2007F1技术特辑(3):法拉利F2007VS迈凯轮MP4-22

　　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。以下是的第三部分：法拉利VS与迈凯轮。

　　1，法拉利F2007与迈凯轮MP4-22赛车特性简析

　　迈凯轮的赛车，比对手法拉利的F2007适应能力更强。MP4-22排位速度出色，对路肩不敏感。法拉利的特点是：拥有更合理的抓地力，车身强度高、比赛性能非常稳定。

　　法拉利的赛车，在一些排位表现不佳的比赛中，通常在正赛拥有不错的速度。而一旦在排位赛中表现出色，往往在正赛中处于统治地位。这反映了一个事实：法拉利无法在排位赛的一圈中，让前胎达到最佳工作状态。而迈凯轮则不存在这一问题！

　　迈凯轮使用轮胎更快，能够更快的让轮胎升温，这使得他们能够更快的将轮胎的性能发挥出来。在这里必须提到一位他们的车手——刘易斯-汉密尔顿，黑小伙由于能够驾驭转向过度相当明显的赛车，这使得他的赛车在快速弯道拥有更大的抓地力。

　　加里-安德森分析认为：如果一辆赛车的强度非常高，它通常会倾向于转向不足。在这样的赛车上，可能出现最糟糕的情况是：当车手试图让前胎升温时，轮胎会出现滑动。一般来讲话，车手是依靠增加轮胎承受的负荷，让轮胎的结构升温。但是如果在该过程中导致轮胎滑动，那么车手所做的一切只是让轮胎的胎面温度升高了，并没有让任何的横向负荷进入轮胎结构当中，此时，轮胎的性能自然也就无法得到最佳的发挥。法拉利就存在这方面的问题。

　　而迈凯轮的赛车拥有更好的适应能力，MP4-22能实现更多的重量转移、让重量转移至车头、增加前轮的负荷，进而让前胎实现更快的升温。

　　2，刹车通风道——法拉利的技术亮点

　　谈到刹车通风道，大家第一时间想到的无疑是法拉利从英国站开始投入使用的前轮毂罩(hub-caps)。关于该设计的结构组成和技术原理，我们之前已做过大量的分析，在此就不再赘述。下面将主要分析它与整个赛车间的系统关系。

　　F1赛车的前制动系统，需要大量的冷却气流。但同时为了减少阻力，工程师又希望将刹车通风道设计的尽可能的小。后轮的制动系统则不一样，它不需要前轮那么大的冷却，但是工程师却希望制动通风道能尽可能大、将其结构弯曲塑造成下压力制造部件。

　　回到法拉利的设计方案。F2007加装的前轮毂罩，强制规定了前刹车冷却气流的行走路径，将其导入前胎与地面接触之后的低压区。防止了气流无约束的散出，进而增加赛车的阻力。

　　通过这种方式，允许法拉利使用更小的刹车通风道。原因是气流从高压区进入，从低压区输出，使得系统的效率提高了。它变相的减少了赛车的阻力，原因是轮胎占据赛车大约35%的阻力——这一数值是固定的，并且不影响赛车的下压力。

　　在谈到法拉利的这项发展时，加里-安德森再次强调：是技术的发展，让测量车身的非簧上部件对下压力影响变为可能之后，才诞生了F2007这样的解决方案。“这是最近的事情，风洞拥有系统的设备允许工程师做到这点，同时CFD技术也提供了帮助。比起现在，三年前的刹车通风道损失了赛车大量的下压力，而现在，我们在法拉利车上看到的发展仅仅是个开始。”加里-安德森说道。

　　加里-安德森还表示：“在刹车通风道的外面，将来会有一些非常复杂的小发明和气流调节部件出现。每一辆赛车都需要刹车通风道，但是要看如何使用。当它是一个刹车通风道的同时，它又不仅仅是刹车通风道，它还是一个空气动力学设备。我希望它们最好被赶快写入规则，对其进行限制。”

　　3，侧箱导流板

　　将侧箱导流板安置的越靠前，它对前翼造成的影响就越大。传统的侧箱导流板安装在侧箱底板之前，给予前/后几乎平等的下压力分配。但不管这两种方法趋于何种方向，他们都必须让赛车得到平衡。大多数车辆两者皆有。

　　侧箱前缘的作用是：以尽可能高的速度引导气流流动。所以侧箱前面很多小的部件，实际扮演着气流调节片的作用、将气流导向车底，以让扩散器发挥最大效能。在目前的F1赛车上(图9为法拉利的侧箱导流板)，存在许多不同的解决方案，但最终的都是为了实现同一目的。

　　许多车队在侧箱前部拐角位置安装了肩翼。其作用是拾起来自前轮的尾流，将其整理后向后输导。法拉利在这个位置的安装的一个半卷状的翼片。

　　4，尾翼

　　在尾翼方案上，迈凯轮采用的是反传统的扭曲状尾翼(见图10)，这种设计可以减少位于尾翼两端的负载，同时增加中间位置的负载——下压力的主要制造区域。但是从最近几场比赛开始，迈凯轮改用了更加复杂的尾翼安装结构(见图11)，最明显的特征是中间的支柱极度前倾。

　　加里-安德森表示，尾翼和整个赛车一样，关键在于整体效率，所以不可能从中获得巨大的优势。虽然可以通过它制造更多的下压力，但是在这个过程中也会创造一定的阻力。当然，万事皆在平衡：如果能在控制阻力的前提下，将下压力调整到合适的水平，将有助于更好的使用轮胎，特别是控制轮胎的磨损和抓地力这对关系。

