通過(guò)實(shí)戰(zhàn)解析:如何制訂一場(chǎng)24小時(shí)耐力賽GT3組別性能平衡

你是否好奇,在頂級(jí)的賽車系列賽中擔(dān)任性能平衡(BoP)工程師,是什么樣的感覺(jué)?在第51屆紐博格林24小時(shí)耐力賽開始前,跟隨Scott Raymond一起,在2021年紐博格林24小時(shí)耐力賽的賽前以及賽中經(jīng)歷找出答案!
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Scott?Raymond一直都是紐博格林24小時(shí)耐力賽的技術(shù)委員會(huì)成員。該委員會(huì)隸屬于紐博格林24小時(shí)耐力賽的主辦方 ADAC Nordrhein。以下文字通過(guò)他的視角講述2021年紐博格林24小時(shí)耐力賽期間的故事。
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作為一名性能平衡工程師,我有幸得以與數(shù)位世界級(jí)的大人物一起共事,包括 Norbert Kreyer、Mike Gramke、Walter Hornung、Mirco Hansen、Rafael Tomaszko 和 Silvia Bethold。值得特別一提的是 Silvia Bethold,她在 ADAC Nordrhein 工作了34年后將于2021年退休。我肯定會(huì)在后面的賽事中會(huì)懷念她的笑容的。
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GT3 性能平衡
紐博格林24小時(shí)耐力賽并不是紐博格林耐力系列賽的真正組成部分,但它與紐博格林耐力系列賽有密切聯(lián)系,因?yàn)榧~博格林耐力系列賽同樣使用由紐博格林24小時(shí)耐力賽技術(shù)委員會(huì)制定的 GT3 賽車性能平衡表,在紐博格林24小時(shí)資格賽的三到四周前,通常會(huì)有兩到三個(gè)紐博格林耐力系列賽作為N24的前哨戰(zhàn)。紐博格林耐力系列賽一般持續(xù)四個(gè)小時(shí),因此它們本身就是對(duì)耐力的真正考驗(yàn)。
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當(dāng)然,所有的這些賽事都在艱險(xiǎn)的紐博格林賽道舉行,包括大獎(jiǎng)賽布局的部分賽道與全部的北環(huán)賽道。紐博格林24小時(shí)耐力賽的賽道全長(zhǎng)超過(guò)25公里,GT3 賽車能在8分10秒內(nèi)完成排位賽單圈。
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現(xiàn)在,事不宜遲,讓我們以性能平衡工程師的身份開始進(jìn)入賽事倒計(jì)時(shí)。
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倒計(jì)時(shí)10天
今天是5月26日,我們剛剛公布了2021年紐博格林24小時(shí)耐力賽的初步性能平衡。
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我正在回顧我們技術(shù)委員會(huì)的歷程,這要從去年9月下旬的2020年度賽事說(shuō)起。

盡管新冠疫情對(duì)賽車行業(yè)造成了嚴(yán)重影響,但非常幸運(yùn)的是,我們?cè)?/span>紐博格林24小時(shí)耐力賽之前已經(jīng)舉行了五場(chǎng)系列賽。不過(guò)總有部分車型的真實(shí)性能問(wèn)題,無(wú)法得到完全解決。保時(shí)捷賽車運(yùn)動(dòng)推出的 911 GT3 R(Type 991.2),在整個(gè)賽季中都無(wú)法跟上其他車型。因此我們嘗試通過(guò)大幅減少重量來(lái)提升它的性能水平。
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不幸的是,天氣因素總是極大地左右著每輛車的性能表現(xiàn)。過(guò)去幾天的連綿降雨一直持續(xù)到了24小時(shí)耐力賽中。事實(shí)上,由于環(huán)境條件過(guò)于惡劣,賽會(huì)不得不連夜出示紅旗暫停比賽。
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另一個(gè)性能平衡的壞消息是,速度最快的法拉利車型在雨胎上遇到了嚴(yán)重的性能問(wèn)題,因此我們并不清楚它的現(xiàn)狀到底如何。
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去年的這些凸出問(wèn)題,沒(méi)有一個(gè)能得到很好解決,這讓我感到非常失望。我們帶著這些懸而未決的問(wèn)題進(jìn)入了2021年。
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然后在2021年,加速出發(fā)。
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2021年第一場(chǎng)紐博格林耐力系列賽
由于大雪,賽事被迫取消了。新的一年,出師不利。
