走进替学|F1🏎️ 技术科普贴——空气动力学初阶讲坛
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本节课程,浆果记者化身讲师,为您带来F1初级生课堂之术语小科普。
按照惯例,知识点如有合适的视频都会有对应的超链接,晕字的塔塔们可以自行跳转;
非专业人士,仅为爱好者科普,若有讲解不当之处,还请大家及时指正。
话不多说,咱们开始上课!
这节课的开始,浆果讲师要首先拿来讲的,是“超级不耐力”的倍耐力提供的轮胎。
轮胎
排除赛车本身性能和外界因素的干扰,影响车手驾驶赛车的有两个main points,首当其冲的便是轮胎,可以说对比赛结果有着决定性的影响。

轮胎的粗略分类如下图

而我们常说的轮胎配方Compound则是指周末比赛中使用的轮胎类型,轮胎供应商倍耐力会在每场比赛前在五种轮胎中制定三款作为本周末的配方,分别用作软胎、中胎和硬胎。

2019年起,倍耐力取消了为每一种轮胎配方取名分配颜色的系统,现在轮胎选作配方后才会被分别涂成白黄红以示区分。 可以说更新的轮胎抓地力更好,圈速更快,但是前提是轮胎要达到理想的工作温度,所以我们会看到车队的工作人会用保温毯来包裹轮胎,以及赛车在正式开跑前需要有一圈暖胎圈来提高轮胎的温度。 理论上说,软胎能在较短的时间内提供最大的抓地力,因此它也成为排位赛的理想选择,而中性胎和硬胎更适合长距离的正赛。
一个标准的周末赛事里,车手将被分配13套干胎、4套半雨胎和3套全雨胎。对于晋级Q3的车手,这13套干胎中将有一套轮胎被指定为他们的Q3专用胎。在赛道干燥的情况下,正赛中所有车手必须使用至少两种不同配方的干胎。 我们顺便也学习一下轮胎相关的一些名词:

- Scrubbed(刷胎):指通过短距离行驶使新轮胎提前完成一次升温工作,以便其在正式比赛中快速进入状态。日常车迷们会将其称为“给轮胎开光”。
- Slicks(光胎):指完全光滑的、没有凹槽的轮胎,是干地比赛的专用轮胎。
- 起泡(blistering):字面而言轮胎上会出现一大块鼓包的起泡,原因是轮胎内部过热,而外部较冷,胎面下就会不断出现增大的起泡,最终小规模爆炸并炸飞部分胎皮,导致胎面出现剥离现象。现在由于制造商技术的改革已经比较少出现了。
- 颗粒化(graining):与起泡相反,发生在轮胎外表面比内部热的时候。在赛车转向的时候,轮胎融化的表面很容易扭曲或磨损,最终顶部脱落。但这些脱落的小碎块温度高粘性又很强,慢慢地就附着在轮胎表面,形成了颗粒化的纹理。颗粒化后的轮胎会比新轮胎更容易打滑。
- 平斑(flat spot):一般发生在赛车锁死时。锁死lock-up指的是车手急刹车导致一个或多个轮胎锁住不动,而其他轮胎继续转动,轮胎冒烟跟产生平斑是常见的副作用。锁死时,刹车的摩擦力会比轮胎和赛道间的大,减速只能靠轮胎在赛道上划过产生的力,而这会产生巨大的热量,将轮胎着地的一小块磨损成平面,我们称之为平斑。平斑会导致车身震动,从而可能导致车辆悬挂系统损坏。
- 衰竭(degradation):指的是轮胎失去性能及抓地力——随着每圈圈速递增增值 (Lap time loss per lap), 但与圈数是并不完全是线性关系,是车队制定策略的重要依据。与轮胎磨损不同,指的是胎面磨损的过程。
第二个重要的point是油量。现今的比赛已禁止中途加油,因而车手的油量是线性减少的,车重也随之下降。在轻油的状态下,赛车的速度比重油一般是要快的,车手在不同油量时的策略手感也是不一样的,此处不详细展开。
那我们在赛道上要怎么实现overtake(超车)呢?相信这几年大家首先想到的一定是DRS。
DRS
全称Dag Reduction System可调尾翼控制系统。在2011年推出,在2025年之后将被取消(新规的推出)。
主要用于调整车辆尾翼最下方的端板,以减少尾部下压力,从而使气流更流畅地通过赛车尾部,提高赛车的速度。

