原標題:因周冠宇而"重新入坑"F1的,可以看看這篇

F1這項賽車運動雖說在國內也有不少車迷,但總感覺還是缺了一點什麼,好像這就是一個非常小衆的汽車廠家燒錢燒着玩的遊戲,擁躉似乎也沒過去那麼狂熱。而等到周冠宇官宣後,估計很多人恍然感到這項賽事之所以讓人覺得遙遠,那是因爲過去都沒有我們中國的賽車手馳騁其中。

2021年11月16日下午,阿爾法·羅密歐車隊官方發佈公告,中國車手周冠宇已成功與車隊簽約,正式成爲中國首位F1車手。這是一個歷史性的突破。

雖說早在官宣的前幾天,就有不少非官方媒體頻頻造勢甚至直接"明示"此事已成,但終究還是官宣才讓人安心。

▲ 2006年10月1日,"車王"邁克爾·舒馬赫在"上賽道"首摘F1中國大獎賽冠軍

然而,今時不同往日,雖然周冠宇加入F1的新聞令廣大中國車迷無比激動,但另一方面,F1在中國市場的影響力確實也由於各種方面的複雜因素日漸式微,事實上早已沒有V8的"紅藍爭霸"時代那般風靡了。

▲ 2022賽季F1車手陣容,10支車隊,20位車手

若把周冠宇此次的加盟做一次類比,在中國體育史的重要性上,幾乎能與中國男足首次進入2002年韓日世界盃平起平坐,畢竟一隻足球隊至少需要11位球員組成(還需要12位球員組成23人大名單);而F1每年留出的車手席位實在是少之又少,最多也就兩三個,因爲F1車手每年的互相"跳槽"纔是常態,因此也不會空出新的車手席位,畢竟車隊就那麼多,所以基本只能等老將車手正式"退休"之後(也不乏在F1"再就業"的老將),才能空出一兩個位置來。

▲ 這張傳遍互聯網的插畫實則意味深長,雖說F1老將基米·萊科寧(Kimi Raikkonen)把他退役後的方向盤遞給了周冠宇,但實質上這只是一個美好的祝願;因爲替代Kimi"一號車手"席位的,顯然是來自梅賽德斯AMG車隊的瓦爾特利·博塔斯(Valtteri Bottas)

當然,就最近這幾年來說,由於車手席位的競爭愈發激烈,也會發生年輕車手錶現不佳,從而不再與其續約的情況,例如周冠宇此次替代的意大利車手--安東尼奧·吉奧維納茲(Antonio Giovinazzi)。換句話說,周冠宇若是在明年的表現並不"盡如人意",那麼他的席位顯然也不是不可代替的(雖然官方並未透露周冠宇此次簽約的具體年數)。

但在事件的"轟動性"上呢,周冠宇這次的簽約,又有點像是EDG奪得網遊《英雄聯盟》S11全球總決賽冠軍的那種感覺,甚至還要更弱一些;瞭解其中喜悅的人恨不得喊破嗓子,而不知情的又會被朋友圈的"刷屏"弄得是一頭霧水(其實車轍君也算是"不知情"的那一茬)。

看到這裏,或許屏幕前的你因爲周冠宇的加盟而想"重新入坑"F1的話,接下來就給各位用幾個關鍵詞列舉一下,混動時代的F1比賽與V10以及V8的時代,發生了哪些質的變化。

▲ 提一嘴,相信因爲周冠宇而"從零開始"入坑F1的新車迷應該不會多;若是因爲周冠宇的顏值而特意去關注F1這項運動,想必對於接下來的科普基本上也不會感興趣

混動系統(ERS)

許多人在2014年後放棄觀看或者"不想看"F1比賽的根本原因或許就是因爲"聲浪"二字,的確,自吸時代的F1聲浪自然而然地催生着觀衆們的腎上腺素;但我們的地球家園只有一個,作爲世界上最頂級的汽車賽事,F1必須在環保方面做出表率。

▲ F1的混合動力單元基本分爲6個模塊,它們分別是V6內燃機(Internal Combustion V6 Engine)、渦輪增壓器(Turbo Charger)、動能回收電機(MGU-K)、熱能回收電機(MGU-H)、能量存儲單元(Energy Store)以及控制單元(CE)

