技术专栏:是什么让RB19如此特别

2023-12-06 17:37 8898 次阅读

2023赛季,红牛RB19赢得了除新加坡大奖赛之外的全部比赛,留下了一系列恐怖的胜利记录。毫无疑问,这些闪耀的成绩使得RB19成为“F1历史上最具统治力的赛车”的有力竞争者。

在赛季开始之前,人们普遍预计,随着新规进入到第二年,其他车队对地效赛车的理解进一步加深,红牛去年的巨大优势将会有所缩减。但实际上恰好相反,红牛的优势更大了,以至于一骑绝尘。他们是如何用一辆乍看上去与去年非常相似的赛车做到这一点的呢?

继承RB18的优点

RB19与RB18之间有诸多相似之处。对于研发来说,这种相似性具有重要意义。RB19的部分空气动力学设计就是对前作RB18的继承和沿用。

车队的首席技术官阿德里安·纽维在为新规则提出出色的概念解决方案方面有着悠久的历史——1998年的迈凯伦和2009年的红牛都是很好的范例。虽然纽维只是组成红牛技术团队的极具才华的空气动力学家和工程师团队的一员,但谁也不能忽视他在赛车设计大方向决策上的独创性的贡献。

事实证明,赛车的空气动力学平台与悬架的良好契合,以及在运行中保持两者工作的一致性,绝对是在现行技术规则下提升赛车速度的关键——而红牛比其他任何车队都更了解这一点。

纽维实际上自己设计了RB18的前后悬架,以最大限度地榨取底板能提供的下压力,而同时也不会像法拉利或梅赛德斯那样引起剧烈的海豚跳现象。

“我们针对RB18的基本概念进行了大量工作,包括总体结构布局、前后悬架布局等等。我们试图把这些都做好。因此,直到2021赛季后期我们才真正开始将所有精力投入到开发新车的气动效能上,”纽维解释道。

RB18的气动开发潜能是巨大的,但并非所有可研发之处都得到了充分利用。RB19则将其发扬光大。通过对构造和组件设计的更仔细分析,RB19也是一台更轻的赛车。RB18在2022赛季结束时仍相较于最低限重超重14公斤(当时其竞争对手法拉利已经达到了最低限重)。而2023赛季开始时,RB19已经达到了最低限重的标准。在永久赛道上,这本身就会带来0.3秒的圈速提升。

V形底盘

从上面的图纸中可以看出,RB19底盘的中央部分比他的前作的截面更呈V形。这种形状贯穿整个机箱,并影响两侧通道可以容纳的气流流量。

这样的设计还允许侧箱前部周围的车身侧向下切更深。这可能会带来两个潜在的好处:当扩散器入口下方的空气从侧面流动到底板边缘时,它可以带来更强大的涡流传播。这反过来又会加速气流,这对车身底部产生下压力的有效性起着至关重要的作用。

它还有助于将用于扩散器的气流与直接用于底板边缘的气流更好地分离。红牛利用这一点来更深入地将扩散器入口向上移动,并使隧道入口倾斜以提供更大的向下坡道。

这种底盘形状也将增强前翼所提供的动力。在它后面有更多的空间,尾翼上的气流流速会更快。“随着我们对赛车的了解越来越深入,下压力水平也随之增加,这通常意味着我们对前翼的要求也会增加”,纽维说道。

超强的防下沉与防俯冲功能

RB18出色的气动平台控制效能由前悬架上极端的防下沉几何形状提供,这最大限度地减少了赛车在制动和加速时的姿态变化,因此理论上允许它以更低的行车高度运行,同时还有利于榨取底板所提供的下压力。

这在RB19上继续存在,但与后悬架上的防俯冲设计相结合,通过将变速箱顶部的前叉臂安装到变速箱上方的结构,实现了更好的效能。

这种防下沉和防俯冲的组合可以确保更好地控制赛车的姿态,并在此过程中实现更柔软的弹簧刚度。在现行规则下,地效车被迫使用超刚性悬架,以使其保持在非常有限的离地间隙内,在该间隙下,底板下方通道可提供最大的下压力。但这往往会引起海豚跳现象。

但幸运的是,借助上面的设计,红牛能够更柔和地运行悬架,同时仍然能够很好地控制赛车的运行姿态。这是一项独树一帜的成就,这对赛车的速度大有裨益。

更强劲的DRS效能

RB19具有超强的DRS效果,尤其是在相对低阻的赛道上。当DRS打开时,为了提高其效率,设计者不仅要使尾翼失速,还要诱使整个底板-梁翼-尾翼序列失速。红牛比其他任何车队都更成功地做到了这一点。究其原因,我们认为可能与其扩散器坡道的双重气流通道有关。与其他扩散器的直线上升型坡道不同,红牛在延续其初始角度的同时沿其长度略有下降,这一微小的差别改变了气流运行的方向。据推测,当打开DRS时,这会使气流从扩散器的上端逸出。从而产生部分阻滞底板气流的效果,进一步减少阻力。

在较高下压力的尾翼上,这一设计可能不太有效,因为尾翼底部的低压仍可能对梁翼和尾翼施加足够的拉力以保持扩散器的流动。但是,如果较低下压力的尾翼将这种拉力降低到足以使扩散器失速的水平,它就会带来很大的优势。这也说明了为什么RB19的DRS优势在低下压力赛道上总是最为明显。

侧箱和底板开发

红牛在这一年中继续开发他们的底板/侧脚架组合。他们去年在底板下的设计——两侧隧道之间棱角分明的“独木舟”形状就已经将RB18与其他对手的赛车区分开来。这本身已经是一个比其他赛车更复杂的三维形状。这一基本主题的开发在今年仍在继续,使RB19在各个转弯速度下都具有良好的且不带海豚跳的下压力水平。


返回新闻列表