
截止到我写下这篇文章(2月13日),2022赛季已经有四款车发布了,分别是哈斯车队的VF-22,红牛车队的RB18,阿斯顿马丁车队的AMR22,和迈凯伦车队的MCL36。
但我看来其实也就算是发布了2.8款车吧。
我们都吐槽红牛的发布会应该算是赞助商+涂装发布。除了宣布赞助商是Oracle,真的就是用批发的F1官方模型换了个不带细节的前翼就端上来了。
只有阿斯顿马丁还算老实,基本是实车发布,毕竟他们第二天就要去银石赛道试航嘛。
哈斯和迈凯伦看起来也是实车发布,但你细细地观察细节,也会发现很多地方是未完成的。
今天我们就来一起详细的研究一下。

我们先看到前翼,上图三个车放在一起前翼细节看起来差别不大。但是如果我们像下图一样俯下身子你会发现M5处阿斯顿马丁的思路和其他两个车都不一样,它的第一襟翼高度调高很多。
这代表AMR22会分流更多气流去往底板下方,鼻锥前端完全和第二襟翼边缘完美整合到一起。这个设计能让鼻锥处气流能量保持的更好,中央处于让气流要么上要么下的状态,第一襟翼和鼻锥之间的气流没有其他两个车多。
其他两个车则是第一襟翼角度帮助气流导向去贴合鼻锥下方,减少气流能量损失的思路。


我们再看到M1处迈凯伦的前翼端板,内侧那条红线上下有弧度,这可以帮助边缘气流进行分流。
红线以上的气流向上产生加强一点的涡流,红线下方的气流一点向下外洗,他们都能这样获得更好的绕开轮胎的作用,对轮胎的阻力和轮胎产生的乱流都有帮助。
再看M2处,如果你仔细看转角连接处的角度,他们有一定的向下导流的作用,目的和前面说的一样。
但是图里竟然是不连续,间断连接的,但是F1新规里是明确不让有前翼有不连续平面的,这里可能是个图中渲染错误或者是迈凯伦还不想公布的什么东西。
M3处那个小尖尖是第四襟翼上的涡流发生器,配合襟翼的角度,可以让贴着车身测流的空气保持更好的能量流向侧箱。
我们从前方视角看到,AMR22把规则上缘顶满了,有一段20cm左右的平直区域(A10),和哈斯的思路完全不一样,哈斯通过大角度弧形让第四襟翼分流车身气流和外侧气流。
AMR22应该有着比较好的垂直下压力,但是缺点可能是流向刹车导风口的气流能量没有那么高,乱流外洗能力下降,这可能是阿斯顿马丁工程师觉得可以牺牲的部分。
而第一襟翼中间则比规则高了很多,让干净气流尽可能的去往底板下方,看起来阿斯顿马丁是真的把地面效应放到了更重的位置。
你还可以看到前翼车身侧凹陷处还有一个小小的涡流发生装置(A3),那可本来是翼片角度调节器而已,你再看看哈斯V3处一点点小突起,这个装置比其他家都大很多,阿斯顿马丁这是不是把规则玩到极致了?

不光如此你看看这底板中央区的T-tray部分,别人都是老老实实一层,AMR22偏偏挑战灰色地带变成两层,这个可能之后规则上有的争论,这是获得了布朗GP真传嘛?

如果我们用俯视视角,MCL36前翼是小于规则面的,而其他两个车几乎是把规则用尽(注意下半部分虚化白色部分是规则规定面!)
AMR22如果你从它银石外拍的姿态看,几乎是一个昂扬着小胡子向前进的状态,说明车的俯角(Rake Angle)真的可能出奇的小,需要充分利用前翼完成前后的气动平衡。迈凯伦可能是高俯角让前翼增加气动效率或者直接设置高襟翼角度达到平衡。


当然其实大家最关心的是迈凯伦似乎使用了前拉杆(Pullrod)后推杆(Pushrod)的悬挂结构,M4处,这个在近几年的F1没有出现过,除了迈凯伦图里其他车前悬也都是推杆。
很多人有着固有印象觉得拉杆会有转向不足啥的,我倒是一直不觉得有这样固定的结论。
不管拉杆推杆其实都是这个控制杆连接一个摇臂(Rocker)再连接减震装置,只是减震装置布置方向不同而已,这个完全是由规则限制下的布置(Packaging)决定的。
他们本身可以把震动控制的一样,况且转向不足是个无比综合的东西,因为布置造成的重心高度不同都是要配合其他部件一起平衡的。
但拉杆和推杆在外是有气动区别的,比如近车身的气流是要么去往下方要么进入散热口要么流向车尾的,这段气流比从轮胎出要和轮胎乱流一起外洗出去的重要很多。比如假如是推杆的话(M7处),连接车身地方位置更高,对前翼气流就有更少相干性,但和轮胎连接处和刹车导风口处的共同作用就更大,这都之后是要被车侧推开的尾流。
然而拉杆就可以有更低的车身连接,帮助下洗气流的话,会有微小帮助。新规定的18寸轮毂和新鼻锥角度让拉杆装置有了布置的可能。

但迈凯伦并不孤独,法拉利也是有可能用到前悬拉杆的,所以采购法拉利部件的哈斯也可能是拉杆,至于为什么现在的车是推杆,如果仔细看V4处,你会发现这里是P上去的,和其他控制臂明显不一样,没有车身开孔。当然,这种操作很正常,毕竟时间紧迫,你看阿斯顿马丁也右边的推杆都忘了P上去了!

