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標題: [世界賽車比賽] 红牛可动鼻翼到底是咋回事？ [打印本頁]

作者: carwing 時間: 2011-5-5 11:50 AM 標題: 红牛可动鼻翼到底是咋回事？

Gary Anderson: Flexible front wings explained

赛车运动杂志的老专家格里-安德森将会分析红牛赛车上最具争议的部件

灵活前鼻翼；这是大部分F1车队以为的红牛目前空气动力优势的关键。但事实要比这更复杂一些

The science
创造赛车整体下压力的关键在于前鼻翼周围的气流分配。我们一再强调的一点是前鼻翼是赛车最先影响气流的部件，如果搞糟了，那么车身其他部分都会受损。而鼻翼越接近赛道表面，其运作越容易，这就是被称为“地面效应”的东西。

当然，FIA强制设定了一个最低鼻翼高度限制，同时它还应用一套负载测试方法以避免任何严重的鼻翼变形。但如果某支车队可以找到办法通过高速时的空气动力负载让鼻翼在允许的范围内尽可能变得灵活，它就能让鼻翼变得更低，因此就能更有效率的分配气流。这能帮助你获得额外的下压力。

红牛做的比其他人好的就是在这一过程中阻止了其对于车体其余部分消极的影响，特别是前轮前方随着鼻翼高度降低带来的扰流。

Red Bull front wing © sutton-images.com

如果你不能管理这一区域的气流分配，当你的前鼻翼在气流中抖动时，你的下压力就变得不连续，整辆赛车都会变得不断跳动。
当鼻翼接近地面时，气流产生剥离，下压力减少。赛车悬挂上升，随之而来的是鼻翼上升，气流又再次附着在鼻翼上，创造更多下压力，又再次把赛车压到地面上。这一现象被称为“跃水”(porpoising，类似石子在水面的跳动)，我们观察迈凯轮的赛车，在2010和2011赛季这样的现象都很明显。

The wing
如果你说现在赛车的速度90%是由空气动力学来决定的，那么前鼻翼可能决定了这90%中的60%或70%，这是因为它是气流首先撞击的部件。
任何赛车的研发都起源于鼻翼，然后慢慢向后研发，改变鼻翼构型，你可能什么速度也得不到，直到你围绕鼻翼优化整辆赛车，这也就是为何如果哪支车队根不上节奏的话，他们没法迅速摆脱困境的原因。
如果你的前鼻翼创造了扰流或者糟糕的涡流，那么你研发的所有其他部件都要在这些经过前鼻翼的气流中工作了。然而，如果经过前鼻翼的气流很好，那么在这一气流下工作的空气动力表现就能做更多工作，整体下压力就提升了。

The execution
红牛通过了一种非常聪明的方式优化了碳纤维计划。碳纤维有点像一条绳子，你希望它承受更多的力，你就放一块厚一点的部件咋上面。碳纤维可以被制作成各种各样的形状，也能以你希望的各种方式叠加。将它排列成直线型，那么它将能承受极大的张力，如果将它排列成某一角度，虽然还会有相同的强度，在某一给定压力下，它会发生变形。

要能承受住压力通过FIA的变形测试，但在高速空气动力负载下产生变形可不是一个简单的任务。但这是可能的，这也是为何车队花大钱雇员研发人员寻找这一问题解决方案的原因。
这并不是什么红牛有专利的事情，所有人的鼻翼都是可动的，只是他们鼻翼可动的幅度决定了一切。

The rake argument
如果你研究一张红牛与其他赛车在中国大奖赛上并排的照片时。你能发现红牛的鼻翼要更接近地面。竞争对手说这是由于鼻翼可动性决定的，红牛则争辩说这是由于赛车斜率不同的原因，建设，所有赛车都有相同的前悬挂高度，但由于追求空气动力最大化的原因RB7的后悬挂更高的话，就能产生一种不同的底盘倾斜度。这意味着前鼻翼看起来要更接近地面。
而底盘斜率本身就是赛车空气动力性的基础要件。当赛车后悬挂更高时，空气动力中心在低速时将会更靠前，这能帮助减少赛车在低速弯角的转向不足。当赛车加速时，后悬挂被压低，如果尾部扩散器正常工作，那么下压力中心将往后移动，让赛车在高速弯角中更加稳定。
每条赛道的底盘斜率都有不同，但就我的经验看，斜率的变化设置成稍小于3比1(换句话说，如果前悬挂降低10mm的高度时，后悬挂降低大约在30mm)，赛车就很难展现其应有的潜力了，你只能通过把悬挂调硬的方法作出挽救，这样会牺牲赛车的机械抓地力。

如果红牛和迈凯轮的前悬挂高度都这只在例如25mm，红牛的后悬挂设置在75mm，迈凯轮的后悬挂设置在50mm，那么两者的斜率上有25mm的差异。
考虑到轴距之间的长度大约是3米，而前鼻翼在前轴前方约1米处，这意味着红牛的鼻翼天生就比迈凯轮低8mm。
正如之前指出的，这能在低速情况下产生更多下压力。

如果红牛的前后悬挂的硬度比是3比1，而迈凯轮是2比1的话(这是因为其后悬挂高度设置上天然的不同)，那么咋高速时，前鼻翼理论上下降的高度是相同的(此时两者后悬挂高度近乎相同，而我们此前已经假设了两种前悬挂高度相同)。但除此之外，红牛在不同的速度区间上拥有优势。

The art of copying
竞争对手要抄袭红牛的鼻翼，或者希望通过换个鼻翼就能找到最后的零点几秒可不方便。我敢保证，如果你将红牛的前鼻翼放在其他赛车上进行风洞测试。其表现的结果要比目前车队使用的鼻翼要差。
这是因为并不是灵活鼻翼使得红牛有了最佳的赛车，而是其整个空气动力理念的核心，所有一切都要协调工作。
设计师和工程师们都知道这一点，我相信这也是为何大家现在没有急于抄袭红牛鼻翼的原因。

The solution
所有FIA测试都证明了红牛鼻翼是完全合法的，虽然竞争对手们还在不断唠叨。很显然，现在是时候闭嘴，接受红牛就是比他们做的好的时候了。

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