细则:
- 在DRS区内,后车追到前车1s内的距离即可打开DRS,打开汽车尾翼,减少阻力,促进超车的发生。
- 前车不能利用DRS来防守。但是如果该车前方一秒以内有其他赛车,则可以在比赛允许使用DRS的条件下在DRS区用来进行防守。
- 不在DRS区没有进入1s内按下DRS键也是无效的,只有在赛道指定的区域内启用。我们在赛道地图上看到的绿色标注区就是DRS区。一般位于长直道上。
- 在比赛第二圈后才能使用。在出动安全车和安全车离开后的两圈如此。那2015赛季引入的虚拟安全车呢?sry,这种情况下也是不可以的。
- 在危险的比赛环境时不能使用,比如下雨,但执行比较灵活,具体看赛会的要求。

在不同的赛道使用DRS的效果不一样,有的赛道开启DRS之后效果立竿见影,有的则不是;DRS也会存在一些问题,比如说打开后关不上,这种可能会导致失控上墙。所以DRS并不是越多越好的,在一些赛道上拉不开速度导致出现DRS小火车,漫长地跟随二没有变化是很无聊的。 整体来说DRS在一定程度上是提高了比赛的可看性的,比如22巴林3316的缠斗,以及23新加坡554的跨队防守。但借用一个up的比喻,DRS于F1就像是Photoshop之于毕加索,期待新规后比赛的变化。
但在没有绝对速度优势的情况下,我们无法利用赛车自身性能以及DRS,那还有什么办法呢?
当当当!那就是利用车队的策略啦~
undercut/overcut
well,其实这是一个老生常谈的topic,几乎每一个入坑的新人最先接触的就是这两个专有名词。
简单来讲呢,undercut/overcut都是战术。undercut常用于难以超车的赛道。长时间跟车会导致轮胎损耗,还可能会受前车热空气影响导致散热不足,性能下降等,那么车队就可能采取undercut的策略。
undercut其实是一个换胎策略,两个距离很近的赛车,后车先于前车进维修站,之后,在前车进入维修站时趁机超越前车(或者显著缩小两车差距)。咱可以用田忌赛马来理解,用上等的胎来对抗人家下等的胎,。

这个策略也不是毫无风险,如果距离进站节点比较远,新胎优势不明显,还可能后面轮胎状态差或者多一次进站。如果出站后受到慢车阻挡,或者冷胎时发挥失误,也发挥不出优势。最后,这个战术最大的前提就是进站时间尽可能快,如果来一个马戏团昏厥换胎,圈速再快也无济于事。

overcut呢,与之相反,是指前车进站换轮胎的时候,后车利用现在的轮胎拼命推进,最后追平前车领先的时间实现超越。

顺带讲一下另一组under/over
转向不足understeer/转向过度oversteer

在过弯过程中,转向过度指的是后轮失去抓地力,转向不足则是前轮失去抓地力。如果你撞到眼前的护栏,那就是转向不足,如果你听到车尾出现撞击声,那就是转向过度了。
每个车手都有自己的转弯偏好,分为转向不足/转向过度两派,同一个车队的两个车手喜好不一致对于车的调校会是极大的挑战。
不过,讲解策略里面一直提到的各种air跟stream是什么呀?想必屏幕前的你们对着这些“力”那是叫一个一头雾水。就让我们来逐个破解吧!
下压力/尾流/脏空气
既然是空气动力学课程,那肯定绕不开各种“力”。那么接下来本讲师就为您解答一下上文提到的一些气流小知识。
下压力Downforce

