2007F1技术特辑(1):普利司通引发的赛车设计变革

　　新浪体育讯　2007赛季的F1世锦赛，在技术上最大的变化是统一使用普利司通轮胎。这一因素，对于本赛季的竞争格局造成了深远的影响。过去两个赛季的双料冠军——雷诺，因为这一原因，竟跌出前三的行列。法拉利VS迈凯轮，成为了本赛季的F1世锦赛的新主题。

　　下面，是一篇由前乔丹F1车队工程师加里-安德森(Gary Anderson)撰写的技术分析，他以最全面的视角，对这一变化背后的原因进行了专业的分析。文章总共分为三部分：第一部分，讲解普利司通轮胎与米其林轮胎的差别，以及伴随而来的新技术挑战；第二部分，讲解当前F1赛车的核心技术发展领域：前翼和底盘；第三，分析冠军争夺主角——法拉利和迈凯轮之间的技术对抗。

　　为了方便读者阅读，我们将按照文章的结构，将其拆分为三部分呈现给大家。以下是的第一部分：轮胎的变化及其引发的新挑战：

　　1，轮胎的变化

　　对于F1工程师而言，今年最大的挑战是适应普利司通轮胎。赛季开始前，许多车队认为，法拉利将拥有一定的优势，因为他们之前有过今年这种轮胎的使用经验。关于这种轮胎的来历，可能大家早已知晓。它不同于普利司通2006年的轮胎版本，而是源自于日本厂商2005年的产品体系。

　　米其林和普利司通，在轮胎的结构上存在截然不同的区别。米其林拥有非常坚固的胎面和柔软的胎壁。普利司通的轮胎则类似于混织结构，其特征是胎体和胎面都非常强。2006年使用米其林轮胎的车队有6支，今年改用普利司通轮胎之后，他们需要根据收集的数据与米其林进行比较，进而在赛车的设计上作出调整。只是这其中有些车队的路走对了，有的则一开始就步入了“歧途”。

　　最显著、也最让人惊讶的例子是：迈凯轮几乎立即就全盘掌握了日本轮胎的特性，而雷诺则完全失去了方向。

　　2，轮胎变化对空气动力学的影响

　　改用普利司通轮胎后，有两个与轮胎有关的技术领域需要得到正确处理：空气动力学和重量分配。下面首先讲第一个问题——空气动力学。

　　更换轮胎供应商之所以影响到赛车的空气动力学，是因为轮胎的外形变了。米其林拥有和普利司通不同的正面外形。这种区别，当轮胎在承受负载的情况下会变得更大。而这，将严重的影响到了赛车的空气动力学性能。这听起来有点不可思议，请看这组数字：“轮胎升高20毫米，赛车很轻易就可能损失5%的下压力。”加里-安德森说道。

　　根据现在的风洞测试技术，要在滚动钢带上模拟轮胎在负载情况下的外形是非常困难。没错，工程师可以在风洞中改变轮胎的外形，并据此调整赛车的空气动力学设计。但是你仍然无法确定：你假设的轮胎外形，是否就是轮胎驶上赛道后呈现的实际形状。因此，要解决这个问题，并非易事。

　　3，轮胎变化对重量分配的影响

　　增加或者减少5%的下压力，好车仍然是好车，但是有些车队却因为更换轮胎，失去了赛车设计方向，这主要指赛车的重量分配分配问题。加里-安德森表示：当不考虑空气动力学因素时，正确的重量分配，是最大限度的发挥轮胎性能的关键因素。但是有很多车队，在这个问题上迷失了方向。下面，将对换用轮胎与重量分配之间的关系展开分析。

　　除了外形，普利司通轮胎的工作特性和米其林也不一样：其运行方式截然不同，特别是在弯道中央表现的尤为明显。那么这和重量分配有什么关系呢？

　　让我们将问题深入：与普利司通相比，米其林运行特性不同，主要指米其林的后胎能更好的吸收纵向负荷。所以当你接通后桥的动力传输时，轮胎拥有更强的承受能力。而为了让后胎的这种能力得到全盘发挥，工程师会将赛车的重量分配靠后。雷诺去年的R26赛车，便是采用的这种设计方向。