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2021年第二場(chǎng)和第三場(chǎng)紐博格林耐力系列賽
值得慶幸的是,天公作美,我們已經(jīng)看到所有的制造商都跑出了漂亮的圈速。我們還從反饋和分析中取得了所有車型的大量重要數(shù)據(jù)。
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在24小時(shí)耐力賽到來(lái)之前,制造商們似乎采取了不同的策略。有些制造商展示了多個(gè)車型和完備的廠隊(duì)車手陣容,而另一些制造商只有客戶車隊(duì)。這為其中部分車型的最終性能增加了一些不確定性。
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2021年24小時(shí)資格賽
與系列賽的情況類似,一些制造商沒(méi)有把廠隊(duì)車手帶過(guò)來(lái),而客戶車隊(duì)的車型性能也優(yōu)于廠隊(duì)。但愿這不會(huì)對(duì)24小時(shí)耐力賽的性能平衡造成負(fù)面影響。
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在資格賽結(jié)束后,我們認(rèn)為唯一必要的改變是提高法拉利的動(dòng)力水平。該車型的 EVO 套件似乎令其承受了更大的阻力,因此提高動(dòng)力可以改善它的最高速度和超車的能力。
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此時(shí)距離24小時(shí)耐力賽,還有10天。在我們公布的性能平衡規(guī)格表中,法拉利的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力依然存在一些待定值。我們計(jì)劃在賽事前一周通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)測(cè)試對(duì)渦輪增壓值等級(jí)進(jìn)行測(cè)試,然后為法拉利確定新的動(dòng)力水平。
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倒計(jì)時(shí)9.9天
轉(zhuǎn)眼之間,我們就收到了一家制造商的電子郵件,其憤怒地表達(dá)了對(duì)性能平衡的不滿。好吧,至少我們只收到了一封郵件。
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或許賽前的日子會(huì)相對(duì)輕松一些,我也能夠積攢能量以應(yīng)對(duì)接下來(lái)的挑戰(zhàn)。這,就是電影中的預(yù)示!
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倒計(jì)時(shí)8天
在過(guò)去的一年半里,我經(jīng)常在我家附近的小道上騎山地自行車,讓自己保持頭腦清醒。在佛羅里達(dá)州的森林里騎行約五分鐘后,我就會(huì)神清氣爽,從而在接下來(lái)的一個(gè)小時(shí)艱難前行中磨礪我的想法。
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山地自行車現(xiàn)在已經(jīng)成為了我的日常生活不可或缺的一部分。我想帶著我的自行車去德國(guó),希望我的古怪騎行習(xí)慣能繼續(xù)助我突破重重壓力和構(gòu)思新想法。
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那天的晚些時(shí)候,我錯(cuò)誤地查看了紐博格林的長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。雨,又是無(wú)窮無(wú)盡的降雨。我非常不愿意看到去年比賽的情形再一次上演。
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倒計(jì)時(shí)7天
今天是5月29日,星期六。我今天的日程安排包括新冠檢測(cè)、收拾行李并從戴通納出發(fā)前往德國(guó)。我的自行車也裝在旅行箱里。
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倒計(jì)時(shí)6天
5月30日,星期日,我的飛機(jī)降落在了晨光中的法蘭克福。天氣晴朗,似乎與比賽日的天氣預(yù)報(bào)毫不相干。
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在前往紐博格林附近的酒店的途中,我經(jīng)過(guò)了賽道的 Pflanzgarten 段。那里的道路和停車場(chǎng)都擠滿了人。那里肯定正在進(jìn)行著一場(chǎng)賽事,但我不清楚是什么。但我看到了一輛和保時(shí)捷并駕齊驅(qū)的廂型車。
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那天晚上我外出騎行,并決定在星期二之前不去考慮性能平衡的任何事情。
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倒計(jì)時(shí)5天