“下压力”是一种向下的垂直空气动力,由空气在赛车车身上移动而产生,将赛车向下推到赛道上。 就空气动力学而言,赛车实际上有三种力:向下的力是垂直的,阻力是纵向的,侧力是横向的,有三个力矩围绕着这些轴。 但下压力无疑是最重要的,当产生下压力时,车手会获得更大的抓地力grip,车越往下陷,转弯越快,车子的操控力就越好。 在高速行驶和转弯时,下压力至关重要,因为没有下压力,赛车很容易失控;
高速弯尤其需要高下压力,因为速度越大下压力也越大;低速弯角因为速度不高,下压力抓地力也不会太多,主要还是靠机械抓地力。相比直道,高速弯更需要。
当下压力发生变化的时候,车手在车里可以真切地感受到它的变化。
尾流Slipstream
一般指的是前车破风以后的“真空带”,相当于前车帮你挡住了空气阻力,只要进入了“真空带”,就能快速跟上前车。基本只在长直道上起积极作用。

给快看睡的塔塔们打一个比方,赛车推开气流向前就像是游泳运动员推开两侧的水,这推开的水会在尾部回流,但其中是不是还会有一个洞?真空带就是这么一个存在,你进入这个“洞”就能减少一部分阻力。但尾流的限制条件还是比较多的,比如说你得在人家正后面,就像我们在路上找个东西帮我们遮风挡雨,也得要找对方位才能奏效。
脏空气Dirty Air
指的是前车经过空气后,会有各种导流空气,后车到达时,气流还在快速流动,本该有的地方没有,没有的地方又有,这就给后车造成了干扰。

放一起讲呢,是因为本质上,“尾流”和“脏空气”是一个东西,即被前车所划开的气流分布。既然气流被前车划开了,那后面的车所接触到的气流就变少,这时候就要看气流变少所带来的是优势还是劣势了。而F1赛车接触到的气流越多,下压力就越多。所以在弯道里面,被划开的气流会影响赛车的下压力分布,所以称为“脏空气”;而在直线上则变相减少了阻力,所以称为“尾流”。谨记,F1空气力学设计的宗旨就是为了在干净的气流中工作。
一句话概括,直道上待在前车正后方,阻力更小、车速更快,这叫“吸尾流”;除此以外都是“脏空气”,离前车太近只会影响圈速。
既然提到了直道跟弯道,咱就来盘盘弯角与行车方面的知识。
弯角与行车
弯心Apex
赛车过弯线路的中点,车手在入弯时使赛车指向的位置。

减速弯角Chicane
指直道上设置的连续弯角,用来降低车速。

行车线/赛车线racing line
赛车线是指在赛道上,从比赛和赛道角度考虑,用时最短、圈速最快的行驶线路。
它由刹车点、入弯点、弯心和出弯点四部分组成,需综合考虑后续路况和车辆特性。
理想的赛车线不同于几何线,后者仅考虑单个弯道,而赛车线需整体规划,关注出弯速度,晚入弯可优化出弯线路,提高直线速度。
赛车线利用赛道宽度,将急弯变缓,提升过弯速度。
举例,
1.理想情况下,一个弯角从入弯-过弯-出弯,只有唯一的一条标准赛车线,即外、内、外。

2. 高速S或Z型弯以第二个弯为优先,并且选择走最短距离的赛车线。

3.遇到连续弯时赛车线的变形

从中我们可以稍稍窥探赛车手在开车时是如何考量的,本质上都是为了获得圈速,进而利用最短距离、最合适的角度来行车获得最快速度。
接下来认识一些相关的术语:
领先过弯(Hole Shot):指正赛中率先进入比赛第一个弯道。
慢进快出(Slow In Fast Out):指赛车通过弯道的基本技巧,利用赛车线慢速进弯快速出弯。
外进外出(Out In Out):指赛车通过弯道的基本技巧,由外侧进弯,经内侧弯心再由外侧出弯。

