问题

F1 赛车相对于超跑厉害在哪?

回答
F1 赛车:速度与激情的极致对话,为何它比超跑更“厉害”?

当人们谈论极致的汽车性能,超跑总是最先闯入脑海的名字:兰博基尼的蛮牛咆哮,法拉利的跃马奔腾,布加迪的极致奢华……它们以惊人的速度、华丽的外形和不菲的价格,成为无数人心中的梦想。然而,如果你将一辆顶级超跑和一辆F1赛车并列,你会发现,尽管它们都追求极致,但F1赛车所代表的“厉害”,是另一个维度的存在。

那么,F1赛车究竟在哪些方面“厉害”到超跑望尘莫及?让我们深入剖析,揭开这台速度机器的神秘面纱。

1. 极致的空气动力学:这不是为了好看,而是为了生存

超跑固然在空气动力学上下足了功夫,例如那个性十足的尾翼、流线型的车身,它们能提供一定的下压力,让车辆在高速行驶时更加稳定。但是,F1赛车的空气动力学设计,简直就是一场在风洞中进行的、关乎生死的艺术。

全方位的气流控制: F1赛车身上没有一个设计是纯粹为了美观的。每一条线条、每一个翼片、每一个开口,都是为了精准地引导气流。它不仅仅是向下压,更重要的是利用气流在车身周围形成复杂的“气流通道”,将车轮产生的大量紊乱气流有效地导出,避免阻碍车身下方的气流,确保车底扩散器的强大负压产生。
“地面效应”的极致运用: 这是F1赛车最核心的秘密武器之一。通过设计特殊的车底形状(类似一个倒置的飞机机翼)和巨大的后扩散器,F1赛车能够将车身下方的空气流速大幅提升,从而产生巨大的吸力,将赛车紧紧地“吸”在地面上。这种下压力之大,足以让赛车在高速过弯时,车轮受到的横向G力甚至超过其自身重量。想象一下,一辆体重不到1吨的赛车,在弯道里能产生超过1吨的下压力,这是什么概念?超跑的下压力,即使是顶级的,也远远无法与之相比。
复杂的翼片组合: 前翼、尾翼、侧箱翼片、扩散器……F1赛车全身布满了大大小小的翼片。这些翼片并非固定不变,而是根据赛道特点和比赛需求进行精密的调整,甚至在比赛中根据需要进行细微改变。它们如同精密的传感器,能够根据气流的变化实时做出响应,确保赛车在任何速度、任何角度下都能获得最佳的下压力和稳定性。

相比之下,超跑的空气动力学设计虽然也很多样,但更多的是在“优化”和“增强”,而F1赛车是在“创造”和“颠覆”。 它们追求的不是在100公里/小时时风噪小一点,而是能在300公里/小时时牢牢抓住地面,让你感受到过弯时那种“惯性消失”的奇妙体验。

2. 动力系统:纯粹的性能野兽,不考虑舒适性

F1赛车的动力系统,堪称人类工程学在内燃机领域的巅峰之作。它们的设计目标只有一个:在尽可能短的时间内,输出最强大的动力,并且在极端苛刻的条件下可靠运行。

混合动力技术的先驱: 别以为混合动力只是环保概念。F1赛车早在2014年就引入了复杂的混合动力系统,将V6涡轮增压发动机与能量回收系统(ERS)相结合。ERS能够回收刹车和排气产生的能量,并在需要时提供额外的动力爆发。这不仅仅是为了提高燃油效率,更是为了在短时间内获得惊人的加速和超车能力。ERS的动力输出,甚至比一些超跑的整个发动机还要强大。
极高的转速和爆发力: F1发动机的转速可以轻松突破10000转/分,甚至达到15000转/分以上。这意味着它们能在瞬间输出巨大的功率,让你感受到如火箭般的推背感。这种高转速的特性,是为了在赛道上实现最快的加速和最灵活的动力响应。
轻量化与耐用性的平衡: F1赛车的发动机虽然强大,但同时也要做到尽可能轻量化,并且能够在长时间的比赛中保持稳定运行。这需要运用大量的先进材料,如钛合金、碳纤维等,并进行极其精密的制造和调校。

