F12026新规大揭秘:主动空气动力学能否解决最大难题?

阿默仔说体育 2024-06-19 07:35:54
主动空气动力学是国际汽车联合会(FIA)2026年F1新概念的关键。但它是否能成功解决最大的问题?

当F1和FIA公布2026年规则的重大改革计划时,粉丝们感到了一阵兴奋。这次的揭幕与2022年的革命相比显得相对低调,那次革命标志着地效空气动力学的回归和视觉上不同的赛车;这次并没有重复那个涂有全息涂装的现今无处不在的F1展示车的奢华发布。

相反,社交媒体上发布了一些显示重度FIA标志的蓝色赛车渲染图,给人一种截然不同的印象——F1负责了2022年的大部分布局,而2026年的变化则更多是FIA主导的项目。揭幕中有一些熟悉的元素,特别是前后翼的设计;翼元素向端板的平滑过渡被取消,设计整体简化。

出现了类似于2008年设计的暗示,没有那些占据每一个可想象空间的多余翼元素的混乱。但有一个转折点:主动空气动力学的引入,一个F1多年来一直尝试的概念,现在成了焦点。

事实上,F1中没有什么是完全新的,减阻系统(DRS)是主动空气动力学的原型形式——2009年和2010赛季使用的可调前翼襟翼也是如此。作为辅助组件,空气动力套件并不完全依赖于它们;然而,这次空气动力学家们将有更多的主动空气动力学部件可以研究。因此,DRS过度依赖的日子将屈指可数。

对于纯粹主义者来说,这将是一个巨大的庆祝理由。开启后翼的装置可以被视为赛道上超车的商品化,但随着新规则在2026年开始实施,这将成为过去。

主动空气动力学规则不被视为替代超车,而是根据赛道部分设置每辆车的两种空气动力状态。高下压力模式将用于提高过弯速度和保持刹车时的制动能力,但低下压力模式可以在赛道上定义的直道上激活。

在实践中,它的工作方式将类似于DRS的激活:一旦低下压力模式可用,车手将能够打开它,并由于减少的空气阻力而享受更高的最高速度。一旦刹车,空气动力学将切换回其高下压力模式,为过弯做准备。

这将对场上每个车手开放,而不仅仅是那些处于前车一秒内的车手。最初的计划是只使用一个主动后翼,但很明显在初始低阻力模式下,前后翼的平衡变化太大。

“2026年空气动力学的主要变化之一是减少后翼的阻力。为了减少整体阻力,我们有一个类似于我们目前使用的DRS系统的主动后翼,尽管它有更多的可移动元素,移动幅度也更大,”FIA空气动力学负责人Jason Somerville解释道。

某些F1围场成员散布了这样的担忧,即车手在进入弯道时不得不降档并减速,以便为整个比赛充电。低阻力模式在某种程度上缓解了这一问题。

“通过与车队和他们的车手进行模拟工作,一旦你有了一个移动的后翼以达到目标阻力水平,很明显你需要一个主动前翼来匹配平衡特性。在某些条件下,车手在前翼下压力大而后翼下压力小的情况下感觉不舒服。所以,这引导我们需要一个主动前翼和一个主动后翼。”

引入低下压力状态(FIA定义为‘X模式’,相对于高下压力‘Z模式’)将帮助车手在不消耗太多能量的情况下保持高速度,因为对混合动力部件的依赖增加了。内燃机的功率输出减少,而MGU-K的输出和再生能力增加,导致内燃机和混合动力元素几乎各占一半。

这是一个早已预测的动力总成公式,因为它最初是为了吸引新制造商进入F1而开发的,但对混合动力部件的依赖增加,对底盘规则的开发产生了影响。

进入主动空气动力学领域似乎是解决道路相关性的合法观点,因为这一概念长期以来在多种性能车中得到了探索。建议它是掩盖高速汽车缺陷的权宜之计显得很愤世嫉俗;以前某些F1围场成员(最直言不讳的是Max Verstappen)担心车手在进入弯道时不得不降档并减速,以便为整个比赛充电。低阻力模式在某种程度上缓解了这一问题,因为克服阻力所需的功率减少了。