说到M6处刹车导风口(Cake Tin),哈斯和迈凯伦和之前的自己车比小了很多,几乎快看不到了,这是由于新规定里用于散热的气流不再横穿轮毂向外排出,整个散热通道方向有新变化。
但是阿斯顿马丁依然有着还算比较大的刹车散热口。

接下来我们说说进入底板的气流,这次由于没有了复杂而丑陋的侧箱板,导流片(Turning Vane)来分离去往底板的气流和要被推开的气流。内侧则是规定最多4个气流列板(strakes)。
你可以看到和规则面比,哈斯和阿斯顿马丁都接近规则使用的极限,迈凯伦则是导流板比较短并且角度比较收窄,说明迈凯伦更倾向于外洗轮胎的尾流。

阿斯顿马丁再次细节控,最外侧导流板(红色)是倾斜的,意味着地面的低能气流会更少的进入底板区域。

侧箱是三个车最不一样,也是各有特色的地方。
迈凯伦的散热口下方真的比较“方”这回产生很大的滞止压力(Stagnation Pressure)让留下这里的气流向外向下,而底板的进气上缘非常尖锐且上翘,这和阿斯顿马丁车很大比较圆的边缘有着明显的区别。
总之这里应该会有比较大的阻力,至于为什么这么设计我们等待实车和后续的报道吧。
哈斯的处理是用很小进气口,但是很肥大的侧箱,造成大的滞止压力,向下和向外推动气流,哈斯的散热口下方通道相对迈凯伦更大一点,有着更好一点的双侧底板效果。
哈斯沿用法拉利的散热口上方气流下洗和下方气流在尾部汇合的思路,这种设计是防止可乐瓶区域的分离现象,阿斯顿马丁则走了完全不同的路。
但是AMR22再次把设计推向极致。
你可以看到它的散热口下方完全是开了个很大的通道,两个侧箱像是飞碟一样被架了起来,气流可以顺着那条拉花黄色线大量流向底板上方最后流向车尾辅助产生下压力。
而你会发现它的散热口侧面竟然不是弧面,而是像切蛋糕一样是个侧切平面,这是因为它把侧箱向前推,用到了规则面极限,用规则面去切割设计!
它完全不在乎气流因此在侧面分离造成的阻力,太有意思了。
这样通道同时可以接收到之前平着的前翼的高能空气,通向扩散器边缘和梁翼!但这个侧箱真的很平,这也就意味着原本斜躺着的两片散热器的进风角度受到了挑战,对散热设计是个很大考验。



对,来到大家都注意到的鲨鱼腮,或者叫百叶窗,也就是侧箱上方的一道道排气孔。
这也是消失了很多年的设计。
简单解释下鲨鱼腮的作用,我们想象气流通过一个半圆,半圆上方会有低压区,造成一定的升力,这是我们不想在赛车上看到的。
而开一些孔让高能气流出来填补这里就可以抵消一部分这个效应,也能帮助轮胎尾流方向更贴合我们想要的流向。
给大家一点数量上的概念,鲨鱼腮大约能增加下压力系数c大约0.005,同时增加了阻力0.004,对于下压力是4阻力是1.2的车来说分别占比1/800和1/300,阻力占比更大,从升阻比看来不是个好方案。
但是如果它的开孔能本来减少其他地方的阻力,比如散热区,或者还有其他功能,就很有可能是有收益的。结合前面散热受限,我想这样的气流上流的设计也能辅助气流角度通过散热格栅,这个设计是一举两得。
但它可能的缺点就是通向尾翼的气流没有那么“干净”了,流出散热器的气流相对上方气流还是相对低能的。可能阿斯顿马丁觉得他们翘着小胡子开的方式尾部下压力足够大了吧?


我们看下迈凯伦的底板绿色提升线(kick-line),它决定了地面效应吸力的分布。还是一个双提,角度很正常,后轮内侧的底板侧切角度很大(红色)。AMR22的kick角度更大一点,哈斯的二阶提升大一些。


你还可以看到由于AMR22用了鲨鱼腮散热,尾部散热就可以很窄,几乎包裹着排气,而M9、V9处你可以看到另外两家就要让气流从排气尾部周围排出。
这里没有模拟不好说谁的吹梁翼效果更好,但是显然如果AMR22这里气流能量衰减很小的话,鲨鱼腮设计又多了一项功效。

当然迈凯伦也有自己小设计,比如驾驶员两侧的小翼片,改善一点点流过驾驶舱的气流,但也就一点点吧。尾翼其实哈斯和迈凯伦不算公布,还看不到DRS具体执行机构,我就先不评论了。

不过话说这次迈凯伦的海湾石油配色(Gulf)还是不错的,就是这次车设计的比较奇葩,总体印象是传统而且比较棱角分明,但明显不是最后成品,设计上还属于中间阶段的感觉。
如果真是要用现在这个设计去比赛,那大概率是气动是要落后于另外两家的。除非他们有什么我没有看出来独到设计能打我的脸。
哈斯算是有对规则的认真解读,侧箱相对前置和肥大,前翼高弧度也算有自己的思考,但是它可能受制因素很多,所以整体还算中规中矩。
相比起来,阿斯顿马丁就是全身整活儿了,前面越野设定,高傲的扬着自己头开车,有点像我以前开的马自达NC1代MX-5,小跑里的越野车。但是不得不说,它对规则的利用和创新的设计值得我们好好观察一番,鲨鱼腮扁且抬起的侧箱令人印象深刻,效果不成功便成仁。
这次我最喜欢阿斯顿马丁,你呢?
作者:赛车星冰乐
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