FIA第二次修改规则 力图彻底禁止可移动底板技术

http://sports.sina.com.cn 2007年04月24日23:32  新浪体育
FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

马来西亚站期间,FIA技术代表查理-怀汀登门检查法拉利的底板(图片来源:新浪F1赛车)

FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

新的底板测试规则:负载测试值将从当前的500牛顿提高到2000牛顿(图片来源:AUTOSPORT)

  新浪体育讯 3月29日,我们曾撰写过一篇名为“FIA修改规则仍存漏洞 能否真正杜绝底板变形成疑”的技术分析。文中提到的一项观点是:尽管FIA要求新的底板测试将在拆去连接结构后进行,但是对500牛顿这个测试数值是否足以保证底板在高速气流的作用下不发生变形表示怀疑。如今一个月过去了,国际汽联果然关注了这个问题,并对底板测试规则进行了二次修改。

  今晚7点14分,据英国赛车媒体《汽车运动》报道,为了避免某些车队继续钻规则漏洞。FIA将从西班牙站开始,将底板的变形测试强度值从当前的500牛顿增加到2000牛顿,整整提高了3倍。

  相关链接:FIA修改底板变形测试规则 杜绝法拉利宝马钻漏洞

       FIA修改规则仍存漏洞 能否真正杜绝底板变形成疑

       法拉利可移动底板为何物 深度分析F2007神奇设计

  FIA当初之所以修改底板测试规则,是因为迈凯轮在澳大利亚站之后,要求对底板的规则进行澄清。事情是这样的,由于对法拉利使用弹性的底板连接方式不满,迈凯轮的工程总监帕迪-洛维(Paddy Lowe)在澳大利亚站期间向FIA写了封信,询问他们的赛车是否可以装配类似的系统。在这份信件中,包含了一个迈凯轮的计划图表,罗维在信中这样说道:“我们打算使用一个前底板安装结构,它包含弹簧和支撑轴。”

  “在这套结构中,通过适当组合和弹簧结构,我们能够控制它的变形幅度,保证它满足2007F1技术规则3.17.4条中的测试要求。但是当更大的负载作用其上是,允许其发生更大的非线性变形。”

  迈凯轮明摆着是在质问FIA法拉利的设计是否合法,最终银箭的要求遭到了国际汽联的拒绝,当然这正是帕迪-洛维写这份信的目的。作为回应,FIA随即对底板测试程序进行了修改,要求从马来西亚站开始,底板的测试将在拆去连接结构后进行。

  按照2007F1技术规则3.17.4条款的规定,底板的变形测试是这样的,当500牛顿的力从下往上推时,底板垂直变形幅度不得超过5毫米。该测试在每场大奖赛的现场进行。具体地点是在维修站的第一个车库举行,那里FIA有一套的专门的台架测试设备。

  测试程序修改后,迫使大部分车队对他们的底板设计进行了强化处理,以保证能够通过新的测试程序。但是,关于可移动底板的风波并未就此结束。据《汽车运动》报道,在马来西亚站之后,仍然有一些车队在钻规则的空子,使用可变形底板技术。

  而另一方面,FIA在马来西亚和巴林站连续对底板进行细节详查后也意识到,即使修改了测试规则,仍不能确保所有的车队都尊造规则办事。所以这次,FIA对底板的测试进行了更加激进的改革。

  具体是从西班牙站开始,底板的负载测试值,将从当前的500牛顿提高到2000牛顿,而且在测试之前,车队仍然必须拆去底盘和车身之间的一切连接部件。与此同时,FIA还将对底板基准面的车身平整度和强度进行测试,该测试将在拆去防托底木板(skid block)之后进行。

  新增的第二项测试,是因为FIA对车队解释说使用弹性连接结构的主要目的是为了防止赛车在碰到路肩时底板被磕坏的解释表示怀疑。现在,FIA的技术代表查理-怀汀(Charlie Whiting)已经写信通知所有车队新的测试规则和FIA的“最新思想”。