而不得不說,在F1賽車採用包含一臺V6渦輪增壓發動機在內的混合動力單元之後,對於"電能"的利用近乎雕琢到了極致,因此也催生出諸如MGU-HMGU-K這兩個尖端科技產物。

MGU-K的實質就是一個究極賽用版本的動能回收電機。在車手踩下剎車制動車輛時,通過回收發動機與變速箱暫時分離時的曲軸能量來給賽車的電機單元進行實時補能,以爆發出整套混合動力單元的最強水平。

而MGU-H雖譯爲"熱能回收電機",但其基礎原理與MGU-K並無本質差異,只是在實現難度上遠超MGU-K。這是因爲MGU-K的本體會串聯在F1賽車渦輪增壓器的轉軸之上,以回收渦輪在"超轉"時所浪費的能量(通常在民用車上,這部分能量會由渦輪泄壓閥所排出)。

▲ 法拉利旗艦跑車LaFerrari所採用的HY-KERS的混合動力系統便是借鑑了自家F1賽車的技術,在一臺6.3升V12自然吸氣引擎的基礎上,電動機獨立輸出120kW動力,使其綜合輸出功率高達708kW

順帶一提,在V8時代,其實F1就已經導入過KERS(Kinetic Energy Recovery Systems,意爲飛輪動能回收系統)系統,這也可以算是V6時代F1混動系統的雛形。當然了,若是舉個形象點的例子,如果把現在F1的混動系統(ERS)比作爲"重混",那麼V8時代的KERS系統就類似於"輕混",並不能作爲主動力源,而是一種輸出功率至多不能超過60kW的輔助手段(以2009年的F1規則爲例)。

當然了,有電機的存在,那自然還得有足夠強大的電池。F1的混動系統自2009年的KERS系統開始逐步發展,從最初只能限制輸出最大60kW動力,總質量超過100kg的輔助系統,到現在已經進化成一個最高能輸出200kW動力,但總重卻僅有20kg左右的恐怖"小盒子"。雖然網絡上關於F1動力電池的資料實在是少之又少,或許這涉及到一定的機密內容,但據梅賽德斯AMG高性能動力總成部門的執行總監Andy Cowell透露,F1混動系統的動力電池的電壓已經接近1000V,爲了減少動能回收的能量損耗,提高電壓也是必經之路。

DRS與"超車"

或許有些朋友在體育新聞中也能時不時聽到這三個字母,因爲它通常與"超車"聯繫在一起,這顯然也是F1的車迷們最希望看到的畫面。DRS,是"Drag Reduction System"的縮寫,譯爲可調式尾翼

簡單說,DRS的實質便是一個可以調節F1賽車尾翼上翼片的電動開關。在DRS開啓時,F1賽車尾部用於穩定車尾的"下壓力"減少,使其驅動輪繼續釋放被高速氣流所"封印"的那部分動力,從而獲得約10-20km/h的車速提升。

其實,DRS的引入也比F1的V6混動時代要來得更早,這和ERS系統有些相像,從2011年的F1比賽中便能見到它的聲影。但由於DRS的特殊性,若是任車手隨意使用,無異於飲鴆止渴,很可能會因爲車手的"上頭"導致車尾在彎道中失去抓地力從而增加賽車失控的風險。

因此,DRS的使用限制在之後便被逐漸完善。如上圖所示,車手僅能在官方所標註的"DRS區"中使用DRS,當然了,即使車手在非DRS區中按下DRS鍵,DRS也不會被激活;此外,在正賽的前兩圈、路面情況不佳(譬如雨天賽道溼滑)等情況時,DRS也是被禁止使用的;而DRS被激活的根本條件則是基於以下這種情況,既後車和前車的時間差爲1s以內時,後車方可啓用DRS。

這就使得現今F1中的"超車"與DRS幾乎被綁定在了一起,但僅憑此就認爲開了DRS就一定能夠輕鬆超車,那就是大錯特錯了。

相反,DRS與超車的關聯性,與其說是順其自然,更像是"一擊制勝",甚至可以說是"成王敗寇,在此一舉"。

爲什麼這麼說呢?這就要與剛剛所闡述的內容進行關聯。首先,在F1正式引入了ERS系統之後,電機出力所佔車輛總功率的比值大大上升,因此,F1賽車實質上就是一臺HEV車型,也就是說它需要自己給自己充電,那麼在正式比賽時,就需要及其精密的能量管理

這也是不少新觀衆在觀看混動時代的F1比賽中所納悶的地方:爲什麼後車已經咬到了前車尾部,但好像就是"差一口氣",怎麼也超不掉?

