【F1周二技术专栏】变速箱的布局是解决“海豚跳”的关键

梅赛德斯继续因“海豚跳”问题而表现挣扎，这让法拉利和红牛可以争夺积分榜榜首，人们不清楚为什么在二者同时表现出相当严重的“海豚跳”现象时，梅赛德斯W13的圈速还会比法拉利F1-75慢1秒。

在阿尔伯特公园赛道，9号弯前的直道尽头，法拉利的颠动看起来和梅赛德斯一样糟糕。然而，勒克莱尔以统治性的表现，从杆位出发赢得冠军。

首先，我们应该明确，空气动力下的“海豚跳”是由下压力引起的——而下压力是单圈速度的关键。兰多·诺里斯的迈凯伦赛车相对不受颠动影响，但缺乏下压力，他也这样认为：“我们的赛车没有太多‘海豚跳’，但这一现象并不一定是坏事。其他一些车队的赛车从‘海豚跳’的诱因中获益更多。"

两相权衡，诺里斯肯定希望可以牺牲一部分驾驶体验感，以换取更快单圈。

上图显示了不同车队赛车的“海豚跳”颠动幅度。虽然法拉利在澳大利亚大奖赛期间面临高达1.4G的颠动，但他们的单圈时间并不落下风。

但梅赛德斯和法拉利之间的重要区别是，梅赛德斯W13“海豚跳”现象的触发车速，低于法拉利F1-75。如果这与过弯速度的比对相吻合，那么车队便需要增加底板高度了。

通过抬高底板，“海豚跳”的触发车速更高，减弱弯中弹跳，但在这个过程中，下压力同时也被削弱。这一举动对赛车能容忍的最大下压力施加了限制。

在法拉利赛车上，只有在超过弯中最高速度时，才会触发“海豚跳”。车队甚至可以选择消除直道末端的“海豚跳”现象，但这会使可用于弯道（和制动）的下压力相应减少。

勒克莱尔在澳大利亚谈到了这一点：“我们需要处理这一问题，它可能影响赛车一致性。但就算没有‘海豚跳’，我的赛车也不会更快了。唯一的影响是在比赛重启时，因为赛车颠动，我没有信心在1号弯大力刹车。但在其他方面，‘海豚跳’的影响不成问题。”

梅赛德斯的问题不是颠动本身，而是他们必须牺牲部分的赛车下压力，以防止其在弯道中出现“海豚跳”。

车手视角：塞恩斯在澳大利亚FP1中经历“海豚跳”

我们必须进行技术性猜想以探究这一问题。有人指出，使用梅赛德斯动力单元的四辆车——梅赛德斯、迈凯伦、阿斯顿·马丁和威廉姆斯——都表现挣扎。圈速上，梅赛德斯与法拉利相差1秒左右；迈凯伦平均再落后0.5秒，同时落后Alpine零点几秒。阿斯顿·马丁和威廉姆斯是围场中最慢的车队。

但我们从GPS的分析中得知，尽管梅赛德斯动力单元比法拉利性能稍有差距，但这一差距只占到单圈时间的0.15秒左右。但最接近的梅赛德斯也有1秒的差距，动力单元不可能是这些车队赛车性能不足的主要原因。

如果把研究局限于使用梅赛德斯动力单元和变速箱的三支车队（即不包括迈凯伦），那么我们也会发现其与“海豚跳”问题严重程度之间的相关性。

相关性并不等同于因果关系，但阿斯顿·马丁和威廉姆斯都知道，如果他们不需要提升底板高度以避免“海豚跳”现象，赛车可以释放出更多的性能。

设计上的巨大差异仍可能给梅赛德斯带来挫败感

为什么变速箱会引起这样的问题？变速箱外壳长度反映了车队如何进行赛车机械部件的组合布局。在梅赛德斯、威廉姆斯和阿斯顿马丁的车上，我们可以看到，侧箱和底板进气口位置比其他赛车开始得更靠后。这使前轮和侧箱之间的距离最大化，在传统规则上对空气动力学是有利的。

但是，为了使赛车保持在规定轴距限制内，这种向后的散热器和相关设备布局意味着更短的变速箱外壳。在法拉利和哈斯（共享动力单元和变速箱设计）的赛车上，侧箱更靠前，许多冷却装置被推到赛车前部，导致侧架正面更大，但这也允许后部车身采取更极端的切入。

从图上看，哈斯的赛车比梅赛德斯、威廉姆斯或阿斯顿·马丁更像水滴型。

在这方面，红牛和小红牛的设计更像法拉利，而不是奔驰。由于侧箱整体更靠前，所以轴距就由更长的变速箱外壳来定义。

梅赛德斯动力的阿斯顿·马丁（上图）和哈斯（下图）赛车顶视图，后者赛车呈水滴状，其冷却装置被推到了前部

这一布局变化与“海豚跳”的关系，至少有两种可能性：

一种是，后部较宽的车身可能会导致底部的气流受限。其他水滴型的赛车，车身能够在扩散器上部形成更有好的气流，可能使车身底部通道更加合理，减少气流失速。

另一种是，失速点相对于汽车重心的位置可能会影响“海豚跳”的严重程度。较短的变速箱布局可能使重心与车身底部的失速点的相对位置变得非常尴尬，并引起杠杆效应。

但应该强调的是，这一切都只是猜测，答案可能与预想截然不同。但使用相同布局三款车及其“海豚跳”问题的严重性是相关的，这一相关性值得我们注意。