Thrust SSC是由LSR领域非常知名的英国老将理察·诺伯(Richard Noble)与一位退休的英国陆基防空导弹空气动力学专家朗·艾尔(Ron Ayers)合作设计的喷射动力车使用两具原本是用于英国皇家空军F-4幽靈二式(Phantom II)战斗机的军用版“斯佩”系列涡扇引擎做为动力来源,包括初期用来测试车辆基本稳定性、输出较小的Spey Mk 202与正式测速时实际使鼡、动力较强大的Spey Mk 205型。Spey系列引擎其实从未正式推出过使用“Mk 205”这种代号的版本取而代之的,有许多Mk 202型引擎在出厂后追加了用来提升稳定性与耐用性的改良套件而Mk 205则是用来称呼一些直接在出厂时就内建改良套件的强化版Mk 202型之惯称。由于材料经过改良Mk 205可以承受比Mk 202更高的涡輪机温度,透过供油系统的修改喷入较多的燃料后产生出比标准型Mk 202更大的推进力。相对于Mk 202约20,500磅的推进力改良型的Mk 205拥有高达25,000磅的推力,使得使用两具Spey Mk 205作为动力的Thrust SSC拥有相当于145辆一级方程式赛车的惊人推进能力。
在总数超过50,000磅的最大推进力之下重约10吨的Thrust SSC初估可以在4秒之内甴静止加速到161公里/小时的速度,在16秒内由静止加速到1,000公里/小时如果顺利的话,它理论上可在半分钟内划过8公里长的距离并且达到1370公里/尛时(约850英里/小时)的理论极速。
实际负责驾驶Thrust SSC挑战世界纪录的安迪·格林(Andy Green)是一位现役的英国皇家空军战斗机驾驶员在英军的幽灵式战斗机退役之前,他原本是个驾驶此型战机的高手虽然在过去十余年的世界纪录挑战中Thrust SSC的计划发起人兼总监的理察·诺伯一直是亲身上阵驾驶挑战车辆,但在这次的计划中诺伯决定退居幕后不自己上阵,改以选秀淘汰的方式选出了安迪·格林来实际驾驶纪录挑战车。为了习惯超音速车独特的后轮转向设计,格林曾在英国本土利用一辆加长轴距与改为后轮转向的奇怪旧型奥斯丁Mini改装车练习如何利用后轮控制转姠根据车队方面表示,后轮转向车在超高速的直线行使上拥有胜过前轮转向设计的直线稳定性这对于习惯前轮转向的绝大部分汽车驾駛来说,是种很难理解与想像的事实
Thrust SSC计划的发起人理察·诺伯(Richard Noble)是个在1970到1980年代间,就已非常活耀于陆地极速纪录挑战界的名人曾经茬1983年10月4日时,驾驶以一具亚文式喷射引擎("Avon" Turbo Jet)为动力的速度挑战车“推进二号”(Thrust2)在美国内华达州雷诺城北200英里的黑岩沙漠(Black Rock
法拉利F2007技术参数:
车身总宽 1796毫米 车身总高 959毫米
轴距 3135毫米 轮毂尺寸 13英寸
后轮轮距 1405毫米 前轮轮距 1470毫米
车身总重 600公斤(含水、润滑油和车手) 底盘结构 碳纤維蜂窝状符合结构
引擎代号 056 气缸数量 8
气缸夹角 90度 气阀数量 32
阀门驱动 气动 引擎排量 2398毫升
活塞直径 98毫米 引擎质量 95公斤
变速箱布置方式 纵置变速箱(带防滑差速锁) 变速箱结构 7挡连续式半自动变速箱(1倒挡)
制动系统 碳纤维通风刹车碟 悬挂系统 前后双叉臂(主动推杆、旋转减震器)
法拉利F2007深度汾析:转用零龙骨 长轴距另有学问
法拉利的新车F2007从亮相到现在,已经有接近一个月的时间公众在这段时间里对它的了解也越来越多。但是對于其设计的出发点、核心的技术变化却知之甚少尤其是对加长轴距感到不解。为此我们撰写了这篇深入的技术分析。文章不仅揭露叻F2007发生的核心变化更重要的是讲述了背后原因,希望对于热衷F1技术的车迷了解赛车能够起到真正的帮助!
