为什么F1轮胎是裸露的没有扰流罩呢?

为什么F1轮胎是裸露的没有扰流罩呢?_58汽车

F1赛车的轮胎之所以裸露,没有扰流罩,主要是因为F1赛事的本质是规则限制下的竞技,而非追求极限性能。F1的规则对引擎排量、空气动力学等方面都有严格限制,许多创新设计因违反规则而被禁止。历史上,尽管有过尝试使用封闭底盘的设计,但由于转向性能差、维护不便等原因,并未流行。此外,F1赛车的设计传统和对规则的坚守,使得增加扰流罩的可能性不大。在70年代至80年代,F1曾尝试通过鼻翼和侧箱设计减少轮胎风阻,但后来也受到规则限制。相比之下,LeMans赛事由于历史和参与者的不同,更多使用带扰流罩的设计。F1赛车轮胎裸露的原因,在于赛事规则的限制和对传统设计的坚守。规则对引擎排量、空气动力学等方面有严格限制,许多创新设计因违反规则而被禁止。历史上,尽管有过尝试使用封闭底盘的设计,但由于转向性能差、维护不便等原因,并未流行。F1赛车的设计传统和对规则的坚守,使得增加扰流罩的可能性不大。在70年代至80年代,F1曾尝试通过鼻翼和侧箱设计减少轮胎风阻,但后来也受到规则限制。相比之下,LeMans赛事由于历史和参与者的不同,更多使用带扰流罩的设计。

>>>>技术上:open-wheel并没有明显的优势

技术上讲,我认为open-wheel没有明显的好处。我来一一驳斥一下认为open-wheel有好处的理由:

这一点上可以参考论坛上的一个帖子:

事实上牛尾大神前两年就闲着没事(WCC拿到手软)画过概念车RedBullX2010以表达他对未来F1发展方向的期望:>>>>FormularacingF1被称之为FormulaOne,而formula最早就是指代一套严格的技术规定体系。于是F1从来都不是追求极限的性能的,而是在体系内带着镣铐跳舞。比如引擎:现在的引擎排量被限定在1.6升,这比市场上大多数家用轿车都要来得低了。你怎么还能期望它提供足够的动力?可变气门、可变进气歧管等技术也被全部禁止;而涡轮的压缩比等等特性也被完全限制。甚至连引擎的材料都被限制。比如可以看看我的另一个回答为什么今年F1规则中明确要求不准使用等离子点火器、激光点火器或其它高频点火器?,就知道F1的规则有多么反技术进步。空气动力学方面的限制就更为严苛。翼片的尺寸、数量、位置都收到非常严格的限制。比如大家记忆犹新的,2009年开始进行的限制,就大大使得车身空气动力学性能下降。下图是2008赛季的赛车与2009赛季的赛车的对比:可以注意到,车身上的翼片减少了很多,而鼻翼和尾翼的几何形状也收到限制。关于2009赛季空气动力学限制的对比图,还可以参见Sauber对比图、Ferrari顶视图对比图。也就是说,Formularacing的本质是规则限制,而不是追求最高性能。所以很多突破传统的设计都会惨遭禁止,比如六个轮子的TyrrellP34、比如用风扇从底盘抽走空气的BrabhamBT46B、比如双底盘的Lotus88。近几年的质量减震器、双层扩散器等等争议也说明了这一点。所以,在固守传统而不提倡大幅创新的F1世界,想要加上扰流罩,没有太大可能性。>>>>Mercedes-BenzW196Steamliner最高票回答里面提到了一句话:「60年代前流行的开轮式汽车的样式作为赛车的基础被保留下来」。确实是这样。不过60年代前是有尝试过closed-chassis的设计的。比如下图的Mercedes-BenzW196Streamliner:该车在1954年出战三站F1比赛:兰斯、银石、蒙扎,并在1955年再次出战蒙扎。但是在那两年的大多数比赛,车队是使用的是open-wheel版本的W196。资料中提到过一些原因:在银石,由于看不见前轮,Fangio过弯时走线不准。在当时Fangio的地位无须多言,连Fangio都不爽,还用啥?

