2008F1澳洲站技术:讲述迈凯轮/法拉利尾翼学问(图)

　　本期技术看点：2008F1澳大利亚站

　　随着新赛季F1的开幕，11支车队又开始了新一轮的技术竞赛。在此之前的一段时间里，由于种种原因，我们在赛车技术报道上的工作削弱了，在此向车迷说声抱歉。接下来，我们会努力加强这方面的报道。

　　本期技术将向您讲解4支车队在揭幕站中的技术革新。其中最核心看点有二：首先是F1技术分析专家加里-安德森对首站冠军赛车——MP4-23前翼和尾翼所做的深入剖析。第二个看点是法拉利的尾翼设计。虽然F2008看起来其貌不扬，但是其间却蕴藏着很多学问。在这里大家会了解到一个很重要的空气动力学专业术语：gurney flap。OK，下面进入正题！

　　一，迈凯轮MP4-23前翼与尾翼

　　MP4-23是今年澳洲站的冠军得主。本文有关它在该站比赛中的技术报道，只涉及前翼和尾翼的空气动力学设计。事实上当银箭的这两项新设计首度亮相时，我们曾在第一时间做过相关报道，但都是浅尝则止，而且有不准确之处。下文，我们就来听听F1技术专家加里-安德森给出的专业分析，首先讲前翼。

　　如图所示，迈凯轮对其首创的桥状翼(在冬季测试时已推出)进行了进一步的发展。银箭的工程师在桥状翼靠近端板的两端，各增加了一块三角形的翼片。

　　技术分析：加里-安德森在谈到银箭的这项改进时，从上赛季为源头作出了冗长的分析：“2007年的热门技术词汇是‘重量分配前移’。但众所周知，当重量分配前移时，赛车的空气动力学中心必须跟着前移。一般来讲，赛车的重心(the centre of gravity，英文缩写为CofG)每前移一个百分点，赛车的空气动力学中心(the aerodynamic centre of pressure，英文缩写为CofP，也叫下压力中心)需要跟着前移0.5个百分点。这正是我们看到车队继续对前翼进行不断发展的原因。”

　　“如果一支车队仅仅加大前翼的角度设置，那的确能让赛车空气动力学压力中心前移，但是是通过牺牲赛车的整体下压力来实现的，即赛车的整体下压力值会大幅下降。因为加大前翼的角度，会破坏流向车身后方的气流，导致侧箱导流板和车底的的工作效率降低。因此，要实现空气动力学中心，走这条路是行不通的，必须寻找别的途径。”加里-安德森分析到。

　　“迈凯轮在2007年引入的桥状翼，是对这个问题很好的解决方案。它在制造车头需要的下压力的同时，翼片中间和鼻锥相交的部分并没有导致气流向后输送的问题。”加里-安德森接着说道，随后他谈及了本文讲解的这项改革。

　　“现在，迈凯轮在桥状翼两端增添的这两块三角形的翼片出于同样的目的，也是为了在创造更多的前部下压力的同时，不破坏车身后方的气流。具体来讲：桥状翼两端制造下压力，而中间部分则扮演气流调节设备的作用，将气流整理后输送向侧箱导流板和车底。最终，达到产生更高的总体下压力的效果。”加里-安德森补充到。

　　下面，继续分析MP4-23在尾翼上的改进。如图，迈凯轮的工程师在尾椎撞击结构的纵向翼片上，又加装了一个“U形”翼片。很早以前，雷诺曾在这里加装过一个非常类似的部件，但是现在没再使用，而是用一个新的方案取代。

　　技术分析：对于这一设计，加里-安德森表示其作用是为了降低涡流形成的助力：“该翼片的作用是为了减少尾翼上表面和两侧端板交叉区域产生的涡流形成的空气阻力。一般来讲，在这个区域，会产生三个不同的压力区，这会形成相当大的涡流。在潮湿的雨天，你可以看的非常清楚。但是，通过对这些不同压力表面进行整合、交融处理，涡流便能减少，其结果是车身的整体阻力降低了。”英国工程师说道。

　　二，法拉利F2008的尾翼

　　投入首站比赛的法拉利F2008，包含了若干项空气动力学升级，而尾翼是重中之重。如图所示，F2008在澳大利亚站使用的尾翼，采用了非常陡峭的后缘设计。

　　在分析红魔的这项技术革新之前，我们需要先来了解一个名词：gurney flap。这是一个来源于航空学上非常重要的术语。它指安装在机翼后缘的垂直翼片，其高度可能只有机翼纵向宽度的1%，其作用是保证机翼在制造尽可能大的升力的同时，只产生很小的阻力，特别是飞机在起飞和降落的过程中，发挥着尤为重要的作用【注：随着技术的发展，飞机上使用的gurney flap不再是简单的垂直设计】。

　　但请注意，这个升力并不是由它来创造的，gurney flap的作用在于，让机翼在大迎角的情况下，不产生气流失速现象。著名的麦道公司曾在上世纪70年代对这项技术进行过深入研究，并最早将其应用在DC-10和其派生机型MD-11上。如今，直升机上面也有应用，比如美军著名的阿帕奇武装直升机。

　　而F1赛车上(当然还有印地赛车等)，同样有gurney flap的应用实例。这就是我们我们本文要讲的F2008尾翼后缘的垂直部分。众所周知，F1要的是下压力，而不是升力。因此，F1赛车上使用的gurney flap是为了帮助翼片在制造尽可能大的下压力情况下，只产生很小的阻力。

　　落实到F2008的尾翼上，它的作用就是保证翼片在进入工作极限时，位于翼片下方的气流仍能贴着翼片一直流向翼片尾缘、不发生剥离，防止气流失速的出现。当然，这也会附带产生一定的阻力，但比值是很低的。另外需要提到的是，gurney flap对于提高赛车在制动时的稳定性以及尾翼在低速状态下制造下压力的能力也有积极的帮助。

　　三，威廉姆斯FW30前翼

　　威廉姆斯在揭幕站使用了一套新的前翼总成和之前从未见过的尾翼(本文着重讲述前翼)。见图，FW30在墨尔本使用了一套单副翼设计的新前翼，但是像去年宝马-索伯那样，威廉姆斯的工程师也在副翼的中间区域开凿了一道槽，其长度约相当于整个前翼宽度的1/2。

　　技术分析：对于F1赛车来讲，前翼是控制整个车身表面气流质量最重要的区域。因为车身后方使用的气流都必须流经前翼。这部分(前翼)的气流控制的好，不仅能让赛车更加稳定，同时也能给予车手更多的信心将赛车推向极限。FW30对前翼的改进，目的正在于此，至于这种设计的工作原理，去年我们已经做过相关报道，在此就不再赘述。感兴趣的朋友，请参见该报道“2007F1设计趋势分析：单龙骨消失 气动方案分两派”