【Motorsport技术专栏】新规之下,小车队是如何适应并生存的

2022-12-16 21:40 1133 次阅读

F1的新规则为围场内的所有车队都送上了一份挑战,尤其是在预算帽的影响之下。

本赛季,围场中出现了很多种设计理念与研发方向,可以看到,没有哪两支车队采用了相同的理念。

而随着今年的赛事尘埃落定,我们可以深入看一看,各支车队的理念究竟表现如何,尤其是队伍后方的小车队是如何在新规下顽强生存的。

威廉姆斯

我们从威廉姆斯开始。在过往几个赛季取得了不错的进展之后,他们本赛季的目标是在积分榜上能够更进一步。

但是尽管规则重置往往会带来机遇,而且大车队还受到了预算帽的限制,威廉姆斯却没能取得他们想要的进展。

威廉姆斯FW44赛车的原版侧箱设计是非常激进的。侧箱有着一个短斜面的结构设计,同时,斜面上有一个朝向后方的气流出口。这可以让气流沿侧箱表面流动;或者在需要时将出口关闭,让气流进入赛车内部的散热系统中。

上图即为后部出口打开和关闭时,侧箱内部的状态。可以看到,在后部出口打开时,侧向防撞杆的上方便多了一个挡板(红色箭头),用来引导气流。

为了增加底板强度,车队在沙特站增加了一根连接杆,在后轮前方,连接侧箱和底盘边缘。同时在侧箱处增加了另一个散热元件(在赞助商Bang&Olufsen的位置)。

为了适应加泰罗尼亚的赛道特性,威廉姆斯带来了高下压力套件,其中包括一个重新设计过的前翼。

在摩纳哥,车队又一次使用了高下压力组件,同时他们在此增加了前刹车通风管道的尺寸,并且调整了前悬挂的外形,以更好地适应摩纳哥低速的特点。

威廉姆斯很早便意识到,他们的侧箱理念并不能带来预期中的表现。因此,在银石,他们带来了受红牛思路影响的一款全新侧箱。

他们放弃了原本的短斜面设计,变成了全新的长斜面思路。同时也可以注意到,与之相伴的还有引擎盖与百叶窗的全新布局,底盘前端进气口的设计也发生了改变。

除此以外,车队还改变了底盘边缘的细节设计。

在Halo的两侧还多了两个小翼片,是水平方向伸出的一个板材上面搭载了一个L形的翼片,这个翼片的目的是更好地对附近的气流进行引导,来与全新的侧箱设计相匹配。

同时,前翼设计也一并做出了改动。可调翼片的调节器和转轴位置都做出了改变,以提供更好的气流引导效果。

这是FW44赛车在意大利站的内部结构展示。可以看到,在侧箱升级后,车队依然保留了动力单元上方原有的鞍式散热器布局。

尾翼也成为了开刀对象,上层翼片的后缘有所凹陷,同时此处还加装了格尼襟翼。

FW44的驾驶舱视角。威廉姆斯依然保持着他们独特的蝴蝶式方向盘设计,而显示屏则安装在座舱上。

这是前刹车通风导管的内部结构在“蛋糕托盘”被装上之前的样子。可以看到气流导管结构上有着辅助散热的涂层。

为了应对墨西哥站高海拔的散热挑战,威廉姆斯更换了一个更大的散热百叶窗。

红牛二队

虽然红牛二队从来没有得到过一队那样丰厚的资源,但多年来,他们也屡次展现过自己的实力。

他们常常会带来一些极具开创性的设计,并很快被竞争对手借鉴走,但是他们想在本赛季扳倒大车队的愿望并没能顺利实现。

小红牛AT03赛车的尾部细节。包括了侧箱尾部的斜面,上方硕大的侧箱散热出口,以及勺型的尾翼。

在沙特站,小红牛对尾翼进行了改动,整体理念不变的同时,缩小了勺型的凹陷程度,以降低下压力和阻力。

伊莫拉赛前,小红牛赛车内部的结构得以展露出来。包括前刹车内部、侧箱散热器布局(及导流板结构)、以及动力单元上方的鞍型散热器。