5月31日,星期一,我有機(jī)會(huì)和 Mirco Hansen 進(jìn)行交談,所以我向他詢問(wèn)昨天進(jìn)行的是什么賽事。他回答說(shuō):“那是游客開放日??!蓖?!這條賽道的極高人氣真是讓我過(guò)目不忘。它在我心中一直是不可取代的,但我沒(méi)想到還有眾多的其他人也有相同的感覺(jué)。
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?在極高人氣的推動(dòng)下,北環(huán)賽道周邊建立了四個(gè)獨(dú)立的小鎮(zhèn)。我不禁感嘆,這真是一條不可思議的傳奇賽道。
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今天的天氣依舊非常好,但天氣預(yù)報(bào)不是。我繼續(xù)外出騎行。
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倒計(jì)時(shí)4天
2021年6月1日,星期二。今天是我在紐博格林的第一個(gè)工作日。法拉利已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力測(cè)試系統(tǒng)上,我們要為它確定設(shè)置的動(dòng)力水平。我們的大致感覺(jué)是,這輛車的速度應(yīng)該提高3 km/h,為此需要額外的12-15 bhp。
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在今天下午,唯一一家對(duì)當(dāng)前的性能平衡不滿的制造商的代表,和我們進(jìn)行了會(huì)談。該制造商認(rèn)為我們沒(méi)有為他們的車型設(shè)置合適的最高速度。我們看不到任何支持這一說(shuō)法的歷史數(shù)據(jù),但我們承諾我們將對(duì)過(guò)去兩個(gè)賽季的歷史速度數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢查,以確保萬(wàn)無(wú)一失。
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任何像這樣的大數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目,都是我的肩上重責(zé),所以我一直在拼命工作,試圖找出一種將歷史速度趨勢(shì)可視化的方法。這個(gè)賽道有八個(gè)分布在特定位置的車速監(jiān)視區(qū),用于捕捉賽車性能的動(dòng)態(tài)變化。我手上有2019年24小時(shí)資格賽的數(shù)據(jù),這不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)。
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哦,對(duì)了,最重要的是,比賽日的天氣預(yù)報(bào)依舊陰云密布。
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倒計(jì)時(shí)3天
我不知道今天是什么日子,但我的這一天都在高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在昨晚取得了良好進(jìn)展以后,今天我的工作集中在賽段速度的歷史分析上。
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所有制造商的代表都在今天拜訪了我們,并與我們進(jìn)行了詳盡的交談。又是如此平常的一天,你有一項(xiàng)非常重要的任務(wù)需要完成,但其他所有人和他們的兄弟都想談的是那些不那么緊迫的問(wèn)題。
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盡管如此,我還是成功做到了利用測(cè)錄速度數(shù)據(jù)展示車型的相對(duì)性能水平。圖1展示了在紐博格林最長(zhǎng)直道末端的測(cè)錄速度歷史趨勢(shì)。每家制造商都以兩個(gè)速度最快車型(圈速表現(xiàn))的加權(quán)平均速度測(cè)量值進(jìn)行展示。通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合得到平滑曲線,并用彩色區(qū)域表示性能范圍。需要注意的是,用于創(chuàng)建該圖的所有數(shù)據(jù)均已進(jìn)行過(guò)濾,以剔除顯著的“尾流效應(yīng)”,也即是跟隨前車的尾流加速。
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在看到這個(gè)圖表以后,認(rèn)為存在速度問(wèn)題的制造商明白了事實(shí)并非如此。我的努力取得了積極的成果。
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你還可以在圖1中清楚地看到,與其他車型相比,法拉利的最高速度偏低,這為我們提高法拉利的動(dòng)力水平提供了很好的數(shù)據(jù)支持。但是,我們注意到,我們現(xiàn)在還需要解決幾個(gè)問(wèn)題。
