揭秘F1赛车科技(三)：空气动力学及TC系统

揭秘F1赛车科技（一）：车身、底盘现在中国的F1车迷几乎在以几何级数增长，这项刺激的运动正吸引越来越多的人周末坐在电视机前。

而作为一个高科技的综合体，F1赛车本身就是一个夺目的焦点，所以，此次我们便来看看，F1赛车究竟主要蕴含了那些先进技术。

而鉴于整车系统的庞杂，我们将分为车身底盘、动力及制动系统、空气动力学及TC系统三个篇章为大家逐次讲解：车身及底盘部分驾驶舱相信所有人对今年宝马车手库比卡从撞车事故安然无恙的生还，并且两天之后就出院的奇迹记忆犹新，当时彻底损毁的赛车仅剩的那部分就是驾驶舱，这个保护车手免于事故伤害的部分正是F1赛车上最坚固的部分。

驾驶舱在F1赛车上处于车身结构的中央位置，它的前面是前鼻锥和前悬，后面则是引擎和后悬架，它是一种单壳体结构，行话称之为“tub”。

在结构上它是底盘的一部分，也是车手的救生舱。

宝马索伯F1赛车的单壳体，微观上是蜂窝状结构碰撞后仅存的救生舱救了罗伯特库比卡驾驶舱都是根据车队正式车手的身材量身打造，用很多层碳素纤维粘合而成，并且在高温中定形，要知道碳纤材料的强度是同等质量钢的5倍，所以驾驶舱几乎是金刚不坏之身。

F1有条基本规定是车手在不移动任何部件（但是必须拆下方向盘），可以在五秒之内离开驾驶舱，所以驾驶舱必须有足够的结构强度，而且不能在碰撞中飞出任何零件。

驾驶舱的前后部分是所谓吸能区，在碰撞中就像我们看到的，它们都会变成碎片，以此尽量分散冲击力。

驾驶舱的顶部（引擎进气口）包括T形臂也是非常重要的安全设计，它们可以保护车手的头部在翻滚中不会受伤，和敞篷跑车上的防滚架原理一样。

为了减小来自侧面的碰撞碎片对车手的头部的伤害，驾驶舱侧沿也被有意加高。

翻车事故中车顶的T形臂充当了防滚架的角色，它也是安装摄像头的地方，根据颜色可以区别车队的一号和二号车手我们都知道市面上的量产车要经过一些碰撞测试，比如著名的Euro-NCAP（欧洲新车安全评鉴协会）。

虽然欧盟的标准在世界上已经算是最严格的了，但是诸如54km/h的正面碰撞测试拿到F1来可以说几乎没有任何意义。

浅析F1空气动力学：与飞机不一样的翅膀特约记者瑞夫报道了解飞机原理的人都知道，飞机能飞上天全都因为其在起飞加速过程中产生的升力，将其送上蓝天，而从飞机诞生之日起一门新的科学也随之诞生了，这就是空气动力学。

与飞机不同的是，F1赛车对于空气动力学应用的追求是完全反向的，为了“防备”赛车在高速行驶中飞起来，需要通过一些空气动力学部件给赛车一定下压力，同时为赛车提供抓地力，而F1赛车也有了自己的翅膀——前定风翼和后定风翼以及其他空气动力学部件。

空气动力学在F1赛车上的应用主要体现在两个方面：一是让定风翼产生的下压力为轮胎提供足够的抓地力，另一个则是尽量减少赛车行驶中的空气阻力。

在早年的F1比赛中，赛车与普通汽车看起来差别不大，但自从空气动力学引进后，F1赛车开始出现了显著变化，首先就是定风翼的产生。

定风翼的基本工作原理其实与我们所看到的一架普通飞机的机翼是一样的，最大的区别在于当飞机机翼因为飞机提速而产生足够升力时，赛车定风翼则将机翼的升力工作原理进行倒置。

反向安装的前、后定风翼将会使空气产生下降的力量，一般我们将其称为“下压力”，以保证高速行进中的赛车“抓住”地面不会引起大幅摆动甚至是漂浮乃至侧翻。

一辆F1赛车的定风翼能产生相当于赛车重量3.5倍的下压力。

上世纪60年代，定风翼开始应用于F1赛车上，导致F1赛车的速度普遍得到提高，但由于各个车队在定风翼的使用上缺乏足够的安全保障，随之而来的是事故的增加，于是1970年F1规则对于定风翼的尺寸和应用作出了限制，这种限制一直持续到现在。

