The Race:FIA收緊柔性翼片規(guī)則背后的動機


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國際汽聯(lián)即將在新加坡大獎賽上取締柔性翼片,原因是擔心一級方程式車隊利用“相鄰部件之間的局部順應性和/或相對運動”來獲得空氣動力優(yōu)勢。
這意味著,國際汽聯(lián)打擊的不是整個組件和部件的柔性,而是故意利用部件柔性變化或相互連接部件之間運動的設計。
這將在下周末之前以技術指令TD018生效,先以草案形式發(fā)布,最終版本于周一發(fā)送給各車隊。該指令并不針對特定車隊,這可能意味著不止一個參賽車隊必須對賽車進行修改。

正如國際汽聯(lián)單座賽車技術總監(jiān)蒂姆·高斯所解釋的那樣,引入該標準是為了確保車隊了解車身靈活性的極限在哪里。
高斯告訴The Race:“技術指令的目的是確保國際汽聯(lián)和車隊對底線達成共識?!?/p>
“技術指令大體上是說,我們希望看到的是我們測試的翼片或任何其他車身部件在整個長度上具有大致均勻分布的橫向彎曲或扭轉。我們的意思是,你的前翼可以移動,可以后退,但我們希望它在整個變化程度上是大致均勻的?!?/p>
“我們不希望看到的是尾翼與端板的連接處以任何的方式脫鉤,從而可以讓翼片實現(xiàn)圍繞樞軸旋轉的效果,或者可以橫向或上下移動?!?/p>
“所以我們說,一個部件相對于另一個部件不能有非常局部的運動。裝配體可以作為一個整體移動,但我們不希望看到它的某些部分相對于其他部分能夠進行平移?!?/p>
F1車隊總是盡其所能地利用規(guī)則的漏洞,這早已成為比賽的一部分,但這總是在規(guī)則制定者允許的范圍內進行的。目前這項技術指令是最新的干預措施,旨在確保車隊不會在鉆空子的道路上走得太遠。
這并不代表規(guī)則的重大改變,而是F1有關車身柔性的復雜規(guī)定在解釋、應用和執(zhí)行方面不斷進步的一部分。

為什么需要技術指令?
眾所周知,柔性車身在F1中是不合規(guī)的,長期以來,車隊會嘗試設計有利的氣動彈性特性,以便在高速行駛時讓部分部件“后退”,從而減少阻力,或改變賽車從低速彎道到高速彎道的氣動平衡。
前翼氣動彈性的重點就是實現(xiàn)這種平衡變化。這些部件在不承受高速負荷時會恢復正常形狀,正常的產生下壓力。因此,車隊與制定和執(zhí)行規(guī)則的人員之間的拉扯是永無止境的。
技術法規(guī)中規(guī)定了嚴格的靜態(tài)載荷-彈性測試,國際汽聯(lián)有專業(yè)的設備來實施這些測試。在這些測試中,會允許賽車具有一定的靈活性,并不斷發(fā)展和完善,以盡可能全面地進行資格檢查。
高斯說:“我們有一系列的載荷變形測試,這些測試確定了前翼可彎曲的程度、前襟翼可彎曲的程度以及尾翼可彎曲的程度?!?/p>
“我們對這些測試進行了改進,它們變得越來越精細,從而對其進行合理的限制?!?/p>
“每個人都需要遵守這些規(guī)則,他們希望利用彈性方面的余量,這也是我們在評估某物是否具有足夠剛性時要應用的限制?!?/p>
然而,在不符合技術法規(guī)中關于車身柔性的廣泛規(guī)則的情況下,僥幸通過這些測試是可能的。這是因為我們不可能對賽車的每個部件可能承受的所有負荷進行測試。
技術法規(guī)第3.2.2條規(guī)定:影響賽車空氣動力性能的所有空氣動力部件或車身必須牢固固定,且相對于第3.3條(定義為賽車簧下質量一部分的車身)中定義的參照基準而言,必須保持不動。此外,這些部件在任何情況下都必須形成均勻、堅固、堅硬、連續(xù)、不透水的表面。
“在任何情況下,禁止使用任何裝置或結構來彌合汽車彈簧部分與地面之間的縫隙?!?/p>
“除第3.10.10條[DRS]所述調整所需的部件或轉向系統(tǒng)引起的任何附帶移動外,禁止任何利用駕駛員移動作為改變賽車空氣動力特性的賽車系統(tǒng)、裝置或程序?!?/p>
“任何不被視為車身的賽車部件對空氣動力的影響必須是其主要功能的附帶影響。禁止任何旨在最大限度提高空氣動力影響的設計?!?/p>
必須留有一定的載荷彈性余量,因為如果沒有這些余量,至少有些部件會失效。物理定律意味著,柔性車身法規(guī)就其本質而言處于灰色地帶。正如高斯指出的那樣,“很明顯,絕對剛體是不存在的”,鑒于不可能完全消除柔性,國際汽聯(lián)的目標是對柔性的利用施加合理而現(xiàn)實的限制。
技術指令系統(tǒng)允許國際汽聯(lián)明確其對法規(guī)的解釋,以及規(guī)定法規(guī)允許或不允許的行為。但需要注意的是,這并不是最終的決定權,因為任何車隊都可以提出正式抗議。屆時,將由國際汽聯(lián)監(jiān)管員進行審議,但這一程序可確保將此類行動控制在最低限度。

