[汽車之家 賽事] 地面效應(Ground Effect)首次在F1領域的實現,是由蓮花設計師科林-查普曼完成的。上世紀70年代,使用考斯沃斯引擎的車隊試圖找到一個可行的解決方法,來彌補與大車隊相比存在的差距。那時候,直接在引擎上下功夫,達到匹敵對手的水平并不可行,通過一些巧妙的空氣動力學特性使引擎動力最大化,是他們知道怎樣操作的唯一方式。
『著名的蓮花78賽車,科林-查普曼設計』
“地面效應”是指由革新的空氣動力學套件,為轉彎賽車建立起的一種吸地效果。也就是說,通過一些相當有趣的車下功夫,這些F1機器實際上是被“粘”在了賽道上,從而創造出了天外來客般不可思議的轉彎速度。
地面效應背后的原理其實非常簡單。F1工程師希望賽車底部維持低壓力狀態,這個低壓區和它上面的高壓力一起作用,會產生極大的、把賽車向下壓的力。在F1中,查普曼建立的解決方案是,對賽車底部進行革命性設計。他的賽車底部造型彎曲,從側視圖看,類似于極緩的U型(見圖)。這種彎曲造型使穿過賽車底部的空氣,在中間那個介于車身和地面之間的狹小區域內加速,由此建立起低壓區。
『蓮花79賽車的底部設計,可引導氣流建立車下真空效果』
然而,上述設計并不足以建立起期望中的地面效應,因為從賽車兩側進入底部的空氣會毀掉整個真空效果。為了防止這種情況發生,蓮花工程師給車身添加了靈活的側裙,賽車底部因此就被密封住了。側裙最初的材質是粗雜材或塑料,但后來證明,最好的是橡膠側裙,因為它們在比賽中用不壞。
1976賽季,科林-查普曼在工程師同事彼得-賴特和托尼-路德的幫助下完善了完整的概念,并最終在著名的蓮花78賽車上將其實現(這輛賽車還有一個更為人熟知的名字——John Player Special Mk III)。蓮花78在1977賽季的阿根廷大獎賽上首次亮相。
然而萬事開頭難,1977賽季的蓮花78賽車掙扎于諸多可靠性問題。首先,來自賽車底部的氣流與巨大的后翼相互影響,給高速駕駛的賽車造成了大量的空氣阻力。而轉彎時獲得的所有優勢都和考斯沃斯引擎糟糕的起跑表現相抵消了。福特提出,下一步要做的,是嘗試改進他們的V8引擎表現。然而,針對每場比賽對發動機進行調校常常導致脆弱的可靠性。整個賽季,蓮花賽車出現的引擎故障不少于五次,取得的最好成績是馬里奧-安德雷蒂的亞軍。
新賽季成了蓮花被記入史冊的賽季,車隊利用冬季成功地做了所有必要的調整,包括最新開發的蓮花79賽車的新款后翼設計。蓮花78在新賽季贏得一場勝利后就被更得力的79車型取代了。車隊通過這輛新賽車又贏得了當季的7場勝利,這樣的一流戰績使車手(安德萊蒂)和車隊雙雙拿下了1978年的總冠軍,盡管這個賽季對蓮花來說結束于一場悲劇,羅尼-彼得森遭遇意大利站的一場撞車事故,后來死于病發癥。練習賽上,彼得森的蓮花79賽車受損,正賽日只得駕駛落后版的78車型。他在一場起跑事故中受到牽連,賽車因此撞上了障礙物。
另外一輛設計精巧的賽車為贏得1978賽季的大獎賽勝利試圖向蓮花79發起挑戰,這輛車就是戈登-穆雷開發的布拉漢姆BT46B賽車。然而,由于BT46使用的阿爾法羅米歐引擎寬度大,并不允許賽車采用蓮花79那樣的車下設計。穆雷決定,他要通過另外一套工作原理建立起賽車底部的真空效果——在賽車尾部增設一個巨大的風扇裝置。借鑒1970年的查帕拉爾2J“吸盤”跑車,穆雷在賽車尾部安裝了一個由引擎自主驅動的風扇裝置。引擎轉速越快,這個裝置吸引賽車底部傳來的空氣就越多,由此建立起上述效果。像查普曼的蓮花賽車一樣,BT46B也安裝了側裙用以維持車下的低壓區,但并未對賽車外形造成改變。
由于F1領導機構禁止賽車使用可移動的空氣動力裝置,穆雷以冷卻功能做招牌辯稱風扇裝置的合法性。該裝置在吸引空氣的同時,也能夠輔助冷卻引擎,因為它同時吸引了散熱器排出的空氣。這是完全合法的。
當蓮花的查普曼意識到發生了什么,也開始研發起自己的“扇車”。然而同年內,布拉漢姆車隊的所有者伯尼-埃克萊斯頓決定從賽車系列中拿掉BT46B,避免引起其他車隊的爭議。國際汽聯隨后將這款賽車的風扇裝置視作“可移動空氣動力裝置”,對它施行了永久性禁令。如果不是這條禁令,蓮花79和布拉漢姆BT46B將為爭奪1979賽季的世界冠軍頭銜展開一番相當激烈的戰斗。
1979賽季,由于F1過彎速度的整體水平提高,圈速比前些年快了6秒左右,國際汽聯決定強制推行賽車的平底設計。然而,這條規定是這樣說的,賽車底部應(僅)在維修站內保持平坦。又是戈登-穆雷提出了創新的解決方法用來對付這一規則,他發明了一種新的裝置,能自動把賽道上的布拉漢姆BT49變得更低。
『布拉漢姆BT49,使用了非法側裙卻被認定為合法』
所以基本上,賽車在維修站內像陽光一樣合法,而一旦駛出維修站通道,會立馬變得不合法。沒過多久,其他F1工程師就意識到發生了什么。到1981賽季中期,所有賽車都按著相同的概念建造起來。側裙禁令實際上已經失去效力,國際汽聯最終在1981賽季末意識到了這一點。可是那個時候,除了重新宣布這一裝置合法,他們別無選擇。
即將到來的1982賽季將證明,這是國際汽聯一個相當缺乏創見的決定。由于一些車隊使用了高馬力的渦輪增壓發動機,車手們越來越無法忍受賽車高溫和高過彎速度。一系列的意外事故(尼爾森-皮奎特在經歷精疲力竭的巴西大獎賽后暈倒在領獎臺;法拉利車手吉爾斯-維倫紐夫之死;勒內-阿諾的雷諾賽車在地面效應壓力下甩向輪胎墻;約亨-馬薩的起火賽車因同樣的壓力甩向觀戰人群;迪迪埃-皮羅尼在德國大獎賽遭遇的事故)最終引發了國際汽聯的快速反應。1983賽季最后階段,F1領導機構決定,禁止地面效應。
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