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f1赛车(F1的赛车究竟有多牛?)

f1赛车(F1的赛车究竟有多牛?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、F1的赛车究竟有多牛?
  • 2、F1赛车为什么又叫方程式赛车?
  • 3、F1赛车到底有多难开?
  • 4、F1赛车为什么能跑得快,背后有什么黑科技?
  • 5、F1赛车相对于超跑厉害在哪?
  • 6、F1赛车的性能?
  • 正文

    1、F1的赛车究竟有多牛?

    对于一场F1比赛来说,即便是进站的一两秒差距都可能会改变车手在这场比赛的排名。对于维修站的技师们来说他们必须要以最快的速度、最精准作的动作完成换胎或者(以及)鼻锥等部件。

    阿斯顿马丁红牛车队是F1的顶级车队之一,其维修站的工作人员自然也是一流的。他们早就证明了他们是一支有能力的球队,但他们到底有多牛呢?为了找到答案,这支车队技术娴熟的机械师们最近进行了一项真正疯狂的测试--在零重力状态下完成赛车的进站换胎。

    据了解,机组人员和一辆红牛冠名的阿斯顿·马丁赛车被装入一架大型货运飞机,该飞机通常是拿来训练俄罗斯宇航员进入太空前的准备工作。飞机先是呈弧线飞行,当飞到足够高的高度后以一个陡峭的角度向下巡航,进而给乘客(在这里是一辆F1赛车)一种失重的感觉。

    “在俄罗斯宇航局Roscosmos的帮助下,团队将一辆2005 RB1赛车开到位于星城的尤里·加加林宇航员训练中心,然后开始在失重状态下完成进站以此来证明天空是唯一的极限!”

    在这里需要说明的是,这样的测试似乎除了它非常酷之外几乎没有任何意义。当然,这对于这个车队的团队合作来说倒是一个很好的测试,但绝对也算是一个带有“因为我们可以”噱头的测试。

    然而撇开这个不谈,这个视频真的很棒,它让人们看到了技师在零重力状态的忙碌状态、轮胎在空中飞行甚至把整辆车翻过来。

    2、F1赛车为什么又叫方程式赛车?

    F1的全称为Formula 1,也就是平时所说的一级方程式赛车。F1是由FIA(国际汽车联合会)举办的世界水平最高的年度场地系列赛。

    Formula(方程式)所用赛车是按照国际汽车运动联合会规定的标准制造出的赛车。方程式赛车对比赛用车的车厂、车宽、车长、车宽、车重、发动机的功率、排量、是否用增压器以及轮胎的尺寸等技术参数都作了严格的规定。如何在规定的标准下将车辆性能提升到最高,就是设计师所要做的重要工作。

    2017年,F1战车规格又有了新的变化,按照新的规格,赛车的前轮宽度由2016年的245毫米提升到305毫米,后轮宽度由325毫米提升到405毫米。由于方程式赛车四个轮胎裸露在外,因此赛车行驶中40%的阻力来自于轮胎。F1赛车的前翼在产生下压力的同时还要帮助轮胎降低空气阻力,因此在新版规定的轮胎宽度增大的情况下,前翼的规定也有所变化。前翼的宽度也从原来的1650毫米增加到1800毫米,鼻锥的长度也由850毫米增加到1050毫米。前翼翼面的构造也允许出现一定倾角。

    另外,车尾扩散器的尺寸也有所增加,整个扩散器的宽度从原来的1,000mm增加到1,050mm,高度则从125mm增加到175mm,而且扩散器更大幅度地向车身中部延伸,其起点位于后轮中心线之前的175mm处。新规则下扩散器的面积几乎翻倍。尾翼高度则从950mm降低到800mm,但宽度从750mm增加到950mm,并且向后延伸200mm,尾翼端板也可以带有向后倾斜的角度。

    由于车身的多个部件尺寸加大,因此2017赛季F1赛车的载油量也由100公斤提升至105公斤,赛车(包含车手)的总重量也将增加到722公斤。

    FIA期望通过规格的改变在保证抓地力的情况下提高车速,将比赛中每圈的耗时减少5秒左右。

    (L)

    3、F1赛车到底有多难开?