代替DRS,引入了一个“手动覆盖”模式,让车手有更好的超车机会。规则定义了一个在290公里/小时(180英里/小时)时电力输出开始减少的点,在355公里/小时(221英里/小时)时降至零——但覆盖模式将MGU-K的最大输出保持在337公里/小时(209英里/小时)。

实际上,这在概念上与IndyCar的推进超车并没有太大不同,但更符合混合动力前KERS规则,当时每圈有一定的能量部署时间。其使用限制尚未完全明确,但覆盖激活将解锁额外的0.5兆焦耳的能量。

主动空气动力学和动力总成调整并不是唯一的变化,FIA和F1工作组试图应对当前汽车的多重批评;新规则的制定非常具有2022年的后见之明。那些规则保留了2017年重新引入的两米宽的汽车,同时最低重量限制开始逐渐上升,达到798公斤的峰值。

有人建议,这使得汽车在赛道上驾驶起来不那么有趣,并且在较窄的赛道上超车机会变得更加稀缺。那些负责定义2026年规则的人因此试图控制汽车的尺寸和重量——最低重量限制将减少30公斤,汽车将变窄100毫米,最大轴距缩短200毫米至3400毫米,以确保汽车更为紧凑。

大部分的减重工作将通过减小汽车尺寸和轮胎尺寸的变化自然实现。18英寸轮子在FIA短暂考虑降至16英寸后仍然保留,但轮胎宽度减少了8%。FIA表示,这对抓地力水平没有特别明显的影响。

“这些法规的重要部分是考虑到了粉丝的想法,”FIA单座车主管Nikolas Tombazis说。“我们相信我们在2022年朝着更接近的比赛迈出了一步,但也有一些我们做错的地方,现在我们正在努力做到完全正确。我们相信比赛将更加精彩,车与车之间更加接近。

“我们预计汽车仍将非常具有挑战性,车上将有少量的下压力,车手需要关注更多的东西。希望这一点,加上更接近的比赛,将始终保持这是一项车手锦标赛,对他们来说是一个巨大的挑战。”

2022年的主要焦点,地效空气动力学的回归,在范围上有所减少,以减少对过于硬的悬挂设置的依赖。这并不是完全回归到平底规则,但文丘里管道将变浅,并进入一个去动力化的扩散器,以减少地板的吸力。这应该给车队在弹簧速率和反弹等方面的处理方式上提供更多的自由,并确保车手在赛道上不会遭受太多的尾骨冲击。

虽然地板已经根据汽车宽度的减少而变窄,但为了限制地板边缘家具的效能,又减少了50毫米。这里还有一种不同形式的前轮气流管理,当前轮胎上方的偏转器被取消,取而代之的是前轮后面的类似挡板的鳍片。

当你考虑到这些对2022年引入的元素的变化,以及简化的前后翼设计时,这表明当前规则在产生所需的比赛质量方面可能信心不足。可以说,许多这些方面的发展是为了最大限度地减少跟车时的下压力损失,其中一些必须是规定性的,以保持效果不受妥协。然而,随着开发的继续,开始变得明显的是,这些规定设计的部件的效果开始减弱。

车队的反对意见可以归结为两个争论点:空气动力学和动力总成法规之间的当前平衡,以及预期的30公斤重量下降

剩下的要看的是,其他空气动力学组件的边界框如何严格定义,因为FIA试图关闭漏洞以保持竞争。在任何情况下,车队在规则完全定义之前无法进行探索,预计将在6月底完成,且直到2025年1月1日才能开始执行。

