F1赛车简介

北京时间2013年12月29日，七届世界F1赛车冠军迈克尔·舒马赫在法国滑雪时发生事故，全球的车迷无不为其揪心。媒体曾报道伤情有所好转却仍有生命危险，这位职业生涯中几乎刷新了F1所有记录的车神的意外吸引了全球的目光，甚至很多原本不是车迷的人们在为舒马赫祈祷时渐渐关注起了F1赛事。

谈到F1，大家的印象应该很契合一个系列电影的名称吧：《速度与激情》。对于速度，几个数字便可看出。启动F1赛车后，2.3秒便可实现0到100公里/小时的加速，而以320公里/小时的速度行驶时，仅需3秒的时间就可在不到100米的距离内完成将速度降低到80公里/小时的低速状态。而从1950年F1的第一次正式比赛——英国银石大奖赛开始，F1的参与者们就满怀激情地向着更高速进发着：车手们驾驶技艺日渐精进，研发者们对赛车极速的痴狂，F1车迷们在赛道旁为车手车队加油呐喊。但是，激情往往需要巨大的财力支撑，我当然不是说少数狂热车迷常年转战各大分站观赛。为了更快的目标，各大车队都会极尽其能，研发费用自然低不了，集高科技于一身的F1赛车自然也价值不菲，烧钱嫣然成了F1另一显著特征。纵观那些顶级车队的赛车，各个造价都是百万美元。赛车难免磕磕碰碰，换个轮胎需要七八百的美元；重刷个油漆，一次要花1.2万美元。所以，F1是世界上开销最大的体育运动！

尽管车迷朋友同样激情四射，梦想着有朝一日驰骋在F1赛场上，但毕竟F1的超级驾驶执照是不容易获取的，F1车队是不容易进入的，所以大家可能会退而求其次买辆力所能及的“超跑”或者玩转一辆家用小轿车。当然，“超跑”终究还是那些富豪发烧友的玩物，我们群众还是开辆小车绕绕盘山公路，想象自己就是拓也在秋名山上赛车吧。但是，同为车，F1是凭借什么出类拔萃成为科技与速度的代名词呢？接下来我们就通过F1的一些特色来看看它究竟与家用车有哪些不同。

一、车身

相信完全不关注F1的朋友不论是乍一看还是定睛观察，都可以毫不费力地分辩出哪辆是F1，哪辆是家用车。二者外形的差别有很大不同。细长的流线型车身、眼花缭乱的车体广告、高高的T形臂还有永远拉风的尾翼，如此看去，家用车只落得臃肿迟钝。

1、前鼻翼

修长的车前鼻也许会是你辨别F1的重要特征，这些年来，F1的鼻子似乎越来越小了，可是你可曾在普通的家用车上注意过鼻翼呢？除开那些“超跑”，其实，一般谈起车的鼻翼基本都是在说鼻翼线如何如何。一个字的差别就让鼻翼成为F1赛车的重要部件，通常会说是前鼻翼。对于它你会在各种地方看到这四项关键要求：有效导流，支持前定风翼，加快更换定风翼的速度，在撞车时保护车手安全。F1赛车行驶时，与强大气流首先碰撞的就是前鼻翼，时时考虑空气动力学的研发者们当然需要它来合理有效导流。F1赛车上常有意外，碰撞上的不只是空气，一旦发生事故，前方的鼻翼务必要吸收尽量多的能量来保证车手和赛车不会有致命损伤。为了这个目的，看似简单的鼻翼却是由碳纤维制造的，制造期间，碳纤维材料需分层交叉摆放，内部注入树脂，以如此复杂的工序来保证最佳吸收振动的效果。

而鼻翼的另一项艰巨任务就是，让由两片符合空气动力学要求的尖锐小翼构成的前定风翼固定在它上面。什么是前定风翼呢？大家对尾翼应该很熟悉吧，尾翼就是安装在车后部的定风翼，学名也叫扰流板。这种与飞机机翼方向作用的部件利用空气动力学来增加汽车尾部的下压力，从而把高速的F1死死压在底下，不会腾空造成严重后果，这样也与整个流线型车身一起减小迎面而来的空气阻力。我们这样简单假设下，如果细长的F1是一根木棍，后轮是这根长棍后方的一个支点，那么后方压力大后，根据杠杆原理是不是会让前端翘起？所以，前定风翼就是与尾翼类似的给车前端增加下压力，但是前方的空气阻力较后方小，所以前定风翼的结构更复杂，不过太复杂的就不赘述了。

最简单的方法是通过在翼上开槽来将其分割成多个独立的组件，且相互间有一定空隙，这样使翼片下方的气流更好的附着在翼面，从而产生更多下压力。同时，根据一种名为地面效应现象，即翼片越靠近地面，工作效率越高，所以大家都在FIA(国际汽联)规定下尽量贴近地面。好了，有着重要作用的前定风翼已加装在鼻翼上了，可是，作为赛车的最前沿，哪怕最轻微的碰撞也会损坏前定风翼，赛场上碰撞在所难免，因此更快地更换定风翼就为车手争取了更多时间。研发者们设计了四个可快速解除的固定装置，这样，前定风翼就可以很快从车身上卸下，不到五秒钟又可换上一个新的前定风翼。是不是有点不可思议？看来F1的“快”不只在于跑道上的争先。

2、悬挂

按官方说法，悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。说白了就是连接车轮与车架的装置。看看那些F1赛车，谁会把看上去裸露在外的前后悬挂与精密联想在一起。对于我们平常使用的那些家用车，舒适安全是第一要素，而汽车悬挂包括弹性元件、减振器和传力装置这三部分，分别起缓冲、减振和受力传递作用，就是专门来保证我们乘坐平稳与驾驶安全的。可是对于追求速度的F1车手们，舒适什么的都得暂搁一旁了。而在F1上，作为车轮与车身的连接者，真是“两边受气”，不仅要支持引擎传递给轮胎的巨大动力，还要承受巨大的下压力和过弯时的离心力，必须能足够精确的反馈给车手路面信息不说，还得受车手操纵控制轮胎，想想就觉得悬挂其实挺不容易的。

F1的双叉臂式独立悬挂

悬挂系统根据车轮是否单独通过悬挂系统，悬挂在车架上可以分为独立悬挂系统和非独立悬挂系统。但是非独立悬挂的舒适性及操纵稳定性都较差，在现代轿车中基本上已不再使用，更不用说需要高操控性的F1了。对于一般家用车，前悬挂比较流行使用麦弗逊式悬挂，它在行车舒适度符合要求的情况下体积不大，可以有效扩大乘坐空间。但是后悬挂就没有这么统一了，日、韩系轿车的后悬挂较多采用的连杆支柱式独立悬挂，运动型轿车、SUV等前后悬架均采用双叉臂式独立悬挂等。而越野车型大多采用前、后悬挂均为整体桥(非独立)悬挂。另一面，不讲舒适只追求速度的F1就使用的是双叉臂式独立悬挂。

F1的双叉臂式独立悬挂

我们先来看看轿车中流行采用的麦弗逊式悬挂，像图中那样，麦弗逊式悬挂的主要结构即是由纵向的螺旋弹簧、减震器以及横向的A字形下摆臂组成，通常也会加装横向稳定杆。减震器不仅吸收来自振动的能量，也通过它来限制弹簧只能作上下方向的振动，从而避免其前后左右偏移。而A字形下摆臂为车轮提供横向支撑力，并能承受来自前后方向的预应力。这样一看，这个结构好像没那么复杂嘛，或者说还是比较简单的，但是就因为其简单的直筒式，对左右方向的冲击缺乏阻挡力，抗刹车点头作用较差。