赛车定风翼处于不同角度下产生的下压力是各不相同的，而前后翼的角度和赛道有直接的关系，因为空气的阻力和下压力是成反比例的，如果定风翼角度小，那么赛车的空气阻力就小，最高速度就大，但是赛车缺乏下压力和稳定性；相反，如果定风翼角度大，那么赛车的阻力就大，最高速度受影响，但是赛车在弯道的抓地力就强。

所以，根据赛道的不同，定风翼设置的角度也不同。

F1赛车的空气动力学原理怎样运用空气动力学的原理使F1赛车的速度发挥到极致的水平如何才能设计一个简单的风洞有哪些简单模型可以测试下压力与阻力虽然一级方程式赛车是一种高速汽车，但在机械概念上却较接近喷射机，而非家庭房车。

它们巨大的双翼不但具用商业广告牌的作用，同时还可以产生至关重要的「下压力」。

这种空气动力会使流经汽车上方的气流将车身向下压，使车子紧贴在车道上。

相反地，飞机则是利用巨大的双翼产生「上升力」。

将车身压在车道上可使轮胎获得更大的抓地力，进而在弯道时产生更快的加速度。

由于一般普通房车没有下压力，因此甚至无法产生1G(一个重力单位)转弯力。

一级方程式赛车能产生4个G的转弯力。

在时速230公里时的状况下，F1赛车上方气流产生的下压力足以使它在隧道里沿着隧道的顶部行走。

在设计当今一级方程式赛车的过程中，扮演重要角色的空气动力学家正面临着一个基本的挑战：如何在产生下压力的同时不增加空气阻力。

这正是汽车必须克服的问题。

在汽车空气动力设计的过程中，风洞扮演着重要的角色。

进行风洞实验时，通常先制作一半体积的模型，而风洞就像一个巨大的吹风机，将空气吹向静止的模型。

虽然这个吹风机的价格非常昂贵，但美洲虎车队仍然编列四千九百万美元的预算，将在该车队新建的银石(Silverstone)工厂建造一个风洞。

空气动力可以根据不同赛车场的特征而调整。

较直的跑道需要较低的下压力设定值，如此可减少阻力，并且有助于赛车提高极速。

较曲折的车道需要较高的下压力设定值，如此可令赛车的极速降低。

例如，在曲折的霍根海姆车道上，赛车很难达到300km/h的速度，但在蒙扎车道上，车速可以超过350km/h。

部现代的F1赛车与一架飞机有许多共通之处，就如它与一辆普通汽车的相通处一样多。

空气动力学已成这项运动成功的关键所在，因此各个车队每年要在这个环节的研发上花费几千万美圆。

空气动力学设计师有两个基本的任务：一是如何获得下压力，来帮助是赛车轮胎抓住赛道并提升转向力；二是把因气流和启动引起的使赛车减慢的阻力减到最小。

f1中的科技小知识
嘿，朋友们！今天让咱来聊聊 F1 中的那些超酷的科技小知识！
你知道么，F1 赛车那可真是速度的怪兽啊！就好比是一只脱缰的野马，疯狂地在赛道上飞驰。

比如说赛车的轮胎，那可不是普通的轮胎哦！它们就像是运动员的超级战靴一样重要。

想想看，要是一个运动员没有好的鞋子，那还怎么发挥出最佳水平呀！F1 赛车的轮胎就得能在极端的条件下提供超强的抓地力。

还记得有一次比赛中，车手就因为轮胎的出色表现，在弯道中轻松超越对手，那场面，真叫一个过瘾！
再来说说赛车的空气动力学设计。

哇塞，这可真是太神奇了！它就像给赛车装上了翅膀，能让赛车在高速行驶中稳稳地贴在地面上。

这就好像飞机的机翼一样，能产生神奇的力量。

有一次看比赛，看到一辆赛车因为出色的空气动力学设计，在直道上的速度简直快得惊人，把其他赛车远远地甩在后面，那真的太震撼了！
还有赛车的引擎呀！那可是赛车的心脏啊！强大的马力输出就如同怒吼的雄狮。

每一次引擎的轰鸣，都像是在宣告它的强大力量。

就像有一场比赛中，那辆赛车的引擎声简直太震撼了，感觉整个赛场都被它的声音所笼罩。

F1 中的科技知识真的是无穷无尽啊，每一个细节都可能决定着比赛的胜负。

这不就是科技的魅力所在么？咱就是说，F1 赛车如果没有了这些高科技的加持，那还能这么精彩吗？绝对不能啊！所以说，这些科技小知识真的是太有趣、太重要啦！大家以后看 F1 比赛的时候，可一定要多多留意这些神奇的地方哟！。