一方面,具有頂級"黑科技"的F1賽車自然會調配大約90%的電能,好讓賽車動力單元時刻運行在較高的輸出水平上,但還有大約10%的能量,實質上是由車手自主管理的。

因此,若是一臺具有超車潛力的但因爲各種原因落後若干時間的賽車想要超越前車,倘若兩車在直線以及彎道的尾速上有着本質上的差距,那自然可以直接"DRS大法"完事,但我們"喜聞樂見"的那種超車,向來都沒有那麼簡單。

絕大多數情況下,車手需要完全釋放動力電池的能力,或是同時採用所謂的"排位賽模式",聚精會神,先追趕與前車的較大差距。此後,在能迫近前車的基礎上,便需要考慮把奔襲後所用完的電量充滿,也就是所謂的"充電圈",但這個"充電圈"又要發揮地恰到好處,最好是能在迫近前車1s以內的時間差的情況下,動力電池也做到幾乎充滿電的情況。

再之後,才輪到所謂的"一擊制敵"。在開啓DRS與動能電機釋放最大功率的基礎上,通常是在DRS區域的末端,通過較高的直道尾速,亦或是採用延遲剎車的策略,從而超越前車。

當然了,有超車,自然還會有"防守",這就關聯到我們的下一個關鍵詞。

輪胎管理與"Undercut"

F1從來就不只是超車的遊戲,更是一場謀略的遊戲。就比如,爲何會發生後車能夠將將跟到前車的車尾,但卻千方百計超不了車的情況?這也很可能是前車爲了迷惑對方所使用的一種戰術之一。

賽車比賽說複雜很複雜,說簡單也很簡單,實質上就是一場按衝過終點線的順序決定名次與積分的遊戲,而車手與車隊所賺取的積分並不會因爲前後的時間差而發生任何改變,哪怕是千分之一秒。

因此,若是作爲領先方,一股腦向前猛衝,顯然也是有勇無謀的做法。所以,在建立一定的領先優勢時,處在前方的這位車手大多會採取比較保守的戰術策略,說白了,就是兩個字--"保胎",也就是保護輪胎的跑法。

而"保胎"一詞其實遠比其本身意味着更多。對一臺時刻能迸發出每分鐘最高約16000轉的F1 V6發動機來說,儘量延長其使用壽命,便可以更晚更換新的動力單元,從而避免正賽罰退到隊尾的懲罰(F1引擎新規規定,賽季一年只能使用三個動力單元,但允許繼續單獨更換內燃機總成);而在車隊方面,也要時刻預估動力單元的運轉情況,以此建議車手是否採用更爲保守的引擎模式,以及實質上處於"後手"的輪胎的使用情況,避免後車採用"Undercut"的戰術進行迅速迫近或者進行間接超越。

在聊"Undercut"之前,必須明確其能順利實施前提條件,也就是F1賽事的輪胎獨家供應商--倍耐力輪胎。倍耐力輪胎在2011年通過一系列競爭,成爲了F1至今獨家的輪胎供應商,這理應是件好事。

然而,在成爲F1的獨家輪胎供應商之後,倍耐力雖然理所應當成爲了輪胎界的"頂流",但所謂"欲戴其冠,必承其重",倍耐力在這之後受到的吐槽也是幾乎沒斷過。

以2021賽季爲例,在成爲F1的獨家輪胎供應商之後,倍耐力基本需要做如下幾件事,首先當然是準備海量的F1賽車特供輪胎(廢話文學),但各中成本也只有倍耐力自己知道了,這顯然是一個天文數字。