事实上牛尾大神前两年就闲着没事(WCC拿到手软)画过概念车RedBullX2010以表达他对未来F1发展方向的期望:

>>>>Formularacing

F1被称之为FormulaOne,而formula最早就是指代一套严格的技术规定体系。于是F1从来都不是追求极限的性能的,而是在体系内带着镣铐跳舞。

比如引擎:现在的引擎排量被限定在1.6升,这比市场上大多数家用轿车都要来得低了。你怎么还能期望它提供足够的动力?可变气门、可变进气歧管等技术也被全部禁止;而涡轮的压缩比等等特性也被完全限制。甚至连引擎的材料都被限制。比如可以看看我的另一个回答

,就知道F1的规则有多么反技术进步。

空气动力学方面的限制就更为严苛。翼片的尺寸、数量、位置都收到非常严格的限制。

比如大家记忆犹新的,2009年开始进行的限制,就大大使得车身空气动力学性能下降。下图是2008赛季的赛车与2009赛季的赛车的对比:

可以注意到,车身上的翼片减少了很多,而鼻翼和尾翼的几何形状也收到限制。关于2009赛季空气动力学限制的对比图,还可以参见

也就是说,Formularacing的本质是规则限制,而不是追求最高性能。所以很多突破传统的设计都会惨遭禁止,比如六个轮子的

、比如用风扇从底盘抽走空气的

、比如双底盘的

。近几年的质量减震器、双层扩散器等等争议也说明了这一点。

所以,在固守传统而不提倡大幅创新的F1世界,想要加上扰流罩,没有太大可能性。

>>>>Mercedes-BenzW196Steamliner

最高票回答里面提到了一句话:「60年代前流行的开轮式汽车的样式作为赛车的基础被保留下来」。确实是这样。

不过60年代前是有尝试过closed-chassis的设计的。比如下图的Mercedes-BenzW196Streamliner:

该车在1954年出战三站F1比赛:兰斯、银石、蒙扎,并在1955年再次出战蒙扎。

但是在那两年的大多数比赛,车队是使用的是open-wheel版本的W196。资料中提到过一些原因:

之后银箭就匆匆退出F1了。而其它车队对于这类设计也没有太大兴趣。于是这类设计就没有流行起来。如果Mercedes没有在1955赛季结束之后退出F1的话,也许现在的F1会是closed-chassis的天下呢。

>>>>Mercedes-Benz的steamliner历史

当然其实早在二战之前,Mercedes-Benz就推出过著名的W125Rekordwagen。W125Rekordwagen同样是在open-wheel的兄弟款赛车W125的基础上开发的。但是当时open-wheel是赛车的绝对主流,Rekordwagen仅仅用于创造极速记录。

下图就是W125,可见其设计为了追求极速,最大程度减小风阻,把轮胎完完全全包裹住了,对转向非常不友好:

之后Mercedes又推出W154,参见下图,你就可以知道W154的转向性能有多么恶劣:

可以阅读一下

这篇很好的文章,里面有提道更多类似的车型。

当时主流的车手适应于open-wheel,于是非常可惜,Mercedes并没有花很大努力让streamliner适应一般circuit上的比赛,而是一味以追求速度记录为目的开发streamliner。

>>>>后来的F1世界减少轮胎风阻的努力

在70年代的时候,空气动力学因素渐渐在F1中变得重要起来,于是一些设计还是会设法减小轮胎带来的乱流和风阻。

比如下图1976赛季的March761,用很厚的鼻翼对前轮进行了一定的包裹:

再比如下图1975赛季和1976赛季的BrabhamBT44B:

还有WilliamsFW05等等也是这种做法的典范。不过这样的做法后来受到规则限制,比如现在的规则(

)的3.7节就都是针对前鼻翼的各种限制:3.7.1条就开宗明义地指出,鼻翼最高处不得高于参考水平面275mm。

对于后轮,在70年代一直到80年代,都流行用宽大的侧箱减少后轮的风阻,比如法家最经典的312T系列。下图是1976赛季到1978赛季的Ferrari312T2:

现在规则的3.8节「Bodyworkinfrontoftherearwheels」就对这种类似的设计进行了详尽的限制。具体条款非常长,总结起来就是:「前轮和后轮之间啥都不准有」。

>>>>LeMans

另一个回答里提到「戴了罩的一般称之为勒芒」。那么就谈谈LeMans为什么会发展到不同的道路上吧。

可以确信的是,早期的GrandPrix赛(F1的前身)并不存在规则的限制来阻挡扰流罩的存在(当时甚至都没有formularacing这种叫法)。但是在F1创办(1950年)前的几十年,GrandPrix赛却一直是使用open-wheel的形式。

于是相反,LeMans24小时赛在最初就是流行带扰流罩的形式的,参见下图,1927的LeMans:

其原因之一在于,LeMans当时更多是个人爱好者参与,使用的是普通的民用车辆,并非赛车;而GrandPrix则是由专业的厂商参与的。所以当时扰流罩很可能并不是一个好的设计:它影响了转向和维护的方便性。只是由于赛事整体对性能要求不高,所以LeMans依然使用这种业余的车型。

而后来到了三十年代中期,LeMans也出现了少量open-wheel的设计,但是其实并没有占到什么便宜。可能的原因包括:

这也就是LeMans一直沿用扰流罩的原因。

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