浅谈F1中的空气动力学05级少年班Pb05000827 陈晨引言：随着2006赛季的F1大奖赛的如火如荼的进行，许多人都为之热血沸腾，然而，我们今天要注意的，不是其中的比赛，而是这世界第三大运动背后的问题：空气动力学。

在这一项以竞速为本质的比赛中，有一个众所周知的秘密，那就是车体的空气动力学。

这是一个车队试着去隐藏而又藏不住的问题。

在维修站里时，前定风翼被伪装起来，以保护自己的微妙设计。

可能许多人都不知道，2000年英美车队和乔丹车队在前定风翼上用了透明材质，另外曾有车队在赛车小翼上用弹性材质，这就更难辨认其形状。

这就足以见得，赛车中的空气动力学是多么的重要，甚至可以说，空气动力学是赛车的灵魂。

下面，就让我们简单地了解一下它的基本原理和在比赛中的具体应用。

理论原理：空气动力学看起来是一个很让人伤脑筋的名字：空气也能产生动力？其实，这里说的空气动力并不是要把空气变成赛车的动力，而是让空气在赛车高速行驶过程中的高速流动而产生的气压变成对赛车有利的力量。

首先我们来分析一下，在赛车的运动过程中，哪些力量构成对赛车的阻力。

首先，所有的液体和气体都是由可滑动的粒子组成的。

当液体或气体通过一个表面时，最靠近表面的粒子层会附着在表面上。

而这一层之上的粒子运动会因为物体表面相对静止不动的粒子层而减慢。

同样，这一层以上的粒子的运动也会受到影响，导致滑动速度的减慢，只是减少量减小了。

离物体表面越远，粒子层受的影响越小，直到它们以自由粒子移动。

那一段导致粒子滑行速度减慢的层，称之为临界层。

它出现在物体的表面，形成表面摩擦力。

学过中学物理对分子力学有初步认识的读者应该很容易理解这一点。

力需要改变分子的运动方向，于是形成了第二种力，称之为形状应力。

在空气动力学中，尺寸也是因素。

赛车的前鼻（当你正面看到赛车的那一部分）越小，分子改变方向的面积越小，也越容易通过。

少量的引擎动力被流动的空气所吸收，绝大多数都转化为在赛道上疾驶的动力。

f1赛车的工作原理F1赛车的工作原理涉及到多个方面的知识，包括机械、材料科学、空气动力学、电子技术等。

以下是一些关于F1赛车工作原理的详细解释：1.车辆架构：F1赛车的车架结构由轻质材料制成，包括碳纤维和钛合金等。

这种结构使得赛车既轻便又坚固，从而提高车辆性能和操控性。

2.发动机：F1赛车的发动机是一种高性能的涡轮增压式汽油发动机，具有极高的转速和功率输出。

发动机的燃油喷射系统采用先进的电子控制技术，可以根据不同的赛道条件和驾驶风格进行精确控制。

3.传动系统：F1赛车的传动系统由变速器和离合器组成，可以将发动机的动力传递到后轮。

变速器采用自动换挡技术，可以根据赛车的速度和驾驶者的需求自动调整档位。

离合器则可以在起步和停车时控制动力的传递。

4.悬挂系统：F1赛车的悬挂系统采用先进的弹簧和减震器技术，可以吸收路面不平整的影响，提高车辆的操控性和稳定性。

同时，悬挂系统的调整也是影响赛车性能的重要因素之一。

5.刹车系统：F1赛车的刹车系统采用碳纤维制动盘和高性能刹车片，可以提供强大的制动力，使赛车在短距离内减速停车。

此外，刹车系统的散热设计和压力调整也是影响性能的重要因素。

6.空气动力学：F1赛车的空气动力学设计是影响其性能的重要因素之一。

赛车的前部和后部的设计可以分别控制气流的流动和下压力的产生，从而影响赛车的行驶稳定性、操控性和速度。

7.轮胎：F1赛车的轮胎采用特殊的橡胶材料和设计，可以在不同的赛道条件下提供良好的抓地力和耐久性。

同时，轮胎的充气压力和配方也是影响性能的重要因素之一。

8.电子系统：F1赛车的电子系统包括发动机控制单元、悬挂控制系统、刹车控制系统等，这些系统采用先进的传感器和控制技术，可以精确控制车辆的性能和操控性。

总之，F1赛车的工作原理涉及到多个方面的知识和技术，这些技术的不断发展和创新，为F1赛车带来了更高的性能和更强的竞争力。

