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F1.08空气动力学浅析 发展法拉利方案+创造独门设计


新浪体育讯 今天,宝马-索伯F1车队在新近落成的“宝马世界”为其2008款新车——宝马-索伯F1.08举行了盛大的发布仪式。车队技术总监威尼-拉姆夫在发布会上对于新车的哲学和技术改进从头讲至尾。
威尼-拉姆夫将F1.08描述为激进的进化,他指出新车的设计旨在实现两个目标:第一,提高空气动力学效率、保持稳定的空气动力学平衡:即将赛车入弯时的下压力损失降至最低,同时又不牺牲赛车的极速,在操控方面,让赛车给予车手更足的信心,第二是:提高赛车的机械抓地力,最大限度的挖掘普利司通轮胎的潜能。
但是威尼-拉姆夫只是从理论高度的“泛泛而谈”,并没有提到具体的技术措施。下文,我们将对F1.08新车的一些核心的技术细节,做简要的分析的。内容主要涉及空气动力学。
一,前翼
宝马-索伯的前翼沿袭了双附翼设计,它整合了宝马自己的经验和对手的方案。所谓宝马的经验,主要指前主翼中段采用方形的下凹设计,而不是像对手那样做成勺状。整合对手的方案,是指模仿迈凯轮——前翼和鼻锥的链接,是通过中间的一块翼片(即第一块附翼)来实现的。
宝马在其官方网站上表示:“为了设计这一部件,车队的空气动力学专家耗费了大量的时间,因为赛车的前翼影响到整个赛车的空气动力学效率。只有当这个部件拥有极高的下压力制造潜力时,才能保证赛车拥有完美的平衡。”
在空气动力学方面,与前翼直接相关的是鼻锥。鼻锥的形状将直接影响倒前翼的调节角度和工作区间。F1.08的鼻锥明显比前任F1.07更加纤细,目的为了更好的和新前翼协同工作。
轮毂盖

在去年的冬季测试期间,几乎所有的车队都配备了由法拉利首创的轮毂盖,刚刚亮相的F1.08也不例外。但是和对手不同的是,宝马-索伯不是简单的模仿,而是有了自己的新发展。
F1.08的轮毂盖拥有非常特别的外形,这主要体现在两个方面:一是轮毂盖的气流出口,它不像法拉利那样,直接裁掉出口处的覆盖面,而是通过加厚轮毂盖,形成横向的立体出口。第二是,轮毂盖整体并不是圆形,其前方的底部,拥有一个尖角。这一设计和法拉利加在轮毂盖上的那根倾斜的碳纤维条有异曲同工之秒,目的是为了将流经轮胎侧面的气流分为上下两部分,降低气流产生的升力,将赛车的机械抓地性最大化。
但是其后轮安装的轮毂罩,外形则和法拉利车队的别无二致,它也会随着车轮一同旋转。
侧箱

除了丰田外(丰田是改变了这个区域的哲学),前面发布新车两支车队法拉利和迈凯轮,对侧箱的造型施加的改进已经微乎其微了,这主要是因为受引擎散热的限制,具体而言是散热器的尺寸。F1.08同样如此。但提高侧箱的散热能力同样是必要的。
宝马车队表示,为了增强其散热能力,F1.08的侧箱在外形和尺寸上都只进行了细微的改进。 “冷却气流的出口和烟囱被进一步优化,以保证赛车在极端炎热环境下的性能衰减降至最低。同时由于车队工程师对于F1.07冷却概念取得的效果感到满意,因此坚持了原来的原则,并辅以进一步的优化措施。这为塑造更加尖锐的侧箱尾部、确保流向尾翼和扩散器的气流拥有更高的效率铺平了道路。”宝马在新车的技术简报中说道。
但是关于F1.08的侧箱需要特别提到的一点是,宝马工程师对于烟囱外侧的区域向后轮翻翼的过渡处理,仍然是值得关注的。
车腰

事实上,F1.08在空气动力学方面的新意,主要体现在车身腰部。前面讲对于侧箱的处理是为塑造更加尖锐的侧箱尾部、以更好的向车尾输送气流,这一部分则是讲具体的实施。
宝马-索伯在这个区域有一项独创的设计:以整合在烟囱的小翼为源头,向引擎盖,横向延伸出了一块水平的翼片,左右各一。其断面呈倒机翼状,除了本身制造一定的下压力外,同时更好的疏导从前方流向尾翼的气流。
宝马车队在技术简报中做了相同的描述:“位于引擎盖上的附加翼片,是为了和后轮前方的小翼协同工作,它不仅能够产生下压力,而且还能改善流向尾翼的气流。”此项改革的灵感可能来自对手架设在左右后轮翻翼上的横向翼片(中间和引擎盖的背鳍相连),宝马如今的方案是将其概念前移了。
在车身腰部,F1.08的另一项新设计是在后轮翻翼的下方,又增加了一个小翼,威廉姆斯车队曾在这个区域有过类似的处理方案,但并不成功。
关于车身腰部,需要说明的一点是,这是赛车上气流最为紊乱和复杂的区域,由于受规则和技术水平的限制,车队在这个区域的气流治理上,最近几年并没有突破性的方案出现。而且这里因为靠近车尾,在制造下压力的同时会带来巨大的负面效应——阻力,这是技术上另一个难点。
扩散器

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。
但是宝马昨天在发布F1.08时,用特殊的盖板将新车的扩散器封的严严实实,什么也看不到,同时在官方提供的照片中也是如此。慕尼黑军团的赛车这里是否包含了特殊的秘密,只有等其驶上赛道方能知道。随便提一句,F1.08在发布仪式结束后,随即在“宝马世界”的楼下进行了短暂的试跑。