在伊莫拉,他们也修改了底盘边缘,对中部的卷曲设计进行了优化,来改善气流属性。

西班牙站,他们也引入了全新的高下压力尾翼,同时去掉了白色喷漆,以尽一切可能对赛车进行减重。

在高速的巴库,他们缩小了前翼最后一个翼片的大小,同时改变了梁翼设计,以适应本站选用的低下压力尾翼。

法国站,车队改变了底盘进气口的结构,同时也对底盘边缘进行了改进,以便两者进行更好的配合。

引擎罩上部也做了拓宽,从Halo末端一直延伸到赛车尾部,这样的一个平台造型也可以让气流沿着它向后流动。

为了与其他升级相匹配,车队也改变了扩散器的结构。

匈牙利,车队用流动涂料测试了全新设计的高下压力尾翼。改动的地方主要集中在尾翼两端,翼片的边缘与端板连接处以直角的方式相连。

随后在比利时站,他们将低下压力尾翼的外侧也修改为了直角,进一步提升了翼片面积。

荷兰站,车队对高下压力尾翼又做了进一步提升,他们缩小了翼片与端板连接处的曲率半径。

意大利站他们采用了与斯帕相同的低下压力尾翼,只是移除了尾翼末端的格尼襟翼,同时略微调整了尾翼后缘的形状。

小红牛的最后一次大升级是在新加坡站,他们对鼻锥结构进行了一次大改。在这一站之前,小红牛鼻锥的尖端部分是处在第一个翼片下方的,这也是围场独一份的设计。但是在他们的新款鼻锥上,鼻尖部分还是移到了翼面上方,而第一个翼片则是下凹来到了鼻锥下面。

这是两款前翼从底部视角看过去的造型对比图。新前翼的尖端变成了主翼片,从而改变了气流结构,使得前翼上下方的压力梯度产生了改变。

在墨西哥站,小红牛使用了可以提供最强散热能力的百叶窗,来适应高海拔赛道的需求。

同时也使用了全赛季最大的尾部散热出口。

哈斯

为了全力研发2022赛季的赛车,来获得竞争上的优势,哈斯战略性放弃了整个2021赛季。

但是,除了赛季初的一些高光,以及巴西站惊人的杆位之外,哈斯的整个赛季都像过山车一般起伏不定,尤其是赛季中段,他们一度十分挣扎。

赛季初,哈斯赛车在驾驶舱两侧有明显的突起,上面安装了一些导流翼片(上图蓝色箭头),以带来一些空气动力学上的效益。

赛车尾部,鲨鱼鳍部分被支撑杆抬起,为赛车尾部中间的散热出口留出空间,并进一步提升散热性能。同时这也让赛车的尾部散热出口比人们预计的要更小了一些。

前翼端板上也有两个非常有趣且新颖的设计。迎风的端板前缘有着波浪状的外形;另外端板外侧的导流翼片有一个分叉设计(上图红色箭头),这一点和其他对手都非常不同,并且可能会带来截然不同的气动作用。

本赛季,哈斯最大的升级发生在匈牙利站,他们一次性带来了很多新部件,包括上图所示的底盘前端进气口。

旧版的进气口高度要更高,可以让更多的气流通过它进入底盘下方,但是这个思路后来被放弃了。

在匈牙利站,哈斯引入的另一项显著升级就是他们换成了法拉利式的“澡盆”侧箱,也就是侧箱上表面向下凹陷的设计思路。

这不仅仅改变了侧箱的几何形状,与此同时百叶窗的形状和位置也必须做相应的适配,来满足散热需求。

侧箱上表面更新的同时,其侧面外形也有变动,从上图左侧的绿色线条和右侧的黄色线条即可看出,这些改动可以对前轮产生的乱流进行更好的引导。

另外,此前在英国站,他们也对前翼外侧的导流翼片进行了修改,换成了更加传统的设计(上图蓝色箭头)。

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