  英国赛车媒体《汽车运动》拿到了这份信的复印件,查理-怀汀在信中这样写道:“通过马来西亚站巴林站对赛车的逐一检查,发现某些车队通过设计柔性或者不平整的车身来获取空气动力学优势。车队对此的解释,看似出于保护底盘或者基准面的前方在与地面接触时不造成严重的损坏。然而,在我们承认这种观点可能存在某种合理性的同时,该设计的确违反了2007F1技术规则3.15条的规定。(因此)如果你想避免底板损坏,那么你就必须确保你的赛车不要与地面接触。”查理-怀汀在信中说道。

  《汽车运动》分析认为,FIA再次修改底板规则后,2007F1技术规则3.15条将有效的禁止可移动空气动力学装置的存在。目前唯一不清楚的是,要确保通过二次修改的测试规则,车队都需要对底板进行多大的改进工作。不过我们相信很快,各支车队将对此作出回应,敬请关注!

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  附:F1赛车底板构成详解

FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

  一,F1赛车车底构成。

  F1赛车的车底主要由五部分构成,分别是:气流分劈片总成/分流片总成(splitter assembly)、防托底木板(skid block)、基准面(reference plane)、阶梯面(step plane)和扩散器(diffuser)。下面,我们将对这5部分做一一讲解。

  1,气流分劈片总成/分流片总成(splitter assembly)

  气流分劈片总成/分流片总成,是splitter assembly的意译,但一般习惯翻译为“铲头总成”,这是因为它的形状如同铲子。铲头总成位于车底最前端,用于实现鼻锥根部向底板过渡连接,它的主要作用是劈开来自前方的气流,将其向车尾的扩散器和侧箱输导。

  气流分劈片/分流片安装在基准面(见下文介绍)上,它是除防托底木板(见下文介绍)外,赛车上最低的部件。当前翼允许设计的很低的年代,F1赛车的底盘高度设置的非常低,这经常使得气流分劈片/分流片刮到地面。后来随着赛车的鼻锥日益升高,气流分劈片/分流片的尺寸变得越来越大。为防止在比赛中损坏,它被设计成可向上弯曲的结构(法拉利当前的设计,便属于这类结构),这使得它后面的防托底木板很容易与地面摩擦。

  但是在比赛的过程中,过严重的防托底木板磨损是违反规定的(详细内容请看接下来的防托底木板介绍),作为回应,FIA引入了气流分劈片/分流片变形测试,来确保它不向上弯曲。该测试在每场大奖赛的现场进行。具体地点是在维修站的第一个车库,那里FIA有一套的专门的台架测试设备。测试的时候,液压系统作用到底板的下方往上推,要求底板的变形幅度不能超过规定的量。就像普通的翼片测试一样,如果该部件能通过这样的测试便视为合法,即使它在更大的负荷作用下会发生变形。

FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

  2,防托底木板(skid block)

  skid block,防托底木板,英文也可写作skid plank。它的作用是为了防止赛车在驶过路肩时,底板被磕坏。防滑木板的安装位置位于前轮轴线后300毫米至后轮轴线之间,它必须由同类材料制成。

  防托底木板自身宽度为300毫米,允许有+/-2毫米的误差,厚度为10毫米,允许+/-1mm毫米的误差。并且规定在未使用前,厚度必须一致。与此同时,底板上必须开凿3个直径为80毫米和四个直径为50毫米的孔,以方便国际汽联在赛后检测木板厚度,具体位置请参照配图。

  在安装方面,防托底木板必须以赛车纵轴线为轴左右对称,不允许有任何气流从防托底木板与基准面之间流过。

  3,基准面(reference plane)

  reference plane,基准面,这是F1赛车上的重要术语,F1在定义很多数值时,都以它作为参考基础。

  基准面是用于安装防托底木板的平面,位于前轮轴线后300毫米至后轮轴线之间,比阶梯面(step plane)低50毫米,必须以赛车纵轴线为轴左右对称。基准面的最大宽度为500毫米,最小宽度为300毫米。赛车中央扩散器的大部分气流,是通过基准面下面的空间从前方输送来的。