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當(dāng)我們開始觀察 SP06 的速度趨勢(shì)時(shí),第一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了。這是一個(gè)位于 Kesselchen 和 Klostertal 之間的上坡段的車速監(jiān)視區(qū)。賽車首先穿過(guò)賽道上海拔最低的阿德瑙鎮(zhèn)的一座橋,然后轉(zhuǎn)彎穿過(guò) Ex-Mühle 并垂直爬升25米到達(dá) Bergwerk 彎道處,最后再經(jīng)過(guò)90多米的上坡路到達(dá)該車速監(jiān)視區(qū)。
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在圖2中,你可以看到寶馬和法拉利在這一段賽道都處于劣勢(shì)。我們已經(jīng)提高了法拉利的動(dòng)力水平,但我們還需要考慮是否提高寶馬的動(dòng)力水平,讓它在這個(gè)賽段有更好的表現(xiàn)。這兩個(gè)車型的動(dòng)力提升將有助于它們?cè)谫愂轮斜3指?jìng)爭(zhēng)力。我們最后決定稍微減少寶馬的重量,讓它能夠迎頭趕上。
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我們發(fā)現(xiàn)的第二個(gè)問(wèn)題是,奧迪在低速加速上似乎有所欠缺。我無(wú)法分享證明這一點(diǎn)的圖表,但確實(shí)存在證據(jù)表明,我們需要提高奧迪的動(dòng)力水平。這里的問(wèn)題是,我們不想降低奧迪的圈速,所以我們決定同時(shí)增加它的重量,這樣它的圈速變化就是中性的。
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不過(guò),我們現(xiàn)在面臨的主要挑戰(zhàn)是,現(xiàn)在已經(jīng)是周三的晚上了,在我們公布任何性能平衡修訂之前,我們需要和所有的制造商討論擬議的更改。簡(jiǎn)而言之,我們不會(huì)在今晚公布性能平衡修訂。
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倒計(jì)時(shí)2天
今天是6月3日,星期四,距離比賽日只有兩天了。賽道上的工作從今天開始。我們還有一些性能平衡更改,我們希望能在賽車上賽道前完成。
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我嘗試過(guò)早起騎行以保證頭腦清醒,但我失敗了。我沮喪地查看了天氣預(yù)報(bào),沒(méi)有看到任何正面消息。
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倒計(jì)時(shí)51小時(shí)
排位賽從中午12點(diǎn)30分開始,一直持續(xù)到下午2點(diǎn)。我們無(wú)法在比賽開始前公布任何性能平衡更改,因?yàn)槲覀兊搅俗詈笠豢滩诺靡耘c制造商們會(huì)面。在其中的一些會(huì)議中,我感覺(jué)自己成了出氣筒。擬議的更改對(duì)圈速的影響不到0.1%,但一些制造商代表表現(xiàn)得似乎我們正在制造一場(chǎng)災(zāi)難。我明白,這是年度最重要的賽事,沒(méi)有誰(shuí)愿意向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手妥協(xié),但他們依然必須明白,我們的決定嚴(yán)格基于數(shù)據(jù)和確保所有賽車都能公平競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)。
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第一場(chǎng)排位賽的圈速讓我非常失望。沒(méi)有人想跑得更快。每個(gè)人都至少保留了7秒。因此,該場(chǎng)比賽的數(shù)據(jù)幾乎毫無(wú)用處。
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倒計(jì)時(shí)43小時(shí)
第二場(chǎng)排位賽從晚上8點(diǎn)30分開始,一直持續(xù)到晚上11點(diǎn)30分。每個(gè)人都按照他們的計(jì)劃跑下去,但依舊沒(méi)有人跑得很快。這是夜間的比賽,大多數(shù)車隊(duì)都想要確保所有的車手都能得到在夜間駕駛的機(jī)會(huì)。
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倒計(jì)時(shí)40小時(shí)
晚上11點(diǎn)30分,第二場(chǎng)排位賽結(jié)束了。我在等待賽車收集到的數(shù)據(jù),繼而對(duì)它們進(jìn)行賽后處理。但我知道這在很大程度上是無(wú)用功,因?yàn)槲覀円琅f沒(méi)有看到任何賽車的良好表現(xiàn)。
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我們花了很長(zhǎng)時(shí)間,通過(guò)適當(dāng)?shù)那烙懻摵妥罱K確定了性能平衡更改,并得到了公布許可。但我們還需要與所有制造商會(huì)面以獲得最終簽字確認(rèn)。