    首先不是任何人的身体都能进入F1座舱,如果你的体重差不多达到200斤或身高超过1.9米那基本就不用考虑了,坐都坐不进去。即便身材很完美F1座舱也没有多少富余空间,在F1当中的坐姿差不多是半躺着的,刹车油门踏板的高度和方向盘差不多。

    如果不是专业的F1赛车手,即便是见多识广的知名汽车媒体记者要想上手F1也不是一件容易的事情。前BBC Topgear的主持人哈蒙德就在赛道上测试过早期的雷诺V10发动机的赛车。

    首先起步就很困难。F1的离合器释放和转速控制与量产的手动挡汽车完全不同,V10年代的发动机最高可以超过18000转的转速,干地起步要用到6000转,离合器的释放开关在方向盘上,稍微控制不好就会熄火。不过现在的F1都有了防熄火的保护程序,起步没有以前的F1那么困难了。但是想获得一个既不触发保护程序又不让F1轮胎过度空转的起步对于F1职业车手来说都不是很容易的。

    真正的问题在行驶起来之后如何让轮胎和刹车进入工作温度。大家看过F1比赛都有热身圈,在这一圈里车手往往不断的来回打方向,急加速重刹车,目的就是为了让刹车和轮胎进入工作温度。碳纤的刹车系统工作温度可高达900摄氏度,如果达不到400度,刹车就像没有一样,再狠踩可能瞬间就又轮胎抱死了,但对于民用车来说根本不需要让刹车预热,刹车盘片要是超过400度就着火失效了。

    F1在干地上使用的是热熔胎,轮胎胎面需要达到100摄氏度才能进入最佳工作温度,否则重量只有600-700kg的F1赛车很难获得足够的机械抓地力,过低速弯时很容易就打转了。所以如果不能让刹车和轮胎升温F1是根本无法驾驶的,即便轮胎刹车达到工作温度,如果在赛道上无法达到一定的速度轮胎和刹车也是无法保持住这个工作温度的,简单来说达不到专业车手的基本驾驶技能根本就无法开这个车。

    F1赛车拥有很高的极限速度和高速过弯能力,甚至可以达到5G以上的横向加速度,一般人如果不经过训练肯定是无法驾驶F1,也不可能有足够的判断和反应时间来应对F1的速度,即便车辆发挥到极限,没有经过训练的人身体也很难承受如此大的过载G值,看看F1车手的颈部有多粗壮,他们对饮食、体重和健身的要求极为苛刻,如果很享受啤酒、烤串+花毛一体的人还是别考虑这个了。

    4、F1赛车为什么能跑得快,背后有什么黑科技?

     F1赛场内的每一台赛车, 都拥有一台超级发动机。目前,国际汽联规定F1赛车发动机的排量上限为3000cc,所以各车队就将赛车发动机的排量定为3000cc。  

    一部F1赛车的发动机大约有900个运动部件,其最高转速可以突破19000转/分,而普通轿车发动机的最高转速通常不会超过8000转/分。当F1赛车的发动机以最高速运转时,火花塞每秒点火150次,活塞往复循环300次,其加速度更高达8500G。如今F1赛场上功率最大的发动机已经突破900马力,约是民用1600cc排量发动机功率的10倍,是民用3000cc排量发动机的4倍。其质量却不会超过100kg,而普通的1600cc发动机的质量都要超过120kg。  

    F1赛车的发动机不但质量轻,尺寸同样精巧,以至于让人很难相信赛车的澎湃动力是来源于这样的“瘦小身躯”,而小巧的发动机无疑会对提升整部赛车的空气动力学特性十分有利。F1赛车的发动机普遍采用V10结构,每个汽缸为4气门结构,这种结构目前在普通发动机上也被广泛采用。F1的发动机属于短冲程发动机,其活塞的直径都要大于其行程。此外F1赛车的发动机还应用了许多在普通发动机上见不到的技术与构造,比如气动气门,即用压缩机空气代替普通发动机上的金属气门弹簧。因为只有这样的设计,才能保证在发动机的超高速转动下,气门不至于脱落。  

    F1赛车发动机的马力惊人,“胃口”也同样惊人,其油耗约为每百公里70升左右,几乎是普通轿车的7倍,不过其寿命却十分短暂。(Bee)

    5、F1赛车相对于超跑厉害在哪?

