【技术】GA对红牛“三重DRS”的解释

本文作者：Gary Anderson，他讲的东西别全信。

原文：https://the-race.com/formula-1/gary-anderson-explains-red-bulls-triple-drs-trick/

(相关资料图)

我看了一遍自己都觉得这GA写的什么东西，基本都是正确的废话……看看就行

RB19的直线速度，尤其是在DRS打开的情况下，成为了沙特站周末的讨论热点。就像汉密尔顿所说的那样：“我不知道为什么，也不知道是什么原理，但是他就是以很夸张的速度超过了我。”

DRS——虽然我个人对这东西并不感冒，因为我希望赛车维持原汁原味——会让防守者难以做出任何像样的动作，所以汉密尔顿因为维斯塔潘以33-34kph的尾速优势在1号弯之前超过他而吃惊这件事并不让我感到惊讶。但这样夸张的尾速也引发了一个讨论：红牛是不是搞了什么特殊的小设计以达成这样的数据，但这个设计隐藏在了这台气动效率极高的赛车之中。

红牛的巨大优势并不来源于DRS本身的开启，而是隐藏在这台赛车基础设计之中一个细节性的完整设计。

DRS襟翼末端和尾翼端板连接的弯曲处设计和梅奔也完全不同，红牛的设计并不包含任何用于在端板后沿产生涡流的尖锐转角。同时，两层翼片的间隙外侧部分（在DRS打开时仍然保持不动的区域，图中的黄色高亮部分）设计対尾翼角流也存在重大影响，此区域的实际弦长（蓝色双向箭头）也是一样。

梅奔和法拉利设计了专门的分隔装置（绿色箭头）让这个区域能够在DRS打开时封闭，这意味着此时这个区域会产生更多的下压力，但同时也会产生阻力，这与DRS打开时应该产生的“尽最大可能减阻”的效果相悖。

在湿地条件下，我们常常会看到尾翼外沿的这个转角拉出显眼的涡流，这些细节处的设计正是为了减小翼尖涡，也会提高整车的气动效率——无论是在DRS开启还是关闭的情况下。

F1的技术规则要求上下翼面在DRS打开时最大距离85mm。一般来讲DRS带来的减阻效果可以让你提升15-18kph的尾速，或者，在某些极端条件下，可以达到20kph，所以红牛在这方面的优势是非常巨大的。

但DRS是自从2011赛季起就加入F1这项赛事的要素，所以设计师在设计赛车时必须将这个元素考虑在内。如果你观察梁翼的设计，你就会发现红牛经常会把上面那一片的攻角调得非常激进，这是自去年F1重回地效时代以来我们就经常看见的情况。下面这张图是本赛季早期拍摄的一组梁翼形状对比：

更激进的梁翼攻角设置的倚仗是尾翼主翼产生的气流在DRS关闭状态时能够很好地让气流紧贴在梁翼上流过。

流向赛车尾部的气流应当被视作一个整体。在下雨天的时候观众们经常能够看到水雾被气流带得向上扬起。从理论上讲，赛车通过时将气流“拉离”了赛道表面，在这个过程中，如果扩散器、梁翼和尾翼能够协同工作，那么其产生的效果将会比三者各自工作的效果更强。

在DRS打开时，尾翼这一部件对气流产生的偏转力矩将会减弱，因此梁翼上的气流也会失速，最终，这一效果将作用于底盘并且让底盘下方的气流失速。

当然，用“失速”一词一以概之是相当不准确的。但基本上来讲，这个现象会导致产生的下压力减少，而如果对其处理得当，同样能够使阻力降低。

上面这张MCL60的扩散器照片展示了迈凯伦的工程团队对扩散器性能表现的理解程度。红圈内的这些探针被安置在扩散器表面并测定气流速度和压力场分布。图中的蓝线和黄线是两种不同的扩散器外沿设计，就我个人而言我更喜欢弧形的设计。

黄色的这条线同样展示了预算帽对高预算车队带来的影响：在过去，这些车队通常会直接带来完全不同版本的底盘，唯一的问题是他们会造几套不同的版本，而现在你会发现这都是在一个规格的底盘上通过在黄线区域进行切削等操作得到不同版本的扩散器。

在汇总了测试数据之后，红牛带来了沙特版的赛车尾部设计。可以看到梁翼被布置得更加激进，现在它似乎已经单独作为底盘边缘的一块襟翼而工作了，所以使其表面的气流失速实际上对减阻的效果更好。

红色的轮廓线勾勒出了红牛的单片梁翼设计。我也很高兴看到了红牛在测试了小半径的扩散器（以增加扩散器容积）之后又回到了大半径的设计。

下图大致展示了在DRS打开时对气流产生的影响。

我们也可以对比一下三大车队在沙特站使用的不同梁翼设计：

法拉利使用的梁翼和梅奔以及红牛相比显得非常小。

梅奔的梁翼则与红牛原先的设计比较相似，但因为梅奔总是倾向于使用下压力更大的尾翼，在DRS关闭时尾翼也会产生更多阻力，甚至在DRS打开时也是如此。更高阻的尾翼和两片式的梁翼让车尾的这些部件更加难以协同工作。