举一反三,咱来说说攻防。
一句话总结,跟车、并排、精准进攻与稳固防守,最终抢占最佳赛车线。
进攻技巧
赛车进攻技巧的核心在于精确的控制和预判。进攻的两大利器是「尾流效应」和「最佳线路选择」。尾流效应是指车手可以利用前车的尾流来提高自己的速度,然后在合适的时机进行超越。最佳线路的选择通常是在赛道的外侧进弯,然后在弯道内部走更短的路径进行超车。此外,进攻时还需注意赛车的加速和刹车时机,以及在弯道中的速度控制,这些都是影响进攻效率的关键因素。
防守技巧
在赛车防守方面,重要的是保持稳定的节奏和正确的刹车点选择。当车辆在某性能上处于劣势时,防守战术尤其有用。防守时,车手可以使用“死守内线”、“延迟刹车”和“硬防”等策略。例如,在直线或减速弯中,车手可以通过保持在内侧来阻挡对手的进攻。而在弯道中,车手需要根据赛车的操控性和安全性,选择合适的刹车点和刹车力度,以维持自己在弯道中的优势。
干巴的讲解无法展示攻防的精彩,请看VCR⬇️
不知道在座的各位,看完下巴掉了没有?攻防是一门复杂的艺术,咱也不是车手本人,难以学习精进进攻防守概论,但这些基础了解能帮助塔塔们在下一次观赛中遇到攻防局面时小小地吹上几句。
虽然在上一节入门课中有所提及,但在此浆果老师还是要强调一遍这个知识点——
事故与安全车、旗语
事故类型

其中出现的安全车🚗有:
实体安全车(Safety Car):指赛道发生重大事故时,赛会所派出的领航车辆;安全车会出现在头车的前方,以安全速度带领车阵前进,此时所有车辆不得超车,头车不得超越安全车。在安全车的带领下,赛车之间的差距都会被缩小,一旦安全车带领结束,就会为超车创造机会。
虚拟安全车(Virtual Safety Car):指赛道发生事故时,赛会所采用的一种安全机制,通常用于不太严重的情况。该机制将假设一辆虚拟的安全车正在领航,此时所有车辆将被限速,且不能超车。
医疗安全车(Medical Car):当发生重大事故时,医疗车就会出动。车内有一名专业司机和一名医生,负责评估出事车手的健康状况。

旗语

- 绿旗
绿旗很容易上手,它用于表示赛道畅通,无论是在热身圈、练习赛或排位赛开始时,还是在需要使用一面或多面黄旗的事故发生后立即使用。
- 蓝旗
蓝旗的挥动通常是为了通知车手他们即将被超车,但与周末早些时候的比赛相比,蓝旗的含义略有不同:

- 白旗
挥动白旗是为了通知车手前方有一辆车速度慢得多,有时会在练习赛结束时车手完成练习开始前看到这种旗子。
- 黄旗
简而言之,黄旗是危险信号,可以通过两种方式向驾驶员显示:

- 红旗
当赛车官员因严重事故或恶劣天气等原因决定停止练习赛、排位赛或比赛时,起跑线和赛道周围的每个裁判岗哨都会挥舞红旗。
在练习赛和排位赛中,所有车手均须降低车速,缓慢驶回各自的维修站;在比赛中,所有车手均须降低车速,缓慢驶入维修站,在出口排队等候指示。
- 黑旗
黑旗用于取消车手的比赛资格,并要求其立即返回维修站。是否展示黑旗的决定权完全由赛事管理员决定。
- 方格旗
黑白格子旗——在维修站墙上方挥舞——标志着任何练习赛、排位赛或比赛的结束,并一直挥舞到所有参赛赛车都到达为止。
接下来介绍排位赛相关的一些名词,相比正赛,大家对于排位赛似乎更难理解。
1.刷紫/绿/黄
在车手刷圈时,屏幕上会出现车手三段的成绩,紫色代表全场最快,绿色代表个人最快,而黄色则代表比之前的最好圈速要慢。

2.sector计时段
一圈被分为三个部分,每个部分约占一圈的三分之一。这些部分称为第1计时段(sector 1)、第2计时段(sector 2)和第3计时段(sector 3)。

