加里安德森:如何在追求极限的同时通过测试要求,是车队造车时的挑战
金融领航者
2024-06-21 23:12:12
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即使F1车队可以将去年的一些零件继续投入到2024年的赛车设计中,但真正能够改变赛车整体架构的,依然是那些务必要改变的大部件,例如底盘、防滚架结构、侧面碰撞结构、鼻翼、油箱位置与形状、变速箱壳体,以及后部的碰撞结构等等。

而这一切都需要通过全新的碰撞或者结构负载测试来满足国际汽联的安全要求,一次失败就可能让车队大幅倒退。

想要降低到798公斤的最低限重并不容易,车队还需要努力减轻赛车上各个部件的重量,无论是复合结构,螺栓,螺母还是垫圈,一切都需要周密考虑。

一辆赛车上分布着超过4000个零件,每个零件节省1%的重量,能使得赛车减重7.9公斤。

但考虑到通过结构测试的需要,车队往往会有所妥协。如果有一个可以专注于减轻重量的区域,或者是再有一个其实并不真正需要的部件,那就再好不过了。

但这种情况非常少见,尤其是在一个新规则已经进入到第三年的情况下。每支车队都知道在结构上需要什么,并且在每个组件上精益求精,在所有的领域挑战极限。

F1车队现在所拥有的庞大人力,使他们能够仔细研究设计的细节,一切都将通过有限元分析 (Finite Element Analysis)的方法解决。如果不走寻常路,车队或许还将构建几个初始的测试组件,特别是在几何形状有着显著不同的情况下,以验证分析结果,以便当他们在参加测试时一切顺利。

但如果真的要在减重上突破极限,在设计建造过程中任何一点的小失误,都将满盘皆输。

撞击测试绝对会让人感到心跳加速,尤其是当你看到载有底盘的推车驶向那看似坚如磐石的墙壁时。但大家对于测试已经有了完备的理解,墙并不是实心的,在鼻翼撞击的面板和真正实心的部分之间有一个可以吸收冲击力的区域面板。

在底盘超过测试必须承受的最大G力之前,它并不会发挥作用,而如果到达了这个阈值,面板会碎掉,从而让底盘免受破坏。

负载测试则相对比较好控制,它们通常强调的是载荷与偏转的关系,有限元分析会提供一组可供使用的数据。因偏转增加而施加的负载如果与最初预测不符,可以直接停止测试并稍后重试。

车队和其供应商都拥有由计算机驱动的材料切割台,大大减少了碳复合材料部件的手动输入,但需要注意的是,所有单独的柔性碳部件依然是需要手动组装的。

如果想要减轻赛车整体重量,另外需要关注的一个点是碳重叠,需要一定量的碳重叠才能将负载实现转移。虽然可以最大限度的减少碳重叠,但随之而来的风险也就上升了。

在上世纪70-80年代,车队还没有进行过真正意义上的结构测试,这完全取决于团队本身,他们自己尝试去制造他们自认为足够安全的赛车,只不过很不幸,有些并不是那么安全。

1985年正面碰撞测试首次推出,国际汽联也就此开始提高赛车在比赛前所需要通过的测试标准。

在很多情况下,车队实际上是在第一场比赛中才等待总部基地传来的最终测试结果的消息。如果他们没有完全满足这些测试的全部要求,一些车队甚至会尝试申请豁免,以允许他们参加之后的比赛。

就结构测试而言,自20世纪90年代中期以来,测试数量和载荷量已经增加了约四倍。而自2012年以来,车队还必须拥有一份“健康证明”,然后才能真正用于季前测试,这意味着当赛车首次在赛道上行驶时,它已经满足了国际汽联所有安全要求。

而翼片以及车身偏转则是一个持续的过程,这些测试并不会涉及到严重的安全问题,除非赛车的翼片掉了。它更多与赛车的性能相关,这目前依然是一个灰色地带,但只要在指定区域通过了负载与挠度测试,就满足了国际汽联的要求,而如果这能够促进赛车的性能提升,车队自然也会尝试进入灰色地带。

达到理想化的最低限重是一个重要的问题:在一条平均的赛道上,10公斤的差距相当于每圈约0.3秒,这可能是杆位与第五或第六位发车位之间的潜在差异,但另一个重要的问题是,赛车是否能足够快。

如果其中任何一个问题的答案是“否”,那不妨基于开发的优先事项从头再来一遍。

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