
F1本周将在巴林进行2024赛季的季前测试,这也是自2023赛季结束以来,各支车队的赛车首次重返赛道。
距离2023赛季的阿布扎比大奖赛已经过去近三个月了,在这个休赛期发生了很多事情。
威廉姆斯透露将在2024年保留萨金特,诺里斯和勒克莱尔分别与迈凯伦和法拉利签订了长期续约合同,而汉密尔顿则宣布将在2025赛季离开梅赛德斯转会至法拉利。
当然,也别忘了两支进行品牌重塑的车队——红牛二队(更名为Visa Cash App RB)以及索伯(更名为Stake F1)
此外,当然还有每年固定的新车发布会,所有车队都展示他们2024赛季的赛车,而包括索伯和红牛二队在内的部分车队,也都修改了赛车的涂装方案。
赛车发布会的另一个热门话题是讨论哪些车队采用了哪种类型的悬架,即经典的“推杆还是拉杆”。
那么,推杆和拉杆悬架设计之间有什么区别,以及为什么该设计对赛车如此重要呢?

F1赛车上的推杆和拉杆有什么区别?
F1赛车的悬架具有上下叉骨(用于吸收地面冲击力的碳纤维杆),并将底盘连接到赛车轮胎。
在前部和后部的叉骨之间有一根悬架杆(推杆或是拉杆),将轮胎连接到水平扭力的弹簧上。扭力弹簧会储存和释放能量,同时在受力时发生扭转,这有助于让赛车在崎岖不平的路面上保持稳定。
推杆悬架位于底盘的高处,然后有一根对角杆将其连接到轮胎的低点。因此,在经过颠簸地段或者路肩时,轮胎会推动扭力弹簧,从而导致推杆向上并朝向底盘移动。
拉杆悬架则完全相反。
拉杆悬架位于赛车底盘的低处,然后有一根对角杆将其连接到轮胎的较高点。这意味着每次汽车遇上颠簸地段或骑上路肩时,轮胎都会拉动扭力弹簧,导致拉杆从底盘向上并向外移动。
无论是推杆还是拉杆悬架配置,都存在许多优点和不足,这本质上完全取决于车队的需求,因为悬架的选择必须符合整台赛车的空气动力学概念,因为它起着将气流引向侧箱和其他区域的作用。
例如,拉杆悬架具有更好的重量分布,因为重型部件安装在底盘底部,所以所有东西都会更靠近地面,而这对于地面效应的赛车而言尤其重要,因为较低的重心有助于减少阻力,提高过弯能力,并可以提供更好的空气动力学性能。

另一方面,推杆悬架设计更具有实用性,因为其在局部空气动力学上会显得更加有利,也就是说,悬架周围的即时空气动力学会变得更加干净。
此外,将悬架部件置于底盘较高的位置,意味着机械师能够更容易在赛车上进行工作,如果前悬架采取的是拉杆布局,则该区域会变得相当狭窄,有时甚至需要拆除赛车底板,才能对赛车的其它部分进行检查。
推杆悬架可以提供更好的稳定性,同时在成本上也更便宜。尽管如此,推杆悬架可能在一辆车上适用,但在另一辆车上就不适用了,而拉杆悬架也是相同的道理。
但在某些时候,例如地面效应时代,这最终还是取决于空气动力学和性能增益,以及成本和实用性之间的相关关系。
有时,F1车队也会同时使用两种悬架配置,只不过是分开的——例如在前部安装拉杆悬架,在后部安装推杆悬架,反之亦然。