此技術指令的起源是什么?
這個技術指令并不是全新的,它于2021年首次引入,并于6月中旬生效,當時主要針對尾翼的靈活性。
隨后,該指令多次更新直至2022年底,但在2023年又被撤銷,因為其中包含的措施已被納入2023年的技術法規(guī)。
戈斯說:“我們將其從現(xiàn)行技術法規(guī)中撤出,是因為我們做了一些法規(guī)更新,覺得我們不需要它了?!?/p>
“但在本賽季,我們覺得空氣動力組件的設計細節(jié)有些過于復雜了?!?/p>
這導致TD018于8月22日以草案形式重新發(fā)布,其措辭旨在抵消設計上的變化。草案分發(fā)給各車隊征求反饋意見,然后根據反饋意見對措辭進行調整,以確?,F(xiàn)已發(fā)布的最終版本盡可能的全面。
因此,最新版的TD018與之前的版本有很大不同,其框架旨在確保車隊在哪些方面的行為被認為超出了可接受的范圍,不僅是現(xiàn)在,還包括將來可能導致的后果。

技術指令有哪些規(guī)定?
技術指令強調了一個事實,即國際汽聯(lián)意識到一些車身設計雖然符合法規(guī)中的載荷測試要求,但卻利用了局部順應性或相對運動。
它引用了法規(guī)第3.2.2條,該條要求車身必須固定不動,并且“在任何情況下都能形成均勻、堅固、堅硬、連續(xù)、不透水的表面”。
就前翼而言,新的技術法規(guī)尤其針對前翼平面與端板或前翼支撐柱相接處的彈性區(qū)域。雖然國際汽聯(lián)承認翼片會有一定程度的“后退”,但它更希望看到這種“后退”是均勻一致的。實際上,這意味著任何彎曲或旋轉都必須大致的均勻分布。
技術指令特別列出了四種不允許的設計。
前兩種是相對于所連接的車身垂直、縱向或橫向移動的翼片部件,以及相對于所固定的車身旋轉的翼片部件。
其次是在翼片輪廓的順應部分或薄柔性層壓板的連接處使用彈性圓角(即在載荷作用下變形,卸載后恢復原狀)的設計,這種設計可以使翼片發(fā)生偏轉,從而獲得空氣動力學優(yōu)勢。
同樣不允許的設計還有使用軟一片后緣以防止翼片開裂問題。
技術指令還提到了允許柔性部件的情況,這些情況涉及底板、木板、槽縫隙和銷連接結構(即允許在一個軸上相對旋轉的結構)的細節(jié)。

如何檢測翼片是否符合要求?
TD018的最新草案要求車隊在9月8日下班前向國際汽聯(lián)提交設計細節(jié),以便進行合規(guī)性檢查。這將使國際汽聯(lián)能夠確保設計符合技術指令,并在需要時向車隊提供反饋。
國際汽聯(lián)要求車隊提供賽車裝配圖或橫截面,顯示前翼部件與車頭的固定情況,尾翼部件與尾翼端板、后防撞結構和防滾架的固定情況,以及尾翼塔架與后防撞結構的固定情況。
例行檢查將在新加坡大獎賽周末期間通過靜態(tài)載荷測試進行。國際汽聯(lián)已將相對運動的檢查納入檢查項目中,具體測試就是通過比以前更快的方式給部件施加負載和卸下負載來進行。
不過,除了負載測試外,國際汽聯(lián)還采用了其他方法。這些方法包括檢查實物部件、設計文件和視頻錄像。
高斯說:“在我們實際接觸和移動一些部件的時候,我會發(fā)現(xiàn)有些賽車整流罩有點軟,不知道下面是什么?!?/p>
“然后,你就要開始與車隊接觸,了解下面的結構是什么樣子的,以及整流罩的設計為什么會比需要的剛度要低?!?/p>
“另一種方法是視頻證據,我們會在翼片上畫上點,你可以利用翼片上的點來測量不同翼片單元的運動量,也可以利用翼片上的其他參照物實現(xiàn)這一過程。”
“因此,我們進行了大量的標準測量,也進行了大量更特殊的探索性測量。有時,這不僅僅是觀看標準回放視頻的問題,你還必須切割圖像、疊加圖像并在圖像之間切換,以了解翼片之間的相對運動情況?!?/p>
它會改變競爭秩序嗎?
技術指令的引入預計不會對全部的賽車產生重大影響,但確實有可能影響賽車的相對競爭力。
2023年的排位賽在性能方面相對集中,整個賽季的排位賽圈速平均相差不到2%。這意味著,微小的性能波動都可能意味著車隊在排位上的變動。不過,現(xiàn)在還無法預測會產生什么影響(如果有的話)。
但國際汽聯(lián)并不是要影響車隊的競爭力,而是想在一項極其復雜的體育運動中,不斷完善法規(guī)。總有一些人要求黑白分明的規(guī)則和零容忍,但由于一定程度的車身柔性是不可避免的,因此要求車隊絕對遵守剛性要求是沒有意義的。
這項技術指令的某些方面應該而且很可能會被納入進未來的技術法規(guī)中,而且毫無疑問,隨著車隊提出新的想法并將新技術應用到設計中,未來還會有更多這樣的干預。
這個過程永無止境,這就是F1的本質。最新的技術指令只是新的一步而已,它將確保每個人都站在同一起跑線上,并確保國際汽聯(lián)遏制柔性車身設計的發(fā)展。
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賽車世界綜合每日賽車報道