加里安德森:F1的挡雨轮拱有哪些问题,应该如何设计?

2023-07-28 15:57 11915 次阅读

此前在银石进行测试的轮拱已经被确认没有达到其预期目标,在切实可行的方案正式落实前还有许多工作仍待处理。而The Race技术专家加里·安德森认为,FIA所设下的在雨天减少车尾50%水雾的目标其实根本无法实现。他在此撰文分析了FIA方案的问题,并提出了自己的设想。

就FIA的设计初稿而言,它没能取得成功一点都不让我感到惊讶。因为车尾的水雾量十分巨大,而且不仅仅是轮胎所扬起的。现在的赛车就像一台巨大的吸尘器,会把前方的所有东西吸进来,然后从车尾排出。

设计方案确实还存在改进的余地,但要想亲身体验这个问题的困难程度,你可以在雨天的高速上尾随一辆卡车感受一下,然后再把这个水雾量翻100倍。

所以我们应该向哪个方向前进呢?

如果从侧面观察轮胎周围的气流,比如从轮胎左侧吹来的气流,在10点钟方向之下的部分就会流向轮胎的两侧,而10点钟方向之上的部分就会从轮胎上方掠过。而在轮胎的下半部分就会出现轮胎喷流。轮胎和地面之间的气流会被挤压,然后向两侧喷射出去。

湿地条件下,气流的特性不会有明显变化,只是雨胎的花纹会起到排水的作用,以防赛车打滑。这是必需的,但也会带来问题。

轮胎正面的空气会有80%左右流向两侧,只有20%会从上方掠过。这些空气都会涌入轮胎后方的低压区中,尤其是在轮胎刚刚离开地面的位置,因为这里的气压是最低的。

所以轮胎后方的下1/4位置是最需要进行处理的位置。这也就是为何FIA的初稿中,轮拱被分成了两片,下方应对轮胎底部,上方则用来应对轮胎之上的气流。

这同时也意味着下方的挡板需要尽可能贴近地面,但也需要给水和空气留出一些通路。理论上,让轮拱比赛车更宽当然是可以的,但这样会增加换胎的难度,也会增加轮对轮时的风险。

因为这些轮拱的设计初衷使得它们必须要在5分钟之内就能安装到赛车上,并且在湿地条件下一直保留在赛车上。

设计的重点就在于要“接住”轮胎所排出的气流,并对其加以控制。轮拱挡板不仅要挡住水雾,还需要将它向下引导回地面上。所以就可以在FIA设计的基础上加以扩展,变成一个更低的挡泥板。

设计往往不是凭空出现的,早在1991赛季,当时的赛车就将前翼端板延伸到了前轮内侧(下图红圈),端板末端更是已经与轮胎末端齐平。这个结构就是为了控制轮胎附近的低压区,减少涌入底盘的气流量。蓝色箭头处的弯曲可以制造一个涡流,增加整个通道的进气量(绿色箭头处)。

但我认为最大的问题在于——为什么不直接用一整个轮罩来完全包住轮胎呢?在理论上它非常可行,但它会改变开轮式赛车的意义。因为如果为了应对雨天而使用轮罩,那么也有很多其他问题都可以通过轮罩解决。我不喜欢这个方案,希望车迷们也这么想吧。

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