各支车队的悬架设计选择
进入地面效应时代以来,在过去两年的地效赛车中,红牛和迈凯伦是仅有的在前悬架上使用拉杆配置的车队。
然而,到了2024年,红牛二队和索伯将成为下一批在前悬架上使用拉杆设计的车队。索伯在2023赛季不幸位列车队积分榜最末段后,决定在赛车设计上做出巨大的改变,而红牛的姐妹车队则采取了与卫冕冠军类似的赛车设计方向。
索伯车队的技术总监詹姆斯·基将有助于这支车队的转型进程,他于2023年9月从迈凯伦转会而来,尽管在此之前,索伯已经决定转向拉杆式设计。
詹姆斯·基认为,拉杆悬架配置在空气动力学上带来的增益要远远超过其带来的实用性问题。根据他的说法,“这一切都是为了管理好前轮胎的‘尾流’,即赛车周围产生的湍流。”
他还大胆预测,更多的车队将会在前悬架的设置上效仿拉杆系统,因为他相信“从根本上来说,这是正确的做法”,而红牛就是最好的成功案例——前悬架采用了拉杆配置的红牛赛车在过去两个赛季成功拿下了世界冠军,其中还包括一个统治般的2023赛季,在22场分站赛中拿下21场胜利,而拉杆悬架设计无疑在其中发挥了非常关键的作用。
拉杆悬架让红牛赛车拥有非常锋利的前端,而这正是维斯塔潘所喜欢的风格,而它所展现出的刚度以及较低的重心,让红牛的赛车在地面效应时代具有很大的优势。
但是,红牛在其后悬架上使用了推杆的配置,这与围场中大多数的车队保持一致。詹姆斯·基认为“赛车后部的设计并不是真正的问题,由于各种包装原因,推杆设计在机械层面上更具优势。”
在后悬架上采用推杆设计,可以帮助缩小变速箱并改变底板形状,从而提高赛车后部产生下压力的性能。
因此我们可以看到,在2024赛季,将有八支车队在赛车后悬架上使用推杆配置,而2023赛季只有五支车队——做出改变的是梅赛德斯及其客户车队,包括迈凯伦和阿斯顿马丁,但威廉姆斯除外。
然而,法拉利却将在2024赛季于赛车后部采用拉杆悬架配置,车队技术总监恩里科·卡迪尔对此解释说,SF-24赛车的后悬架与他们的竞争对手,尤其是红牛“有点不同”,因此不太适合推杆结构。
除此之外,出于种种原因,威廉姆斯也决定在后悬架上沿用拉杆设计,而不与梅赛德斯阵营采用相同的方向,其中一个原因在于,坚持使用去年的零件能够节省一定的成本。

推杆和拉杆悬架的历史
推杆和拉杆悬架的历史可以追溯到20世纪60年代和70年代。
推杆悬架是由莲花车队(Lotus)创始人、传奇的赛车设计师科林·查普曼引入的。他在Lotus 21赛车上使用了这种悬架设计,并在1961年的F1赛季中获得第二名。

1979年,布拉汉姆车队的戈登·默里在BT49赛车上引入了拉杆悬架,这也由此带来了一场F1的技术革命——因为拉杆悬架比当时使用的老式液压气动悬架要灵活得多,这意味着赛车的重心会被降得更低,从而提高了赛车性能。
在接下来的几个赛季中,尼尔森·皮奎特为布拉汉姆车队赢得了1981年的车手总冠军,而随后其他车队也陆续安装了拉杆悬架。然而,到了20世纪90年代,拉杆悬架的使用量大大减少,因为当时F1引入了最低行驶高度规则,这意味着车队需要给赛车设定更高的重心。
2009年,随着规则再度进行了修订,拉杆悬架重返F1赛场,赛车的扩散器向后移动。因此,随着红牛使用低侧箱的设计,阿德里安·纽维相信,为赛车安装拉杆悬架将有助于降低RB5赛车的重心,从而使赛车后部的气流更干净,而这个想法也最终被证明确实有效。
尽管与布朗GP的双层扩散器相比,红牛只使用了单层扩散器,但他们依然非常接近于击败最终的世界冠军,而事实也证明,真正造成赛车性能差异的本质上还是扩散器。
因此,红牛在RB6赛车上同时安装了双层扩散器和拉杆悬架,而他们也从2010年开始,与塞巴斯蒂安·维特尔一起开启了连续四年获得车队和车手双料世界冠军的征程。红牛也开创了围场中的一个全新趋势,到了2011年,12支车队中有10支车队使用了拉杆悬架,而在2012年,法拉利和索伯车队也加入了其中。
此后,法拉利成为多年来最后一支坚持使用拉杆悬架的车队,该设计在2015赛季的SF15-T赛车上被最后一次使用,随后推杆悬架再度在围场中占据主流。
而随着2022年技术规则大改,地效赛车的推出为拉杆悬架的回归再度大开了方便之门,因为在地效时代,赛车越贴近于地面行驶,在性能上可以获得更多优势。