【技术专栏】赛季最佳创新设计——马丁和红牛的制动卡钳技术

2023赛季，是一场充满有趣的技术研发的F1赛季，一些车队的排名有飞跃性的提升，另一些车队在赛季中期取得了巨大的进步，其中一个创新的地方被我们选为最佳创新设计，F1技术专家马克·休斯（Mark Hughes）和插画专家皮奥拉（Giorgio Piola）带领我们去领略这一切。

最佳创新设计——制动卡钳技术

F1的制动卡钳技术不断进步，这是现有的技术规则当中仍然存在广泛设计自由度的少数领域之一，在CFD（计算流动动力学）中对前制动器周围的温度流动进行更加详细的研究，为铝锂合金卡钳的极其复杂的成型打下了坚实的基础，这些卡钳是由固体加工而成。

卡钳的刚度和重量之间是相互矛盾的，减少质量（重量）可以带来机械抓地力和行驶体验方面的好处，但也会损害卡钳的刚性，因为卡钳内的活塞夹紧在碳纤维盘上，产生超过5g的巨大下压力辅助制动力。

阿斯顿马丁和红牛以更加复杂的前制动卡钳设计引领着围场的潮流

质量（重量）对卡钳的温度也有重要的影响，卡钳通常需要在不高于200摄氏度的温度下工作（制动盘可以达到1000摄氏度），由于散热材料较少，它们很快就会达到临界温度，但是它们冷却得也很快。

工程师需要优化好足够刚度的组合，同时减少质量（重量）和所需要的温度特性，这是一个复杂的方程式，CFD已经帮助制动器设计人员解决了这个棘手的问题。

结果是形状奢华的卡钳带有纤细的肋条，尽管周围的材料被削减，但仍能提供结构强度。为了补偿质量的减少，表面上有许多微小的裸露销增加了表面积，从而提高了卡钳冷却能力。

三场比赛以后，威廉姆斯也模仿了阿斯顿马丁和红牛的设计

阿斯顿马丁在2022年开始探索这一领域，是最先开始研发的车队，但是其他车队很快就赶上了，2023年，威廉姆斯车队是第三支使用这些非常复杂组合的车队，他们在墨尔本带来了自己的制动卡钳设计，每个车轮可以减少约200克的重量，总共为赛车减轻了0.8公斤的非簧载重量。

2023年进步最快车队——阿斯顿马丁

从积分表现和排位赛表现来看，阿斯顿马丁是本赛季进步最快的车队，AMR23比22年的赛车有了非常巨大的进步，具有更加复杂的底板和侧箱架构的概念。

虽然与前一个赛季相比，几乎所有车队在2023年的排位赛平均单圈时间都有所进步，他们和头名赛车的差距缩小在0.1%到0.5%之间，但是阿斯顿马丁将自己和头名赛车的差距缩小了1.3%，威廉姆斯紧随其后，缩小了1.1%，尽管他们还和红牛的平均排位赛差距为0.7秒，但是和前一年的1.8秒相比，已经是非常巨大的进步。

赛季中研发最强车队——迈凯伦

迈凯伦在奥地利凭借有效的升级，在随后的几场比赛中从中后段的车队一跃成为最接近红牛的挑战者，奥地利的升级实际上是迈凯伦赛季中升级的第二阶段，第一阶段在几周前于巴库推出，这些升级包括全新的底板形状设计，以及用于底板下隧道更深的斜坡入口。

奥地利的升级是为了更充分地发挥新底板的优势，并且涉及到完全重新设计的冷却和侧箱布置，它的几何形状更加接近红牛，侧箱顶部有一个宽阔的“水滑道”，保持赛车冷却并且将底板边缘的气流分开。银石赛道迈凯伦推出的全新前翼和新加坡推出的新底板则是根据赛道的调整，确保比赛可以理解顺利进行。

在前四场比赛当中，迈凯伦赛车的平均速度比排位赛时期慢了不到0.7秒，奥斯汀和巴西时期则只相差了0.14秒，这是所有赛车中在赛季进行时期进步幅度最大的升级，甚至比AlphaTarui的AT04还要好，后者在赛季初是最慢的赛车，但是最终却成为围场第五快的赛车。

最大性能优势——红牛/维斯塔潘

维斯塔潘有许多具有绝对统治力的时刻可以选择，他在巴塞罗那、斯帕和铃鹿赛道的表现尤其出色。

在西班牙大奖赛，维斯塔潘一骑绝尘，领先了身后的汉密尔顿24秒，在斯帕，尽管他从第六位发车，但是最后依然领先法拉利的勒克莱尔32秒，在铃鹿，经历了新加坡的困难以后，维斯塔潘强势反弹，他没有遇到任何对手，最终个领先于诺里斯19秒完赛。

因此，从数据统计来说，比利时大奖赛是本赛季最具统治力的表现，这和2022年一样，斯帕赛道都是全年红牛最具优势的地方。