  4,阶梯面(step plane)

  阶梯面指赛车底部,位于基准面两侧的平面。阶梯面与基准面之间的过渡必须是直角。阶梯面的位置比基准面高50毫米。赛车尾部侧扩散器的气流,都是通过该区域下方从赛车前方输送过来的。

  5,扩散器(diffuser)

  diffuser,也译作文氏管,它位于赛车底部末端,通过制造车底与车身表面之间的气流压力差,来获得向下的下压力,将车身压在路面上。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%。

FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

  二,可移动底板到底是哪个部件?

  在各路外电报道中,所说的法拉利F2007的可移动底板(movable floor),并不是指防托底木板,也不是指基准面,而是气流分劈片总成/分流片总成这一小块。F2007的气流分劈片/分流片前点,是通过弹簧结构与鼻锥根部相连的,因此它可以上下运动。但是这块弹簧的强度非常高,它能保证气流分劈片/分流片通过FIA上推的变形测试。

  三,神奇结构到底有何妙用?

  法拉利的气流分劈片/分流片能在高速气流的作用下向下弯曲(之前曾报道是向上弯曲,在这里向大家纠正过来),其结果是使得通向车尾扩散器的气流被切断,导致扩散器在短时间内出现失速状态,进而达到了提高车速的目的。因为扩散器出现失速时,尾部的下压力会急剧下降,与下压力伴随产生的阻力也会跟着降低。之前,曾有不少车队使用变形尾翼来提高赛车的直线速度,其原理也是通过制造失速状态来降低阻力。但是与尾翼不同,扩散器产生的阻力是非产小的,因此它对直道速度的影响也是很小的。

  所以观察赛后的极速统计我们可以发现,法拉利的最高时速并不突出。F2007这块可弯曲的气流分劈片/分流片的真正优势在于:他能在不牺牲直道速度的同时,将赛车的下压力设置的更高。  

  更高的下压力,意味着赛车在弯道上拥有更高的附着力,过弯速度因此得以提高。而一旦进入直道后,分劈片/分流片又在高速气流的作用下会向下弯曲,赛车的阻力会因扩散器的失速而大大降低,直道速度因此得到保证。这种两全其美的设计,是传统的方案无法实现的,因为弯道性能和直道速度,始终是一对矛盾。

FIA第二次修改规则力图彻底禁止可移动底板技术

  换言之,这个可移动的气流分劈片/分流片,可以通过改变扩散器的下压力,来满足赛车在不同路段的下压力要求。它的精髓在于,在保证直道速度的同时,提高了赛车的过弯速度。这在今年的轮胎配方变硬、抓地下降的情况下,显得尤为关键。

  除此之外,英国媒体的技术分析专家斯卡博格(Craig Scarborough)还认为,法拉利的这项设计,对于提高赛车的平衡性也是有利的。为说明这个问题,我们需要引入一个F1赛车的基础设计理论——空气动力学压力中心与重心相互匹配的原则。

  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,它指赛车前后下压力中心的平衡点,重心(the centre of gravity,英文缩写为CofG),关于它无需赘述。在通常情况下,F1赛车的下压力中心位于重心后面百分之几的位置,因为只有这样才能保持赛车在行驶过程中的平衡性。

  现在让我们回到法拉利的气流分劈片/分流片上来。斯卡博格分析认为,随着速度的提高,赛车的下压力中心会因为车尾扩散器效率的提高而后移,因此赛车原本的下压力中心与重心相匹配的设置便会被打破,赛车的平衡性因此降低。而法拉利这项巧妙的设计,可以保持这对要素的始终平衡,这便是可移动的气流分劈片/分流片的另一个优势。

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  (行云)

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