    超跑依然是量产汽车,要符合量产汽车的各种标准,还要兼顾一定的舒适性。而F1是具有很多航天科技水平的顶级赛车,也是目前世界上商业运作最为成功的汽车赛事,他俩的技术水平并不在一个数量级上,不过F1的先进技术会有一部分反哺给量产汽车,比如法拉利就在自己的量产超跑上应用了很多F1的概念和技术。

    随便举几个例子你就能知道超跑和F1的差距,作为量产汽车的超跑在高速弯中能克服的离心力也就是横向的加速G值通常不会超过1G,而F1赛车依靠空气动力学套件可以达到恐怖的5G左右,这让F1可以在过一些高速弯达到300km/h左右,这对于量产汽车是无法想象的。

    别看F1可以轻松突破300km/h的速度,但制造用时超过10个月的碳纤维刹车系统却可以在4秒种将时速300km/h的F1赛车刹到静止,超跑的刹车系统通常超过400度以上就衰减了,但F1制动系统合理工作温度在1000度左右。

    普通驾驶者可以驾驶超跑,而且现在超跑的各种电子辅助系统和驾驶模式也可以保证不同驾驭水平的人都可以安全的驾驶,但对于F1赛车如果不是专业的车手,你都无法让轮胎和刹车达到工作窗口的温度,也根本开不出它的性能。

    6、F1赛车的性能?

    F1赛车整体都体现出了一个“快”字,即使是减速也是如此。当F1赛车以320公里的时速行驶时,它可以在3秒钟的时间和100米的距离内将时速降低到80公里进入慢速(低速)弯道,减速时的加速度为负的5个重力加速度(5G)。   F1赛车高性能的制动能力出自完美的刹车系统。该系统主要包括刹车踏板、液压回路、卡钳、刹车片和刹车盘。工作时,车手踩下踏板,液压回路将力量施加于装有刹车片的卡钳,并让其合拢抱住车轮中的刹车盘。刹车盘和刹车片由碳-碳材料(即混合了碳的碳纤维)制作而成,急刹车时,强烈的摩擦使得刹车盘和片的温度达到1000摄氏度,这就是为什么比赛中有时我们可以清楚地看到车轮内部中间区域发出明亮黄光的原因。选择碳-碳材料是因为它在一定高温范围内,工作更加理想,同时不会发生畸变和熔化。   然而,碳-碳材料也有它的局限性,如果温度过高,它的效率就会开始降低。于是,为避免过热,赛车4轮都安装了非动力的风冷装置。此外,为安全保险起见,刹车系统采用的是单踏板双液压回路布局,它们分别控制前轮和后轮。但是,为体现车手的驾驶技巧,FIA规定F1赛车禁止使用助力刹车系统以及轮胎防抱死系统(ABS)。   通过上面的介绍,你或许对F1赛车的技术有了更多的认识,但是千万不要认为与F1赛车速度相关的技术仅限如此。事实上,F1赛车的半自动变速箱、发动机散热系统、发动机进/排气管、牵引力控制系统、发车控制系统、方向盘、燃油、悬架,甚至头盔无不是确保赛车创造优异成绩的高技术结晶。此外,我们也不能忘记将F1赛车的非凡性能发挥到极限的车手。要知道,能够驾驭F1赛车,特别是每年参加比赛的人毫无疑问都是驾驶技术精湛的高手。据悉,全球拥有FIA颁发的F1赛车特别驾照的人只有百十来名,而能够有较多机会驾车在赛道上狂奔者也只是各车队的车手和试车手。   除了驾驶技术高超外,车手还必须具备良好的心理素质和身体素质。每场平均时速约为200公里、耗时约为100分钟的比赛时时刻刻都在考验着车手的意志和体能。高速过弯时,他们要承受高达3.5G的离心力,这时车手的颈部肌肉犹如加上了30公斤的侧向负荷;直道上高速行驶时突然刹车,身体将承受5G的重力。在60至70圈的比赛中,他们要不断加速、减速和过弯,因而也就不得不不间断地承受这些负荷。此外,在高温天气环境中比赛时,驾驶舱的温度可达50摄氏度以上,比赛下来车手大约要失去2公斤的体液。即使是在身体受到种种“折磨”的情况下,车手依然不能有丝毫马虎,不然将出现令人难以预料的后果。   借助高技术,车队让每辆F1赛车都拥有了马力强劲的发动机、完美的空气动力学车身、抓地力大的轮胎、灵巧可靠的制动等,并为赛车精心挑选了主人。F1赛车专家表示,只有那些将上述各个因素完美、和谐地结合起来的车队才能最终成为F1赛场的王中王。 所以性能的改变对车的影响很大。