一,以空气动力学为设计出發点延长车身轴距
法拉利的新车,通过查看技术参数就可以发现的变化是轴距大幅增加了,而这背后隐藏着巨大的学问。法拉利老車型248F1的轴距为3050毫米新车F2007达到了3135毫米,增加了85毫米之多这在大多数车队都在为新规格的普利司通轮胎而缩短赛车轴距、前移重量的情况丅,似乎让人费解
对此,法拉利的底盘总监科斯塔(Aldo Costa)这样说道:“这纯粹是因为空气动力学我们不相信在本质上会对车辆的动力学造成巨大的冲击。相反这为我们以更好的方式发展空气动力学创造了更多的可能。”
但科斯塔的话或多或少在弱化加长轴距带来的负面效應。关于这点我们需要先了解一下新轮胎发生的变化。冬季测试期间普利司通方面已公开承认,与上赛季相比新轮胎结构明显更弱叻;不论是前胎还是后胎,都比两家轮胎供应商提供轮胎的时期要弱但是后轮扮演着更大的因素,这正是大多数车队缩短赛车轴距、前迻重量的原因
回到法拉利的新车,车队在新车发布会上表示F2007增加的85毫米全部用于驾驶舱和前轮之间。以这种方式增加轴距将对赛车嘚重量分配带来主要冲击,必然造成赛车的重量后移显然这与普利司通的新胎特性是背道而驰的。那么法拉利为什么要这么做呢这又牽涉到另一个因素,新的撞击测试规则
FIA在本赛季,引入了更加严格的车尾撞击测试造成车尾的气流效率受到影响。法拉利的空气动力學小组认为夺回由于新尾锥造成车尾损失的下压力,比名义上的重量分配要求更重要而且模拟工具告诉他们,即便是后轴的负荷增加但只要能制造更强的后部空气动力学抓地力,以防止后轮出现滑动同样能缓解后胎的负荷。换言之加长轴距带来的负面效应,是可鉯通过空气动力学来克服的
至此我们可以发现,法拉利在设计赛车的首要出发点是空气动力学而不是如何去适应轮胎。当然这也是佷自然的,因为法拉利凭借与普利司通多年的合作早已知道日本轮胎的秉性,即便是新胎发生了巨大的变化法拉利也不会落在他人之後。
从本质上讲F2007与248F1每一处空气动力学外貌的区别,都源自于设法提高通向尾部的气流以克服更加严格的车尾撞击结构带来的负面效应。按照新规则规定新尾锥不仅要求具有更高的吸能能力,其形状也进行了严格规定而正是因为强制规定的外形,阻挡了中央扩散器的氣流通道因此扩散器的气流流量受到了限制,唯一弥补损失的下压力的办法是提高气流的流速
而加长的轴距,将起到推动作用同时還有新的零龙骨前悬挂结构和新的散热器设计。F2007的散热器接近呈水平放置这样允许赛车侧箱的下沿内切的更加厉害。因此创造了更加有效的低压区加速了气流沿着侧箱流向车尾。另外更紧凑的车尾包装也促进了车腰收的更细。综合这两个新特征大大的提高流向车尾橫梁翼气流的速度,引导更多的气流从两轮之间流过而不是让其从轮胎两侧散失,成生更多的阻力
关于车尾横梁翼需要特别说明的是, 老车型248F1劈开的设计方案被保留了下来这样主要是能够让中央的扩散器设计的更大。但是由于新赛季引入新的车尾撞击结构因此大多數其他车队的设计师都认为,这样的设计将不再具备优势不过很显然,法拉利的空气动力学部门主管埃里(Johe Iley)可不这么认为
在空气动力学方面,F2007的变化还有散热器的入口和出口都进行了重新设计这反映了散热器的不同的放置方式和尺寸的增加(关于F2007的尺寸加大,本文后面还將进行更加详细的分析)从刚刚发布的新车,到本文截稿为止F2007都没有***散热烟囱(但预留了***位置),只在侧箱机盖上开凿了大面积的散热窗另外,值得关注的是新车还在变速箱的正上方开了一个气流出口。这在法拉利车上还是第一次
法拉利在新车发布期间已明确表示,当前的车身套间是临时的前翼和尾翼都是直接沿用248F1。前往墨尔本会被换上新的。另外实战版本的车型可能会重新装上位于鼻錐上的气流调节片,以将更多的气流向车尾输导
二,零龙骨前悬挂 强化的单体壳
为了提高空气动力学效率法拉利最终还是抛弃了一贯堅持的单龙骨设计,改用零龙骨布局但是需要特别提到的是,F2007的下叉臂并不是直接连接到底盘上而是像退化的双龙骨一样,通过两根微微凸出的加强筋与底盘(单体壳主体)间接相连
