此前看航空的几期文章中,集中讨论了F1赛车从过去到现在设计制造的核心理论依据——空气动力学。不论是作用于前后翼,还是依托地面效应,F1赛车的“贴地飞行”都依托于“空气动力学”这双看不见的大手。
而这一切的实现则需要通过大量的风洞测试、复杂的计算流体力学(CFD)软件来进行分析和运算。
在F1赛车发展的早期,空气动力学测试主要依靠赛道测试,既耗时又受条件限制。工程师团队只能在比赛间隙收集相关数据。而这种试验和改进方式,不论是测试的时长、还是测试的效果与获得数据量等,都无法支持车队选择更好的配置和设计,也令设计师无法根据前几场比赛的表现来及时调整优化赛车的性能。
因此,F1车队的工程师团队已经认识到,需要找到一种更可控、更高效的空气动力学测试方法。
风洞吹出来的F1赛车
20世纪60年代末开始,在航空航天领域得到成熟应用的风洞被引入F1赛车设计领域。莲花车队成为第一支采用风洞技术的车队,莲花49B赛车就在开发中用到了风洞。
至此,风洞成为车队尤为重要的赛车实验室。与航空领域的“飞机设计成什么样,是风洞吹出来的”类似,F1赛车长什么样,也是如此。
风洞的工作原理是在受控环境中模拟F1赛车,在赛道上要经历的各种空气动力学条件。风洞测试中,缩比的F1赛车风洞测试模型(真车尺寸的60%或50%)会由机械臂垂直和水平固定,以模拟汽车在不同方向上的运动,同时赛车模型的车轮还会在传送带上高速旋转,以便能真实模拟空气流经车轮、赛车的情况。
风洞启动后,强大的风扇会在模型周围产生高速气流,一系列传感器、测试设备会测量记录下作用在模型上的空气动力数据,供F1赛车工程师团队来分析、优化赛车的设计。
通过风洞,团队能够对包括前后翼、扩散器和侧舱在内的各部件进行试验,试验各种气动外形、机翼配置和其他空气动力学元件,以找到可靠、有效和高效的设置,找到空气动力学效率、下压力与减阻、冷却等之间的完美平衡。
用户评论