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中午12點(diǎn)15分,我們與最后一家制造商的會(huì)議結(jié)束了。在修訂后的性能平衡規(guī)格表公布之前,我是不會(huì)入睡的。
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倒計(jì)時(shí)1天
6月4日,星期五。賽道上的活動(dòng)在今天下午3點(diǎn)30分開始,所以我選擇去騎行,釋放一下過(guò)去幾天積累的壓力。
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倒計(jì)時(shí)25小時(shí)
我已經(jīng)達(dá)到了極限,我受夠了。在過(guò)去的幾個(gè)小時(shí)里,我一直在與制造商代表激烈爭(zhēng)論我們昨晚公布的性能平衡更改。我們的談話毫無(wú)進(jìn)展,只是反復(fù)地回到同一件事上。
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我一直在提醒他們,奧迪的圈速變化是中性的,而寶馬的圈速變化僅為0.1%。最后,我在沮喪中問(wèn)道:“我們的談話毫無(wú)進(jìn)展。你來(lái)這里是為什么?你想得到什么?”他們回答說(shuō),他們的車型應(yīng)該減輕15 kg。我簡(jiǎn)單地回答他們:“不行,如果有證據(jù)表明你們的車需要減輕15 kg,我們?cè)缇瓦@么做了。”因此,那次會(huì)議很快就結(jié)束了。
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另一家制造商擔(dān)心我們會(huì)在Top Qualifying賽前降低他們的性能表現(xiàn),認(rèn)為如果他們沿用排位賽的設(shè)定并全速參賽,我們就會(huì)增加他們的車型重量,或者降低動(dòng)力。我說(shuō)過(guò),無(wú)論結(jié)果如何,我們都不會(huì)對(duì)他們的車型做出調(diào)整,但他們不相信我的話。所以我只能對(duì)他們說(shuō),如果我們決定在Top Qualifying后對(duì)他們的車型做出調(diào)整,那我就辭去我的工作?,F(xiàn)在我真的需要好好騎一下自行車放松一下自己。
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倒計(jì)時(shí)24小時(shí)
6月4日,星期五,下午3點(diǎn)30分,第三場(chǎng)排位賽開始?,F(xiàn)在的天氣非常好,所以我希望我們能看到一些賽車的良好表現(xiàn)。
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在最后一圈,19號(hào)的 Konrad Motorsport 蘭博基尼以8分15秒225的成績(jī)摘得第一,比第二名快3.350秒。我希望這會(huì)喚醒其他的一些制造商和車隊(duì)。
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倒計(jì)時(shí)21小時(shí)
下午6點(diǎn)30分,第一場(chǎng)Top Qualifying即將開始。本場(chǎng)比賽的前四名將晉級(jí)第二節(jié)Top Qualifying,并加入其他已經(jīng)取得資格的車型。東邊的陰暗天空,被雷電劃過(guò)。我真希望我們能在沒(méi)有下雨的情況下完成兩場(chǎng)Top Qualifying。
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太好了!第一場(chǎng)Top Qualifying結(jié)束時(shí),天空剛剛下起雨來(lái)。
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然后第二場(chǎng)Top Qualifying,全程都泡在了雨中。我們本期待看到每輛賽車在本場(chǎng)比賽桿位爭(zhēng)奪中的終極表現(xiàn)。雖然我覺(jué)得我們不至于毫無(wú)收獲,但我確實(shí)很希望能在本場(chǎng)比賽中獲得很好的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證我們的做法。
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但我在一個(gè)非常優(yōu)秀的部門里工作,因此Top Qualifying結(jié)束后沒(méi)有任何性能平衡更改。所以我不需要辭掉我的工作了。
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比賽日
今天是6月5日,星期六,比賽在下午3點(diǎn)30分開始。我在賽前來(lái)到起跑線上漫步,對(duì)即將到來(lái)的比賽感到非常興奮,并試圖忽略掉落到賽道上的少量雨滴。
