属于弯道的F1

曾经有朋友问我：“F1到底是不是世界上最快的赛车？”我笑了笑：“是也不是。”这种模棱两可的回答让朋友很不满意。问句中的重点并不是“世界上”或者是“赛车”，而是“最快”，如何界定“快”这个概念才是解开这个问题的钥匙。记得我们在上学的时候，老师经常教导我们，只有德智体全面发展才是好学生，F1也一样。直线极速360公里也许对某些赛车甚至个别民用跑车来说都不算什么，能够实现高速过弯才是F1的杀手锏，我们在比赛中就能发现，最快的赛车和中等的赛车在直道上的表现并不会相差太多，弯道表现才是二者差距的关键。

    下面这家伙跑直线可比F1快多了，只是……千万别拐弯 

    这里提到的高速过弯并不像写起来那样容易，以单一弯道举例，赛车要顺利过弯，首先要在尽可能短的时间内把车速降到能够以最大角度通过弯道的速度以下，然后进入弯道，在弯中，车手要保持赛车稳定过弯，不失控，出弯后同样要保持平稳，并且尽快提速，每一个环节都需要多种因素配合才能达到目的。这些因素包括赛车的动力性、轮胎的状况、空气动力学设计、悬挂调校、车手走线、赛道路况甚至天气情况、风向、温湿度等等，其中最重要的就是动力、轮胎和空气动力学。 

    动力的来源是引擎，由于客户引擎的存在和国际汽联对引擎规格的统一，特别是在把引擎最高转速限制在19000转以后，各车队间的引擎差距微乎其微，车队能在引擎上做的文章也越来越少，相同的材料和尺寸，几乎一致的功率、扭矩和转速，相似的寿命（一引擎用两站，寿命900至1000公里），迫使研发部门把注意力转移到如何运用这些动力上。

    如今在引擎上几乎动不了什么手脚了 

    轮胎作为赛车上唯一与地面接触的零件，其重要性不言而喻。F1的轮胎含有220种材料，由79％的橡胶、18％的钢和3%的织物构成，里外共3层，与地面的接触面是橡胶复合物，中层束带由多种角度的纤维束编制，高科技纤维横向排列形成内层骨架。轮胎必须能够在5秒钟之内实现赛车从0公里/小时提速到200公里/小时的动力传递，在300公里/小时的速度下，轮圈承受的离心力为2000G，也就是自身质量的2000倍，与地面的竖直接触压力为1.6吨。以上这些数据还仅仅是保证赛车能够直线行驶的必要条件，在实际比赛——特别是在过弯时，车手必须在允许的路宽内寻找最优化的行车路线，又称“走线”，目的是在赛车可操控（车手会努力把赛车速度逼到极限）的前提下，尽快通过弯道。因此，在弯前的全力刹车会给轮胎带来2.5吨的摩擦力和5倍重力的减速力，在以150公里/小时过弯时，轮胎的横向附着力大于3.2吨。但是，从98年禁用光头胎开始，针对轮胎的政策越来越苛刻，直至今年，轮胎供应商只剩下普利斯通一家，产品的单一性加上愈发细化的技术规则，导致的唯一后果就是——各车队在赛车的设计上更趋于一致。

    从左至右：大雨胎、小雨胎、干胎 

    如果说有哪样东西对空气动力学的需求能和航空器相比的话，那一定就是F1赛车，更有赛车设计师表示空气动力学要占到F1整体效能的90％，无论如何，正确地掌控空气肯定对赢得胜利具有深远的意义。车队里的空气动力学工程师除了研发工作外，还有一项任务，就是针对不同的赛道提出相应的空气动力学方案，实际上，这些方案就像是博弈，气压和气阻变大，赛车在直道上的速度就变小，而弯道的稳定性就增加，反之，赛车就更利于直线行驶。举个简单的例子来说明，摩纳哥的蒙特卡罗赛道和意大利的蒙扎赛道是全年比赛中标准的低速和高速赛道，高速和低速主要是由赛道中的弯道决定的。蒙特卡罗赛道狭窄，弯道多而急，所以麦克拉伦赛车的尾翼倾斜角度很大，增大了赛车的空气阻力和下压力，赛车在对付众多弯道时才显得游刃有余。反观蒙扎赛道上的麦克拉伦赛车，不仅尾翼的倾斜角度变小（尾翼几乎是平直的），还取消了前鼻上的副翼片和牛角翼，这样的调校给了我们一个明确的信号，这里是一条高速赛道，我们要让赛车在直路上跑的更快，扔掉多余的下压力。工程师们的问题是：如何权衡直道与弯道呢？于是，可变形的空气动力学套件逐渐进入了设计师的视野。典型的可变尾翼设计是：当赛车在进入直道后，尾翼的上层翼片会绕着支撑结构向后旋转，以减小下压力；而当赛车减速进入弯道时，翼片又会回转到竖直状态，保持赛车稳定。先是法拉利，然后是红牛都因使用这种可变尾翼引起轩然大波。国际汽联立即站出来主持公道，推出更严格的测试指标以杜绝此类违规事件的发生。在此之前的尾翼测试标准是，用钢索套在尾翼前端，以500牛的力水平向后拉尾翼，要求翼片的变形不得超过5毫米，显然这个标准有点小儿科了，修改后的标准要求水平方向形变不得超过2毫米，而且增加了垂直方向的测试，从上、下两个方向各以500牛的力作用到尾翼主翼板两边，要求翼板的变形幅度也不得超过2毫米。不过，这些严格的测试总会被证明是缓兵之计，更多的新花样还是会不断涌现，即便如此，能够让设计师开动脑筋的空气动力学也在逐渐被FIA限制，发挥的空间越来越小。

    摩纳哥站（上） 意大利站（下） 

    有一点值得注意，我们说的弯道指的是需要车手进行刹车、转动方向盘然后加速出弯的弯道，一些可以以全油门通过的缓弯并不能算是真正意义上的弯道。随着轮胎和空气动力学等技术的发展，赛车的极限越来越难达到，也就是说，曾经需要认真对待的弯角变得可以随心所欲了，真正的弯道在慢慢变少。虽然速度在加快，但这样会严重阻碍新技术的发展，赛车最终会走向“直线化”的设计方向，这决不是我们想要看到的，毕竟F1不是A1，我们需要更多的弯道，给设计者们提出各种各样的难题，再看他们想出五花八门的方法来解决，这才是让F1回归弯道的目的所在。