3.暖胎圈
排位赛中,赛车从维修区中出来,维修区出口是在终点线之后的,所以这一圈就不是完整的一圈,称之为暖胎圈或是出场圈。
4.飞行圈
当赛车再次经过终点线之后,赛车进入排位赛计时圈,也可以叫飞驰圈,这时的赛车是全力奔驰的,为了追求最快的圈速。
因此在排位赛中要保证一圈正常飞驰圈,必须要留足至少一圈以上时间,在倒计时为零的时候刚好过起始点(理想状态),否则将没有成绩。
5.杆位POLE P0STION
是指在比赛前,排位赛成绩最好(即单圈最快)获得排在最前面的位置发车,也就是第一位。如果有其它处罚,退后发车,则第2名上升为杆位。从杆位发车可为车手带来战略优势,总的来说,获胜的机会更大。
而pole to win就是获得杆位的车手在正赛中也获得冠军。

btw,杆位结算是前段时间大火的F1 meme的出处,请欣赏原版
讲解完能被分类的大知识点,咱现在来到了轮胎碎片区,把分散的点和在一块唠唠。
其他杂七杂八的名词科普

- parc feme§检录区
排位赛和正赛结束后赛车驶入的围栏区,车队成员不得接触赛车,除非在赛事人员的监督下赛会会给车称重,进行赛后检查。
- 马修(Marshal)
指赛道上的工作人员,主要责任为检视赛道的安全运行。
- 进站(Pit Stop)
指比赛进行时赛车进入维站进行换胎或者维修。车队无线电Team Radio/TR中一般用“Box”来暗示进站,“copy”则是收到;进站后状态栏会显示in pit.
- DNF/Did Not Finish
指赛车在比赛中途因故退出而未能完成比赛。如今年澳大利亚的维斯塔潘。
- DNS /Did Not Start
正赛中赛车未能顺利发车,如21年摩纳哥拿到杆位的勒克莱尔。
- DSQ /the driver was disqualified
车手被取消比赛资格,23年美国站的勒克莱尔和汉密尔顿。
- WD/Withdrawn
车队主动退赛,例如23新加坡斯特罗尔因赛车在排位赛撞车,无法及时修好,选择不参加正赛。
- 静态发车(Standing Start)
静态发车是指所有赛车从静止状态开始,在启动线前等待绿灯亮起后加速出发的方式。这种方式要求赛车的发动机必须保持运行状态,并且驾驶员需要将车辆保持在规定的起始位置上,直到信号灯亮起。这种发车方式考验的是赛车手的反应速度、车辆的加速性能以及团队对赛车调校的能力。
- 动态发车(Rolling Start)
动态发车与静态发车不同,通常发生在出安全车后,赛车以一定的速度滚动前进,并在指定的地点等待信号灯变化后继续比赛。
- ERS能量回收系统
Energy Recovery Systems,可利用废热能(回收热能的,这个热量来自发动机的废气)和废动能(刹车的时候所浪费的动能),把这些能量储存起来,随后用于推动汽车。
- 海豚跳(Porpoising)
指的是赛车在高速行驶时,由于地面效应导致的车辆底部压力变化,引发的车辆上下剧烈颠簸。这种现象在模拟器中往往难以预测,但在实际赛道上却频繁出现,对车手和赛车的性能造成了严重影响。
最后呢讲师浆果给大家列一列常见的F1英语单词,希望对各位后续观赛、听解说以及检索会有所帮助。

paddock围场
qualifying 排位赛
sprint冲刺赛
podium领奖台
circuit赛道
grid发车格
driver parade车手巡游
onboard车载
overtake超车
grip抓地力
spin打滑
burnout烧胎
puncture爆胎
wheel to wheel 轮对轮
steering wheel 方向盘
stop-go penalty罚停
marshal马修
run off area 缓冲区
gravel trap砂石区
catch fence 拦截围墙
tyer wall 轮胎墙
rookie 新秀
debut 首秀
好了,咱们这节课就讲到这里,亲爱的塔塔们学废了吗?每一个坚持上完课的塔塔都是一级优秀毕业生!为你们鼓掌喝彩! Congrats on your graduation!

Love u guys!Class over!That’s all for today!Best Wishes!❤️❤️❤️
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