被忽视的细节:与众不同的悬架选择帮助红牛争夺统治地位

2024-01-16 18:44 4442 次阅读

如果你认为RB19只是因为下压力才如此表现出色,那就大错特错了。很多迹象表明,悬架系统对赛车动态的影响也是其成功的关键因素。

这并不是说空气动力学不重要,2023赛季红牛在这一领域引领围场潮流已经是明显的事实。比如底板下方区域,汉密尔顿在摩纳哥练习中撞车后,图片罕见地拍到了梅赛德斯改装后底板的照片,与2022赛季红牛设计非常相近。而佩雷兹后来的撞车事故表明,红牛在此期间对底板进行了大幅改进,包括更复杂轮廓和后部的转折点位置。

不过,赛车设计的不同不仅仅在于底板,侧箱是F1赛车外观的决定性元素,大部分注意力都集中在其之上。

这意味着悬架系统的设计在某种程度上被忽视了,但它在赛车整体概念中的作用不容低估,也关系到当年赛车设计与表现的成败。

悬架设计的最大差异在于拉杆与推杆式布局的选择。下图是飞箭车队A21和A22的对比,左侧为拉杆,右侧为推杆。

在拉杆式悬架中,拉杆位于较低位置,与车轮的较高点相连。遇到颠簸,拉杆会拉动扭转弹簧,这也是其名称由来。

推杆则完全相反,所有内部悬架位于底板的较高位置,并斜向延伸至车轮的较低位置。当车轮随着轨道向上移动时,推杆会推动弹簧压缩。遇到颠簸,推杆会推动弹簧,而非拉动。

F1上一次大规模采用拉杆式前悬架是在2013年,此后从2014年到2021年,推杆式前悬架一直占据主导地位。随着现行地面效应规则的出台,赛车前拉杆设计又重新回归。

拉杆式和推杆式悬架各有利弊,产生原因与悬架部件的重量分布有关。

拉杆式悬架采取较低姿态,影响重量分布。由于弹簧和减震器在底板中的位置较低,重心也较低,这在F1中是一个优势。

另一方面,推杆一般被认为更实用,而且由于弹簧和减震器位于底板较高位置,对机械师来说也更容易操作。

不过,比这一切更重要的是,悬架的选择会对空气动力学产生影响。由于悬架的部件直接位于气流中,它们在将空气引向文丘里通道和侧箱围板前部方面发挥着不可忽视的作用。

这些影响是车队对选择不同悬架的主要原因:这部分的设计必须符合整辆赛车的空气动力学概念。

2022年初新规出台,红牛脱颖而出,与迈凯伦都选择了拉杆式前悬架和推杆式后悬架。

这与梅赛德斯、法拉利等车队的做法完全相反,也与当时的主流做法背道而驰。

然而,红牛设计的悬架与文丘里通道、底板下方以及赛车的空气动力学概念配合得天衣无缝。

前部拉杆有助于尽可能降低车头重心,而易操控的车头正是维斯塔潘所喜欢的。

当被问及悬架系统的选择对整个赛车概念有多重要时,技术总监瓦希(Pierre Wache)表示:“非常重要,这是赛车设计概念的重要组成部分。”

“悬架的选择涉及多个方面。它影响赛车动力学性能、运行效率,还能影响赛车的‘软’与‘硬’。”

最后,很重要的是,目前地面效应赛车需要持续贴地行驶,尽可能高的车身刚度才能发挥其最大作用。然而,规则限制了车队使用弹簧的可能性。

瓦切补充:“规定取消了J型减振器(阻尼器),这完全改变了赛车设计。”

“现在能用的只有普通粘滞阻尼器,没有加速阻尼。”

“选择不同的悬架给了你更大的自由度,你可以选择更软的弹簧、不同类型的传动比或不同的悬架运动比。”

悬架的选择,再加上2022年新规也会影响赛车的刚度。而正如维斯塔潘去年多次指出的那样,刚度对于赛道表现来说非常重要。

一个耐人寻味的现象是,红牛在悬架的选择上几乎是个异类——只有迈凯伦在前部也采用了拉杆。

这个选择对空气动力学的影响不容小觑,它决定了赛车的其他部分的设计理念。

正如瓦切所言:“选择(悬架)时,不同形态下吸入气流的不同或多或少都会对空气动力学产生影响。”

因此,推杆与拉杆的选择取决于车队对侧边和底盘设计的要求。这与维斯塔潘所说的完全吻合:复制一个特定的部件是行不通的,整个赛车的概念必须一致。

赛车后部,红牛选择了推杆式,这也与其他大多数车队不同。同样,这一选择取决于不同的因素。

首先,是机械方面的考量。其次,需要考虑对车尾气流的影响(悬架系统和空气动力学在此密切配合)。以红牛为例,尾部气流来自下冲式的侧箱。

到了2023赛季,许多车队都或多或少地采用了红牛的下冲侧箱作为灵感来源,但赛车设计逻辑仍各有千秋,因此悬架选择也是不同的。

侧箱和其他空气动力学设计与不同悬架相互作用。也可以说,他们没有完全照搬红牛“概念”。

2024年赛车设计揭幕在即,届时,我们将拭目以待,看看是否有其他车队也会效仿红牛的悬架系统。

车队2023赛季悬架选择:

前拉后推:红牛、迈凯伦

前推后拉:梅赛德斯、法拉利、阿斯顿马丁、威廉姆斯、哈斯

前推后推:Alpine、小红牛、阿尔法罗密欧

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