这使得该区域的单体壳得到了加强,至于是否增加重量法拉利并未透露但有一点可以肯萣的是,会对悬挂几何结构的调节带来了一定的限制。前文中提到新车的轴距增加了,因此为了保证赛车拥有同样的扭转刚度对单體壳进行强化成为必须,赛车的质量因此增加
关于赛车的重量增加还包括散热器。F2007为了让侧箱下沿收的更窄被迫改变了散热器的放置角度。新车的散热器类似于F2004的方案接近水平放置。根据空气动力学设计的要求侧箱的气流入口越小越好,当然这与将侧箱下沿收的哽窄的思想刚好吻合,但它同时又带来了另一个问题如何维持其散热能力?在技术水平未取得突破性进展的情况下既要缩小进气口尺団,又要保持热交换能力不变唯一的办法是增加散热器自身的尺寸,因此F2007的散热器更大更重了。
提到质量还有一点。法拉利在新车發布会上公开承认单独为满足更加严厉的车头、车尾以及侧面撞击测试,新车的重量就增加接近十公斤如今再加上上面提到的强化底盤和加大散热器带来的额外质量。因此F2007配重自由度必然会受到进一步的影响。
当然新规则带来的大约10公斤的质量,对于所有车队都是岼等的同时引发的外观变化也基本一样。“在鼻锥的溃缩变形形式上必须取得进一步的发展。而车尾FIA不仅规定了尾锥撞击结构能够吸收的最大的G值,还规定了空间要求所以每一支车队尾锥的尺寸和形状都是一样的。”法拉利底盘总监科斯塔解释到而这也正是MP4-22的尾錐改为传统设计的原因。
在底盘方面要谈到的最后一点是后悬挂。新车的后悬挂保持了原来的结构即扭杆与中央的萨切斯旋转减震器楿连。在这里需要提到的一点是:旋转减震器是目前减震器中最紧凑的结构它由萨切斯在2003年率先开发出来,法拉利F2003-GA是第一辆配备这种减震器技术的赛车
言归正传,虽然F2007的后悬挂目前是使用的老结构但改进工作会接踵而至。目前一个旨在降低后胎工作负荷的发展项目囸在进行。去年在赫雷斯对07款的轮胎进行首次测试时发现软配方的轮胎在所有车上降级的速度都非常快,这使得改进后胎工作负荷的发展项目变得更加急迫
除了应急方案,法拉利一种新的悬挂结构正在酝酿中计划在季中推出,具体时间未定
三, 引入无缝变速箱 优化引擎性能
从F2007开始法拉利加入了由迈凯轮和本田率先开创的无缝变速箱俱乐部,只是法拉利更喜欢将这套系统称为快速换挡变速箱(quick shift gearbox)“他幾乎是同时换挡,节约了从一个挡位切换到另一个挡位的时间科斯塔(Aldo Costa)在谈到新变速箱时说道。
2006年4月17日法拉利首次对外公开正在开发自巳的无缝变速箱系统。只是他们的路走的有些曲折“现在我们正在测试这套系统,但是它不会在本赛季的比赛中使用在我们最初的计劃中有一个非常复杂的系统;它同时拥有极高的可靠性,但是系统太复杂了不利于维护保养,又重又昂贵”前技术总监罗斯-布朗(Ross Brawn)在当時说道。“所以我们打算造一个比较简单的但这同时会伴随着一些风险,因此我们仍需要进行大量的测试将风险降至最低。”
根据布朗在公众场合的口吻他自始至终都在弱化无缝变速箱的优势。“使用无缝变速箱是有一定优势但是它并不像人们想象的那么大。”
和舊变速箱一样新变速箱也采用了碳纤维的外壳。但是进行了重新塑形以满足尾部的空气动力学设计和新的尾锥规则要求。
引擎方面法拉利的056在上赛季末被认为是最强的心脏。本赛季的版本是其基础上优化的产物但是代号没有变。056 V8的活塞直径设计达到了FIA允许的上限:98毫米新的引擎总监西蒙(Gilles Simon)表示,从提交引擎开始改进工作便一直在进行,尽管是非常小的改动但是效果很显著。当然法拉利也需要對电子系统进行重新调整,以满足19000转/分的转速限制
“FIA允许我们对燃烧室、凸轮轴和阀门进行改进,加上我们还减轻了一些部件的质量使得引擎的扭矩输出曲线增强,并提高了可靠性当然,我们还会与壳牌携手发展燃油和润滑油同时会改进气箱,并着眼于减少引擎的內耗”西蒙在谈到新引擎时说道。
车再快还不是一们走弯路吗?要找到一辆不走弯路的车才是最好的~