超跑的发动机同样强大,很多也采用了涡轮增压或混合动力技术。 但是,它们在设计时会考虑更多的因素,比如驾驶的平顺性、噪音控制、燃油经济性(相对而言),以及更长的使用寿命和更低的维修成本。F1赛车则完全抛开了这些“杂念”,它的“生命周期”甚至可能只有一场比赛,它的存在就是为了将速度推向极致。

3. 传动系统:闪电般的换挡,极致的效率

F1赛车的手动挡早就成为了历史,现在的赛车都采用半自动变速箱。但这个“半自动”,可不是我们日常认知中的那种。

换挡速度快到不可思议: F1赛车的换挡时间以毫秒计算,甚至比眨眼的速度还要快。每一次换挡,都如同子弹出膛般干脆利落,几乎不会有动力中断的感觉。这种极致的换挡速度,是保证赛车在每一圈都能以最快速度通过每一个弯道、每一次直线加速的关键。
高度集成与定制化: F1的变速箱与发动机、底盘等系统高度集成,并且是根据每支车队、甚至每位车手的需求进行高度定制化的。它们需要承受巨大的扭矩和压力,同时也要尽可能轻便。

超跑的自动挡或双离合变速箱已经非常出色,换挡速度也很快。 但与F1的赛道级变速箱相比,它们在速度和直接性上仍然存在差距。F1的变速箱更像是一个为赛道而生的“工具”,而不是为了日常驾驶的“便利”。

4. 轮胎:抓地力的秘密,性能的基石

轮胎是连接赛车与地面的唯一媒介,它在F1赛车上扮演着至关重要的角色。

专为赛道而生: F1轮胎的设计目标是提供最大化的抓地力,以应对极高的速度和强大的G力。它们通常使用特殊的橡胶配方,能够在极短的时间内达到最佳工作温度,并在比赛后迅速降温。
磨损是不可避免的代价: 为了追求极致的抓地力,F1轮胎的磨损速度惊人。一套轮胎可能在几十圈内就会被磨损得面目全非。这种“消耗品”的属性,是与超跑轮胎最大的不同。超跑轮胎则需要在保证抓地力的同时,兼顾耐磨性和舒适性。

可以说,F1的轮胎是其整个性能体系的“基石”。 没有如此强大的抓地力,再强大的动力、再精妙的空气动力学都无法转化为实际的赛道表现。

5. 悬挂与刹车:掌控失控边缘的艺术

F1赛车上的悬挂和刹车系统,简直就是为“在失控的边缘起舞”而设计的。

极简但高效的悬挂: F1赛车的悬挂系统看起来非常“粗犷”,但其设计极其精妙,以确保在高速过弯、颠簸路面都能保持车轮的有效接触。它们允许车辆在弯道中以非常规的角度倾斜,但仍然能让车轮牢牢抓住地面。
强悍到匪夷所思的刹车: F1赛车的刹车系统,特别是碳纤维刹车盘,能够承受极高的温度和巨大的制动力。它们可以在极短的距离内将赛车从高速降至低速,而且刹车踏板的行程和力度都经过了极其精密的调校,让车手能够对制动进行细致的控制。F1赛车的刹车性能,甚至能在几秒钟内将速度从300公里/小时降至80公里/小时。

超跑的悬挂和刹车系统已经非常先进,但它们仍然需要兼顾日常驾驶的舒适性和一定的路况适应性。 F1赛车的悬挂和刹车,则是将“极限性能”推向了极致,它们不会考虑舒适性,只为最快圈速服务。

总结:不同的“厉害”,不同的使命

所以,当你说F1赛车“厉害”在哪里时,它并非仅仅是“更快”,而是它在每一个技术环节都将“极致性能”作为唯一的目标,并且为此不惜一切代价。

超跑的“厉害”,更多的是在 “极致的工程美学” ,是你在日常驾驶中也能感受到那种澎湃的动力和精准的操控,是它在你心中种下的“梦想”。
而F1赛车的“厉害”,则是 “纯粹的赛道机器” ,是它在极端的环境下,将汽车性能的各个维度推向了人类科技的极限,是它在赛道上留下的那一道道惊心动魄的“印记”。

将F1赛车与超跑比较,就像是将一架战斗机与一辆跑车比较。它们都追求速度,但一个是在天空中巡航,一个是在地面驰骋,它们的“厉害”体现在截然不同的领域和使命上。F1赛车,是汽车工业在特定环境下,对速度和操控的终极探索,是科技力量在赛道上的淋漓尽致的展现。