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比賽期間的天氣預(yù)報(bào)出現(xiàn)了明顯的好轉(zhuǎn),盡管開賽時(shí)段似乎并不太妙,并且由于在過(guò)去的24小時(shí)內(nèi)的降雨,賽道并非是完全干燥的。
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倒計(jì)時(shí)0秒
綠旗亮出!我們的命運(yùn)在這一刻已經(jīng)注定。我們所能做的,就是觀看比賽,觀察比賽的進(jìn)展。
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開賽后18分鐘
我們正在觀看比賽的現(xiàn)場(chǎng)直播。我們看到了一家制造商的兩輛車,在 D?ttinger H?he 超過(guò)了另一家制造商的一輛車。這是一條賽車全速行駛的2.7公里長(zhǎng)直道。我在給直道兩端的車速監(jiān)視區(qū)做記錄,因?yàn)槲翌A(yù)計(jì)自己必須得為剛在電視上看到的事情做出辯護(hù)。我還提醒自己,兩車之間的“尾流效應(yīng)”是非常強(qiáng)大的,雖然我并不清楚那兩輛車的風(fēng)翼角度是多少,而且我們只看到了直道表現(xiàn),我不清楚在彎道那里是什么情況。前車的出彎很糟糕嗎?這些車型用的是什么輪胎?是否有其中一輛車在天氣因素上下賭注,裝配了半雨胎?
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這個(gè)示例表明了,在分析與性能平衡相關(guān)的特定事件時(shí),搜集所有的事實(shí)證據(jù)并充分了解具體情況,是多么的重要。
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開賽后19分鐘
剛剛被超車的那輛賽車的制造商賽車部門負(fù)責(zé)人發(fā)來(lái)了短信。他基本上是說(shuō):“你看,我告訴過(guò)你們了,那輛車的動(dòng)力太大了?!?/span>
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稍后,這輛車以可觀的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)跑比賽。
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開賽后6小時(shí)
由于大霧,賽會(huì)亮出了紅旗。

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北環(huán)賽道真是個(gè)殘酷的女士。雖然她允許我們進(jìn)行了一場(chǎng)還算干燥的比賽,但她現(xiàn)在卻讓賽道邊馬修無(wú)法在賽道上看到他們的下一位同事。這種情況非常不安全,無(wú)法繼續(xù)比賽。
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在這個(gè)時(shí)刻,排行榜上混雜了眾多不同制造商的車型。由于尚未完全干燥的賽道、大霧和部分賽道黃旗,圈速數(shù)據(jù)尚未放出。于是我去睡覺(jué)了。
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開賽后16小時(shí)
我回到了賽道,但濃霧依然沒(méi)有消散。我不確定什么時(shí)候能再看到綠旗亮出。
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開賽后20小時(shí)10分
霧氣已經(jīng)散去。我們重新回到了比賽中,賽道完全干燥下來(lái)了,所以我們應(yīng)該能看到一些高質(zhì)量的圈速表現(xiàn)。
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開賽后24小時(shí)04分12秒
方格旗亮出!經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)短的24小時(shí)比賽后,我們看到了前五名的車型來(lái)自四家不同的制造商,七輛車相隔不到一分鐘,以及九輛車在領(lǐng)先圈內(nèi)。計(jì)時(shí)器顯示的理論圈速表明所有賽車都非常平衡,但每輛賽車實(shí)際上都只有順利跑完八到九圈的機(jī)會(huì)?。
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在完成對(duì)所有賽車數(shù)據(jù)的賽后處理之前,我還無(wú)法做出最終判斷。但至少就目前而言,我們更有可能是做對(duì)了,而非做錯(cuò)了。最棒的是,我現(xiàn)在可以高興地劃掉了“毫無(wú)頭緒”這一選項(xiàng)。
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啊哈!現(xiàn)在可以放松一下了。

原文《Racecar Engineering》2021年8月刊
作者:Scott Raymond
譯者:Bruno Qi
業(yè)余翻譯,如有不足,歡迎指出
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