所以我们就看到了红牛的解决方案。由于多年前我们曾经给梅奔开发的那套系统取名为双DRS，所以类似的，我们可以称红牛的这套解决方案为“三重DRS”。

在其它车队还专注于尾翼本身的减阻时，红牛已经完全参透了新规则体系下对赛车尾部的研发到底能够带来什么优势。要完成这个“壮举”，你需要有纽维那样对规则的深度解析能力以及米尔顿凯恩斯技术团队的工程能力。这就是红牛在新赛季赛车上的独到设计，如果其它车队抱怨的话，或许他们应该尝试一下更激进的梁翼设置。如果他们这么做了，他们可能会在DRS关闭时得到更大的下压力，而在DRS打开时得到更多的尾速加成。

我并不看好梅奔做出这样的调整，因为他们现在连自己的车问题出在哪儿都没搞明白。也许等他们提出能够带来更大的优势的新设计概念之后才会探索这方面更精微的部分吧。

将F1赛车上的每个部分独立作为一个模块看待很简单，但要让它们有机融合成一个高效工作的整体非常困难。如果想要优化DRS的效果，那么需要从底盘开始优化工作。

设计地面效应需要的文丘里管的工作非常简单，但F1要求将其带来的性能最大化。这就是对细节有要求的地方，无论是气流偏转器、刹车通风导管上的鳍片，底板边缘以及底盘下表面的设计都会对赛车的性能表现产生影响。更简单地讲，这些细节造就了底盘本身和赛车尾部的扩散器的性能。除了这些以外，梁翼也是构成这个拼图的重要一环。

通常来讲，下压力（和阻力）的大小和速度成平方关系，所以无论一个零件在165kph下会产生怎样的下压力或阻力，在350kph下这两个数值都会翻四倍。这样你就需要足够强的机械结构支撑起这样的气动负载，也就是说你的赛车刚度会变得非常高。

但如果你的赛车底盘能够通过气流很好地进行密封，那么下压力仍然会随着速度上升而增长，但不会按平方关系增长，也就是说你可以让赛车在更软的悬挂设置下工作，也就能解决海豚跳和一般弹跳之类的问题了。（译者注：之前也提到过，红牛的后悬挂是有一些说法的，对这方面有兴趣的读者可以自行找一些资料来看）

红牛在这个方面采取了一种以退为进的策略——这支车队很擅长对这种精微细节的控制，他们从不会让一点额外下压力带来的阻力起到反效果，他们只是简单地让这部分下压力带来的阻力增长得慢一些。他们认为这也是一种进步，只不过稍微慢一些罢了。

回到红牛的例子中来，他们对梁翼的设置思路也是如此。这就是为什么红牛采用了非常激进的梁翼调校，虽然这样的方案会带来更大的阻力——实际上任何设置方案的梁翼都会带来很大的额外阻力，就算把它们调得很平也是一样——所以如果你只关心阻力问题的话，带来的下压力优势和额外的阻力基本还是互相抵消的。但梁翼本身对底盘和扩散器的效率有很关键的辅助效果。

如果单纯只靠尾翼的话，打开DRS可能能够获得15kph的尾速加成，如果在比赛当中还能吃到前车的尾流那效果大概会强一点，也许是20kph左右。但如果梁翼上方和扩散器的气流同时失速，那么在下压力损失更多的同时阻力也会进一步降低，尾速的提升可能会达到红牛的水平——大概33-34kph，这就是为什么红牛的高尾速和他们赛车的尾部整体设计完全相关。

红牛也是唯一一支完全摸透了这一点的车队，他们所有的对手，包括阿斯顿马丁都没能做到——他们的赛车并没有收获想要的直道速度，反而深受阻力所困。

事实上现代F1赛车上的每一个部件都不是在单打独斗的，它们是一个整体。我们总是在谈论梅奔的设计思路与法拉利和红牛看上去有多么不同，实际上三支车队的概念是完全不一样的。我们可以在观察车队们每场比赛给赛车带来的升级时独立地观察每一个部件，但流经侧箱表面和进入散热导管的气流仍然会对底盘的性能表现带来影响，多米诺骨牌并不止有一张，一切气动套件都需要和谐统一地工作。

这就是为什么红牛在DRS上挖出了额外的收获，因为他们不仅仅将目光投向了DRS本身，而是设计出了一台在气动上well connected的赛车。

不过在上一站迈阿密站结束之后，我们可以从统计数据中发现马丁在DRS效率这个方面上已经开始向红牛靠拢。这个周末的伊莫拉站会有更多车队带来大型升级，目前法奔马三家都已经确认会有幅度不一的升级在伊莫拉周末装车。

但是据说下周末伊莫拉那边下雨，车队们愿不愿意测试新套件还要打上一个问号。潜在的这场雨或许会让比赛好玩一点，当然，我个人也希望能有人去摸一摸红牛的尾灯。