然而,很明显,车队仍然认为这一提议离一个完全定义的产品还有很长的路要走。在某些细节上,FIA与网格上的10支车队之间存在脱节,这减弱了对新事物的期望。

总会有阻力;毕竟,每支车队都有自己的既得利益在开发一个对它们有利的愿景,某些方面应该持保留态度。但统一的战线?那是一个完全不同的故事。

车队的反对意见可以归结为两个争论点:空气动力学和动力总成法规之间的当前平衡,以及预期的30公斤重量下降——后者是因为动力总成整体变重导致的。迈凯伦车队负责人Andrea Stella表达了他的评估,巧妙地摆出了餐具,然后拉出了桌布。

“我们同意并支持在新闻稿中声明的目标的意图,”他开始说。“然而,如果我们看一下已经传播的草案形式的法规,它们离实现那些可接受的目标和意图还有很远的距离。所以现在是FIA、F1和车队一起合作,互相倾听并做出贡献,形成一个能够让这项运动实现这些目标的解决方案的时候了。

“我认为如果我们实现这些目标,F1将处于良好状态。但我们需要确保在实施时,我们实际上交付了一个符合这些目标和目标的产品。”

威廉姆斯车队负责人James Vowles详细说明了对法规的不满,指出空气动力学方面的担忧涉及“设计自由或汽车的实际速度”,并重申他之前的怀疑,即他“不认为任何人能达到那个重量目标,我认为这需要重新审视”。

有一种说法是,车队应该接受他们所得到的,并喜欢它。实际上,他们对包括主动空气动力学和动力总成五五分成的总体概念感到相当满意。

但他们的模拟担忧普遍存在:Stella的评估认为当前模型“在弯道中速度不够快,而在直道上速度太快”,这一点得到了其他车队车手和工作人员的共鸣。尽管MGU-K在高速时的功率输出减少,但大幅减少的阻力使得汽车的最高速度比以往任何时候都高得多。同时,下压力的减少影响了汽车的过弯能力。

总体而言,这引发了对F1会因此变慢的进一步担忧——尽管建议其速度与当前的F2速度相当似乎言过其实,但许多人认为这一阶段的性能差距太小。

“保持我们仍然是赛车运动的领先系列是至关重要的,”Vowles说。“这就是我对我们的看法,我们是这个领域的巅峰,因此我们需要确保我们保持现有的性能和速度。”

“我认为Andrea总结得很好,根本上,F2车与F2车之间的性能差距可能开始变得有些紧张,特别是当你与世界其他系列赛进行比较时。但正如Andrea所说,这些是草案法规,实际上就在本周,发生了两次改变,导致下压力大幅减少。

“我相信我们将在这方面找到一个更好的解决方案。我们离目标并不遥远。只是还需要再做一点工作。”

然而,一个意想不到的来源给出了谨慎的支持:冠军领袖Verstappen在2026年规则揭晓后表示他对这些新规定“处于中间位置”,对他在模拟器中体验到的早期版本并不十分满意。

从现在到6月底新规则的批准之间,规则将继续演变。但即使在那之后,它们也会不断变化

“我必须说,从我第一次看到它到我看到的最新更新,我认为他们在发动机与底盘的配合方面取得了很好的进展,在直道上的关系等方面,”他说。“在某些赛道上,我认为它会比其他赛道看起来更好,自然,当你能量有限时。但这是我们必须应对的事情。

“对很多人来说,结果仍然是个问号。因此,绝对需要进行更多的模拟。但这是一个正在进行的工作,对吗?我们现在是2024年,2026年还有一段时间,我们会看到这是否是正确的方向。如果比赛突然变得更好,那么我想每个人都会很高兴。”

假设FIA和F1的车队共同合作,规则将在现在到6月底新规则的批准之间继续演变。但即使在那之后,它们也会不断变化。车手和车队会继续保留他们的担忧,但很可能大部分问题将在新的F1时代开启之前得到解决。

F1中的人们经常抗拒变化,但当需要适应时,他们设法做到了。而且他们通常在这样做时设法创新……

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