▲ "C"之後的數字代表輪胎的抓地力,數字越大,輪胎越軟,抓地力越強,但其性能衰竭的也就越快

其次,倍耐力需要在比賽中提前提供若干種輪胎的配方,而這個配方理應是"3+2"的組合,也就是一套硬胎(白色)、一套中性胎(黃色),以及一套軟胎(紅色);此外還有雨水天氣備用的半雨胎(綠色)以及全雨胎(藍色)。

這裏要明確一個非常重要的核心觀念,那便是在F1比賽中,輪胎並不是越耐磨就越好的,因爲這會大大減少比賽的觀賞性。只有"剛剛好"的磨損量,纔能有車手以及車隊策略師的發揮空間,利用不同輪胎的抓地特性以及衰竭特性進行"走鋼絲"一般的輪胎管理。

▲ 在2021賽季開始前,倍耐力一口氣公佈了所有賽道的配方(不包含突發情況下遞補的賽道),其工作量可想而知

那麼這也同時需要考驗倍耐力的地方,因爲他們得做出更爲精準的判斷,但這實在是太難了。由於不同賽道的瀝青構造、路面情況、甚至是當地的氣候情況,以及因爲突發事件而突然取消甚至是遞補的賽道情況,都不可能被倍耐力方所完全掌握,因此,就會出現譬如作爲遞補賽的F1卡塔爾站,白胎的耐磨度甚至不如黃胎"詭異情況"。

當然,在輪胎性能基本如倍耐力所描述的前提下,"Undercut"就是一個在現今的F1時代非常好用的戰術策略。

簡單說,作爲一個典型的"先手"戰術,落後方採用率先進站換胎的策略,利用嶄新的輪胎迅速做出比還未更換的舊胎的前車更快的圈速,從而迅速拉近與前車的距離,甚至在前車隨後進站後,通過非賽道超越的方式,間接超越對手。那麼此時就可以說,"Undercut"成功了。

而顯然,有進攻就有防禦,"Undercut"自然也是可以進行防禦的,一般有兩種策略:第一,在後車率先發起"Undercut"時,前車在後車發起"Undercut"後的第二圈迅速進站,進行"反Undercut"。當然,即使前車及時"止損",但後車剛剛換上的新胎基本也會在一圈內拉近2s~3s的距離,於是這就要看前車的領先幅度到底有多少了;那麼還有一種更爲冒險的"反Undercut"戰術,那就是前車爲了防止後車採用"Undercut",而比後車提前進站的"反Undercut"策略。

但提前進站自然也會帶來另一重風險,那就是在"反Undercut"戰術實施前,前車還未發揮現有這套輪胎的全部實力就匆匆進站,若是想讓剛換好的新輪胎在賽道上跑得更久,就需要更爲保守的"保胎"策略。

▲ F1卡塔爾站所有車手的換胎策略

於是,這就又會涉及到輪胎配方所關聯到的進站次數問題,通常來說,一條標準制式的F1賽道通常需要進2次PIT區進行換胎,但不代表某些車隊以及車手不會採用更爲激進的"一停"策略。爲什麼說是更"激進",其實也很好理解。

比如還是以F1卡塔爾站爲例,周冠宇明年的隊友,現梅賽德斯AMG車隊的博塔斯就由於較爲激進的"一停"策略導致其中性胎在沒有發生任何不規則抖動的情況下意外爆胎,從而退出了比賽,也同時失去了登上領獎臺的絕佳機會,實屬可惜。

當然,無論是"Undercut"還是"反Undercut"的實施,都必須有PIT區的F1技師的精湛配合,在3s甚至2s內完成四個輪胎的更換,從而使其戰術效果最大化;而但凡F1技師的換胎時間多1s抑或少1s,甚至可能都會決定比賽的格局與走向。

寫在最後

F1是世界上最複雜的體育運動,沒有之一。雖然F1或許沒有足球與籃球那樣的簡單純粹,但正是因爲其集合了世界上幾乎最苛刻的選才條件、最尖端的工業技術,以及最複雜的轉播調度,才使得這項運動擁有獨一無二的多維度魅力。

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