网友意见

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F1是个有弯角的赛道,而不是一根笔直的跑道。赛车得不停地加速减速和转弯,所以极速不是决定性因素。开着战斗机或者火箭去比刷圈,也是不行的。

粗略看,影响圈速的因素大致有四个:

(1)加速;(2)减速;(3)过弯;(4)极速。

下面所有的数据都来自维基百科:


(1)加速能力:

原理很好理解,减速过弯之后,需要加速出弯,这个当然越快越好。

F1 现在用的是1.6升引擎,转速15000。 加速能力如下:

  • 0 to 100 km/h (62 mph): 2.4 seconds
  • 0 to 200 km/h (124 mph): 4.2 seconds
  • 0 to 300 km/h (186 mph): 8.4 seconds

相比之下,量产车的加速能力都比较废柴。

0-100公里我随手查到的最快的记录是柯尼塞格Gemera, 1.9秒。但其实看过比赛都知道,0-100公里的加速除了启动之外,基本用不到。 主流的超跑也差不多在2.5秒以上。

更加有意义的数据是0-200加速时间,这个F1优势就很大了。 最快的布加迪也要5.5秒,比F1慢了1.3秒之多。

0-300就更加没得看了,量产车都要10秒以上:

而且排名前列的量产车都是油老虎,布加迪chiron是8升的引擎……相比之下F1的1.6升引擎就是小朋友(雾)。


(2)减速能力

刹车能力强说明赛车能在直道上保持更久的高速,然后再刹车进弯。这样圈速自然提高了。

维基:

An average F1 car can decelerate from 100 to 0 km/h (62 to 0 mph) in about 15 meters (48 ft)

An F1 car can brake from 200 km/h (124 mph) to a complete stop in just 2.9 seconds, using only 65 metres (213 ft)

这也是很正常的,F1 的刹车G力超过4G,这个开起来非常难受,会呼吸困难。 相比之下,量产车的刹车距离都要长得多,顺手查到的记录是麦克拉伦Senna, 200-0刹车100米。 F1只有65米。 差距巨大。


(3)过弯能力

大概理解就是,下压力越大,同等条件下过弯的速度越快。因为轮胎的抓地力变大了,不容易在弯角里被甩出去。

照抄维基:

The aerodynamic forces of a Formula 1 car can produce as much as three times the car's weight in downforce. In fact, at a speed of just 130 km/h (81 mph), the downforce is equal in magnitude to the weight of the car. At low speeds, the car can turn at 2.0 g. At 210 km/h (130 mph) already the lateral force is 3.0 g, as evidenced by the famous esses (turns 3 and 4) at the Suzuka circuit. Higher-speed corners such as Blanchimont (Circuit de Spa-Francorchamps) and Copse (Silverstone Circuit) are taken at above 5.0 g, and 6.0 g has been recorded at Suzuka's 130-R corner. This contrasts with a maximum for high performance road cars such as Enzo Ferrari of 1.5 g or Koenigsegg One:1of above 1.7 g for the Circuit de Spa-Francorchamps.

大致说来,130公里的时候,下压力等于车重;低速时下压力两倍车重;210公里时下压力三倍车重; 高速弯角时下压力可以超过5倍车重。

相比之下量产车的下压力在高速弯角下也只有1.5(法拉利恩佐)-1.7(柯尼塞格1)倍车重。

这一趴可能是F1在赛道上秒杀所有其他车辆的最大的因素了。


(4)极速

F1 比赛时的极速大概也就是300多一点,官方记录也只有350左右。不过这玩意儿其实是平衡的产物。 因为赛车需要调整出足够的下压力。而下压力越大,鼻翼和尾翼的阻力也就越大,极速也就越小。所以能看见在弯道多的赛道,赛车的极速会变慢。相反,在弯道少的高速赛,极速会变快。 就是这个原因。F1全年的比赛其实纯正的高速赛道并不多,所以单纯追求极速得不偿失。

当然,F1的极速其实是不慢的,本田BAR007非官方记录在直道上刷也刷出过400公里,除了几辆超过300mph的怪兽之外,也是顶级超跑的水平了。


以上 。

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