　　但是，普利司通的后胎却不具备米其林那么好的纵向负荷承受能力。它的特点是：在横向和纵向两个方面的表现更加均衡。所以比起米其林，需要将重量分配靠前一些(这样将带走后胎的一些负荷，让后胎的外径好像增大了。同时，将增加前胎的负荷)。

　　对F1的技术有所了解的的人都知道，F1赛车的设计必须遵循空气动力学压力中心(the aerodynamic centre of pressure，英文缩写为CofP，也叫下压力中心)和重心(the centre of gravity，英文缩写为CofG)之间匹配的原则。通常情况下，下压力中心(CofP)位于重心(CofG)后面百分之几的位置。如果重心(CofG)前移，那么赛车的下压力中心(CofP)也必须跟着前移。

　　因此，新的普利司通轮胎，不仅要求赛车的重量分配前移，还必须将赛车的下压力中心前移。但是，如果一辆赛车的原始设计概念就不允许将重量前移的话，这会使得要将下压力中心前移变得更加困难。因为这与赛车组件背后的整套理论是完全相悖的——即设计概念。

　　对于设计概念的重要性，加里-安德森以雷诺为例进行了说明：“为了让前翼发挥最大效能，而要让包括底板、侧箱导流板、前翼和底盘前端在内的这些部件全负荷的工作，是一项非常艰巨的任务。除非你开始的设计概念就允许你最大限度的发挥他们的效能。两届世界冠军雷诺，便表现出了这样的问题。他们前不久对此公开承认，但是解决起来却非常困难，因为他们一开始的方向就错了。”

　　今年7月27日，雷诺领队布里亚托利在针对“法拉利/迈凯轮间谍案”的裁决结果时曾说过这样一番话：““如果某支车队因为拥有这些资料获得了某种优势，他为此付出代价是公平的。话说回来，我也希望知道法拉利赛车的重量分配……。”意大利人的此言除了反映他对FIA世界汽车运动理事会裁决结果的不满外，也从侧面暗示了雷诺现在面临的技术问题。

　　回到技术分析：普利司通的纵向负荷承受能力稍弱，意味着使用在普利司通轮胎时，需要在加速和制动的过程中，将赛车的重量转移降至最低。但是使用米其林却不用考虑这个问题，因为它拥有很强的纵向负荷承受能力。当车手在刹车或者制动时，轮胎可以应付这些重量转移。总而言之：普利司通轮胎对重量的分配更加敏感，而米其林允许较大的变化空间。

　　加里-安德森表示，根据新版普利司通轮胎的特性判断，今年大多数赛车车头的重量分配大约处在这样一个区间：在摩纳哥和匈牙利这样的超低速赛道车头大约占46%，而在高速度、高负载的赛道譬如斯帕和银石，大概在48%～49%左右。

　　要拥有比这更大的调整空间是很困难的，因为没有位置移动压舱物。这再次说明了赛车初始设计概念的重要性。加里-安德森还认为：各队的压舱物质量应该在80KG左右。赛车底板前端名为tea tray的位置，是放置压舱物的关键区域，在这里，可以携带重达35KG的质量。

　　如图1所示，雷诺最新版的前翼拥有一个放置压舱物的地方(红色箭头所指)。加里-安德森认为，这个位置顶多能放5公斤(但是他可能低估了这个位置的承受能力，世爵B版的F8-VII在这里放置了重达9.5KG的质量)。从理论上讲，这不是理想的位置，因为它处于赛车的前后车轴之外，而且高于赛车的底板区域，因此升高车身的重心。

　　雷诺的这一举措，是赛车设计概念错误后采取的补救措施。把压舱物放在两轴之外，将使赛车在转向时变得迟钝，当然，在这里谈论的只是一个很小的度——只是关于搭载5公斤的压舱物带来的负面影响，加里-安德森表示，虽然有些人认为这样做带来一定的惯量是有益的，因为有助于防止赛车发生旋转，但是他仍相信弊大于利。

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　　(行云)