　　法拉利F2007的尾翼方案，较之迈凯轮更为传统！

　　5，扩散器

　　扩散器是F1赛车下压力的主要来源之一，它产生的下压力，占整个车身总下压力的40%。在谈到法拉利和迈凯轮的扩散器设计方案时，F1技术分析专家加里-安德森这样说道：在我看来，前翼和扩散器才是决定赛车好坏的关键！

　　随后，他对迈凯轮的MP4-22进行了分析：“迈凯轮拥有一套非常激进的前翼方案——窄主翼、大端板，这让赛车在转向时，拥有良好的特性(前面已经谈到)，所以他们的车头拥有一套非常稳定的套件。”

　　“这将有助于向扩散器输送空气。将迈凯轮的扩散器设计和前翼联起来分析，你会发现他们的空气动力学哲学非常好：在解释新规则要求升高扩散器入口部分，他们的方案是非常聪明的。事实上，他们变速箱的一些区域，也变成了扩散器的组成部分。”加里-安德森说道。

　　在赛车处于概念阶段，迈凯轮就将其优化到了一定的水平，变速箱扮演了相当长的引导器角色。加里-安德森表示：在这个区域，法拉利也有非常好的套件，但是可能没有迈凯轮这么优秀。

　　F1赛车的扩散器，是一个很难进一步挖掘潜能的区域。在过去的十年中，F1工程师对此展开过广泛的研究。由于其“回报率”极高：下压力/阻力的比值高达10:1。因此扩散器设计的优劣，对于赛车的性能是非常关键的。

　　除了排名前列的强队外，其他车队的扩散器设计都很基础，其中以本田的RA107最为突出。在分析到此处时，加里-安德森对日本车队提出了严厉的批评：“RA107几乎是PIT中最基础的赛车，本田喜欢冒险的阶段已经过去了，他们现在将太多的注意力放在灰色区域上。虽然停止了这个位置的发展，但是在其他区域也没见到什么新的成果。RA107看起来像是三年前的赛车。他们是一支大车队，拥有那么充足的资金，我真的不能理解为什么没有更多的方案和想法。”

　　6：无缝变速箱

　　无缝变速箱的技术特点概况为一句话就是：最大限度的缩短换档时间，保持动力输出的不间断。由于各队的技术方案存在差别。因此加里-安德森认为：最低的扭矩损失可能是一个比无缝变速箱更准确的词汇。

　　在这套技术上，迈凯轮走在了所有人前面。英国车队被认为早在2005年就开始使用这种变速箱。而法拉利和雷诺今年才首次引入各自的系统，不过很顺利，没有出现问题。但是红牛方面却遇到了严重的可靠性问题。据报道，这可能与其外壳结构有关，因为做的过薄。

　　在谈到无缝变速箱的性能优势时，安德森持保守态度：“有人说使用这种新型的变速箱每圈可以快0.3秒，这让我很难相信。我见过最差的变速箱换档速度也在30毫秒，因此即便拿最好的变速箱和它比，也不可能每圈提高0.3秒。”

　　7：侧箱、可乐瓶区域(车腰)和散热器

　　车身尾部，是大多数车队投入发展力度最大的区域。为了让可乐瓶区域(俗称车腰)收的更紧，车队想出了各种方案。减小变速箱的尺寸，也是出于这一目的。在此需要说明的是，由于侧箱下部负责向该位置输送气流，因此要挖掘该位置的潜能，必须两个区域发展工作同时进行。

　　塑造出理想的侧箱底切，收窄车身，有助于将气流更好的导向车腰。反过来，它将有助于有效的提高车身的下压力。

　　F1赛车的侧箱，是一个拥有巨大的发展空间的区域。与顶尖车队相比，有部分车队还没有动手开发这个位置：最明显的例子是本田和丰田。而法拉利、迈凯轮、雷诺和宝马，已经有了一定的发展历史。对此，加里-安德森这样说道：“当你首次考虑这个区域时，得到的回报可能很小，但是沿着这个方向，通过很小的改进你便可以发现成效。而将这些加在一起，就会获得巨大的数字。”

　　最后一个问题：散热处理。由于国际汽联从今年开始，将引擎的最高转速强制限制在19000转/分，因此引擎热辐射的数字比去年降低了。但是，国际汽联在同期引入了过压释放阀(泄压阀)，以限制冷却系统的运行压力，因此等于限制了散热系统的尺寸。所以，今年赛车的冷却难度，其实并没有降低。

　　过去F1工程师通过增压，让冷却水的沸点高达150摄氏度。现在由于FIA强制引入压力为3.5巴的过压释放阀(泄压阀)，因此水温只能维持在125度左右。排位赛开始前，我们经常看到迈凯轮的赛车能够保持怠速在维修站出口运行数分钟。对此，加里-安德森认为，这一方面是电子系统的功劳，但最基础的还是在于其冷却系统中冷却液的数量，也就是水箱和冷却油的容量。

　　关于迈凯轮MP4-22赛车的这一优势，还存在另外一种说法：银箭的ECU系统，能够让奔驰的FO108T引擎，在怠速情况下，临时关闭四个气缸，进而降低热辐值，但这种说法现在还无从得到证实！

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　　(行云)