1:舒马赫车前被压扁的碎片说明塞纳刚刚压过去
对我来说,这提供了车尾突然失控的一个解释,而且这显然让埃尔顿措手不及。
不过,这也给我们带来了第二个问题。为什么在车尾偏离后,埃尔顿没能控制住它?在所有车手中,他是最有能力补救这种状况的人。这里有两种可能性。一种是转向柱在此时发生故障。另一种是,当赛车从赛道隆起部分的后侧驶出,指向左侧,但前轮仍指向正前方时,车尾突然抓牢地面,并将车急速向右抛出。
当我们被允许检查转向柱时,可以看到它确实有一条疲劳裂纹存在,所以迟早会坏掉。在圆上大约三分之一处发生了疲劳,其余的地方已经断裂,要么是在撞击中,要么是在车尾失控后埃尔顿试图控制赛车时施加的压力导致的。转向柱坏掉的地方正是它被局部缩小了4毫米直径那里。
这导致了进一步的问题:剩下的三分之二没有疲劳的转向柱是否有足够的力量来传递维持正常驾驶所需的扭矩?因此,我们建立了一套由整个赛车转向系统组成的测试装置,并用锯子在新柱子上切开三分之一的地方,以代表疲劳区域。然后我们让一个"车手"转动方向盘,以达到数据记录器所显示的最高压力。结果是:的确,即使在这种损坏的状态下,柱子还有足够的强度。根据这一结果,我们进行了各种测试,试着把从电控单元中恢复的转向架上的压力传感器和转向柱的数据与设备上的测量结果相结合。当车离开赛道边缘时,它穿越了从赛道到缓冲区的一段非常不平坦的边界,这带来的巨大压力造成了车架上的压力峰值,还有转向柱扭矩相对应的峰值。我们在模型上实现立柱扭矩的唯一方法是立柱仍然相当完整,从而能够传递由于方向盘的旋转惯性而产生的扭矩,简单地说,完全损坏的立柱无法记录任何转向柱扭矩的读数。
现在,我要为按照埃尔顿的要求将方向盘稍微降低负责了,当时是为了避免他的指关节在车内侧摩擦。我要为指示绘图室将它降低2毫米负责,当时他们对我说,这样会影响到FIA的驾驶舱检查模板,我指示他们将转向柱的直径局部减少4毫米。
我没有自己详细看图纸,也没有一个适当的检查系统来确保这个工作是以确保安全的方式完成的。为了保持刚度和强度,你必须增加壁厚,这是一个简单的、众所周知的工程法则,但这一点并没有做到。壁厚没有增加。
这也是一个简单的、众所周知的工程定律:如果你的一个部件上有一个非常尖锐的角,这将导致一块应力非常高的区域。并且由于这种应力,该部件最终将开裂和疲劳,并且这个疲劳裂纹最终将在整个部件上扩散,并导致故障。
因此,在那个缩小直径的工作中,有两件非常糟糕的事情。最终,帕特里克和我都要对此负责。
我会质疑自己。如果不这样做,就是个傻瓜。你问自己的第一件事是:我是否想参与到一件有人因为我做的决定而死亡的事情中去?如果你的回答是肯定的,那么第二件事就是:我是否接受我负责的设计团队内,有人可能在赛车设计中犯错,而这个错误的结果就是有人可能丧命?在伊莫拉大奖赛之前,尽管听起来可能很愚蠢,但我从来没有问过自己这些问题。
如果你想继续从事赛车运动,就必须与自己和解。你必须准备好这两个问题的答案,因为尽管你很努力,也永远无法保证不犯错误。设计一辆赛车意味着突破设计的边界。如果你不这样做,车就不会有竞争力。然后是比赛期间的决策。如果一辆车由于某种原因受损,你必须做出决定,是让车手退赛还是让他继续比赛?如果你的决定太保守,就会毫无理由地让车退赛。如果你太极端,车手可能会发生事故,后果难以预料。这绝不是一个简单的判断。
人们问我是否对埃尔顿感到愧疚。是的,我有。我是车队的高级官员之一,该车队设计的一辆赛车让一位伟大的人在车上丧命。无论那根转向柱是否导致了事故的发生,都无法回避一个事实,那就是它是一个糟糕的设计,不应该被允许放在车上。帕特里克和我建立的体系是不充分的,这一点是无可争议的。我们在设计室内缺乏安全检查系统,这一点已经暴露无遗。
因此,紧接着帕特里克和我讨论了这个问题,并同意我们必须建立一个分类系统,其中对安全很关键的部件,包括转向系统、制动系统、悬挂部件和主要的空气动力学部件,比如前翼和尾翼,所有这些东西,如果它们发生故障,可能会导致事故。这些应该交给有经验的压力工程师,他们会检查图纸,确保它们在结构上是健全的,然后会在图纸上签字。
不过,我感到最内疚的不是转向柱故障可能导致事故的发生,因为我觉得它没有,而是我毁掉了赛车的空气动力学。我搞砸了从主动悬挂到被动悬挂的过渡,并设计了一辆空气动力学不稳定的车,在这种情况下,埃尔顿在试图做赛车无法实现的事情。无论他是否爆胎,他在一辆空气动力学不稳定的赛车上走内线,速度更快,但更颠簸,这将让赛车难以控制,即使对他来说也是如此。
我现在想,如果我们有更多时间就好了。伊莫拉之前,我已经明白了这个问题,我只是需要时间来开发风洞模型,然后把零件装到车上,给埃尔顿一辆配得上他的车。时间彻底拒绝了我们的机会。