同时，这些技术的运用也是未来汽车工业发展的重要方向之一。

F1赛车与空气动力学速度与激情F1—世界一级方程式锦标赛一些令人窒息的数字F1: FIA Formula 1 World Championship（世界一级方程式锦标赛）由FIA（国际汽车运动联合会）举办世界三大体育盛事之一加速性：2.5s内从0加速到100km/h，5s内加速到200km/h 制动性：1.9s内从200km/h减速到0，刹车距离55m赛道急速记录：372.6km/h弯道过载：4个G左右F1赛车组成赛车必备部件：引擎、底盘、悬挂系统、轮胎、刹车系统、车身、方向盘四大要素：引擎、车手、空气动力学、轮胎 空气动力学部件：前翼、后翼、扩散器、鼻锥、导流板作用：产生赛车前部的下压力组成：主翼、端板、级联翼片、中段翼 影响气流向后的走向与车身中后部下压力平衡增加翼面积增加翼型弯度推迟流动分离，增加失速迎角 显著增大下压力系数减小气流上洗较小诱导阻力引导气流离开轮胎级联翼片产生附加下压力引导气流绕过前轮，减小气动阻力中段翼翼型上下对称 不产生下压力尾翼作用：产生赛车后部的下压力 与车身前部下压力平衡组成：上层尾翼、端板、翼梁、失速尾翼、DRS减阻系统上层尾翼增加翼面积增加翼型弯度推迟流动分离，增加失速迎角 显著增大增大下压力系数连接结构减小诱导阻力获取下压力翼梁接近扩散器，提高扩散器的效率失速尾翼直道加速超车弯道、直道性能可兼得DRS系统（减阻系统）利用液压系统将襟翼放平，减小下压力和阻力扩散器扩散器是底盘末端的一段上翘结构扩散器给底盘下方被压缩的气流提供了一个释放的出口，进而诱导底盘下方的气流加速作用：疏导气流，提高空气动力学的效能发生碰撞时吸收撞击能量，保护车手安全阶梯鼻锥：使更多的气流流入车底，提高扩散器的工作效率，提高下压力“吸尘器”、“食蚁兽”、“剑齿虎”、……曾经另类的F1赛车F1是高科技、团队精神、车手智慧与勇气的集合体，代表着人类最高的汽车设计制造水平，引领着汽车产业的技术发展方向，是先进民用汽车技术的实验场和发源地。

f1方程式赛车参数摘要：1.F1 方程式赛车简介2.F1 方程式赛车的参数3.F1 方程式赛车参数的发展趋势正文：【F1 方程式赛车简介】F1 方程式赛车，全称世界一级方程式赛车，是全球最高水平的赛车比赛，其影响力和观赏性堪称赛车界的奥运会。

F1 方程式赛车由国际汽车运动联合会（FIA）举办，每年在全球各大城市举办十几场分站赛，最终决出年度总冠军。

F1 赛车以极高的速度、精湛的驾驶技巧和顶尖的科技水平著称，吸引了众多车迷的关注。

【F1 方程式赛车的参数】F1 方程式赛车的参数包括许多方面，以下列举一些主要的参数：1.发动机：F1 赛车使用的是V6 涡轮增压发动机，排量限定在1.6 升。

发动机的输出功率在2021 赛季达到了1000 马力，极速可达每小时330 公里。

2.空气动力学：F1 赛车的设计注重空气动力学效应，车身底部的扩散器、侧裙、前唇等部件可产生强大的下压力，使赛车在高速行驶时紧贴地面，提高稳定性。

3.轮胎：F1 赛车使用的是特制的高性能轮胎，能够承受极高的速度和横向加速度。

轮胎的材质、胎面设计和胎压等参数都会影响赛车在比赛中的表现。

4.悬挂系统：F1 赛车的悬挂系统采用pushrod 式设计，可以精确调整赛车在行驶过程中的姿态，保证赛车在各种赛道上都能达到最佳性能。

5.刹车系统：F1 赛车采用碳纤维刹车盘，制动力强大，且质量轻。

刹车系统的调校对赛车在比赛中的制动性能至关重要。

6.车手与座舱：F1 赛车采用单座设计，座舱狭小且结构坚固，为车手提供良好的驾驶环境。

车手需要佩戴头盔、赛车服、手套等专业装备，以保证安全。

【F1 方程式赛车参数的发展趋势】随着科技的发展和赛事规则的调整，F1 方程式赛车的参数也在不断演变。

未来，F1 赛车可能会采用更环保的动力系统，如混合动力或纯电动力。

此外，智能化技术在赛车领域的应用也在不断深入，如自动驾驶辅助系统、智能底盘调节等。