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技术历史、技术、我们身边的事物
一级方程式赛车。 发明和生产的历史
“一级方程式”（eng. FIA Formula One World Championship） - 开轮赛车环形赛车世界锦标赛。 一级方程式世界锦标赛每年举行一次，由不同的阶段组成（具有大奖赛资格）。 年底，冠军得主揭晓。 在一级方程式中，个人飞行员和团队都在竞争。 飞行员争夺世界冠军头衔，而车队则争夺制造商冠军。 参加一级方程式比赛的车队在大奖赛上使用自己生产的赛车（赛车）。 因此，团队的任务不仅是聘请一名速度快、经验丰富的飞行员，提供合格的汽车设置和维护，而且还要从头开始设计和制造汽车。 但也有例外。 例如，直到 1 年，红牛车队和红牛二队的底盘非常相似，几乎完全相同。 它们由 Red Bull Technology 设计和制造（Toro Rosso 汽车基于 Minardi 并且与主稳定器有显着差异，并且在一段时间内继续使用过时的 V2009 发动机运行，带有改进的进气限制器），因为两个团队和公司 - 制造商属于 Red Bull GmbH。 由于车队使用自己的技术制造汽车，并且由于车队之间的高水平竞争，一级方程式不断开发原创技术解决方案，从而导致赛车和公路车的进步。
1894 年，第一次赛车比赛沿着 127 公里长的巴黎-鲁昂路线进行。 任何引擎的汽车都可以参加。 102 名车手提交了申请。 然而，只有 21 辆汽车成功启动（其中 14 辆有内燃机，7 辆蒸汽机），只有 13 辆汽油车和 2 辆蒸汽车完成了比赛。 一等奖由 Levassor 的 Panard（他自己开车）和使用戴姆勒发动机的标致共享。 他们的平均速度为每小时 20,5 公里。 一级方程式赛车始于 1 年代。 今天，这类汽车的价格约为 1950 美元。 一级方程式赛车是一台带轮子的计算机，其动力足以确保航天飞机的飞行。 车载电脑连续记录6000000多个参数。 她将部分信息留在她的 RAM 中，并通过遥测将其余信息传输到盒子中的固定计算机。 在它的帮助下，机械师和工程师可以监控发动机的主要参数——速度、温度、压力、油耗，并评估其他关键特性——例如右后轮悬架的温度。 一般来说，车载电脑是他的助手和朋友。 但当然不是唯一的。 不要忘记飞行员和盒子里的东西。 收音机里不时有命令，比如：“米卡，将燃料供应增加一倍……”或者：“大卫，下一圈我们换轮子……”这些命令由以下人员严格执行懂车的车友：一切都是经过计算的，从外面看更显... 赛车是在最新技术的基础上制造的。 这些技术随后经常用于传统车辆。 因此，盘式制动器和涡轮增压首先在赛车上进行了测试。
一级方程式赛车的车身由超轻材料制成，例如碳纤维。 基本结构独立于设计师，由三个主要部件组成：驾驶舱、带车轮的前后悬架以及与变速箱联锁的发动机。 同时，发动机还作为承重结构元件。 前悬架的主要部分隐藏在鼻锥下方。 它不仅有助于改善空气动力学。 在与轨道上的障碍物发生碰撞时，内置的厚实实心墙可以保护飞行员的腿。 在完成车身时，他们甚至会注意可能影响达到最高速度的最小细节。 流线型的造型是工程师潜心研究和在风洞中反复测试的结果。 它显着降低了高速行驶时的空气阻力，汽车在直线上的行驶速度超过了每小时 XNUMX 公里，从而降低了电力消耗和油耗，当然也因此提高了速度。 为了使汽车在高速行驶时不会失去稳定性，尾翼安装在车身上。 前翼为汽车提供下压力。 赛车发动机功率 - 850-900 马力。 这种电机重约150公斤，因为气缸使用优质铝材，其他部件使用各种轻巧但耐用的材料，因此尽可能轻。 在疯狂的赛车负载下，电机的寿命不是很长。 在赛季开始前和比赛之间，试车手驾驶数百公里。 在赛道上，一个清廉的模块正警惕地注视着他，并将一切记录在他的电子“管道”中。 因此，只要发动机稍微“打喷嚏”，团队就会立即启动其测试程序。 如果任何诊断测试表明发动机出现问题，则会立即将其拆下，装在漂亮的铝制容器中并发送给制造商。 并在车上放了一个备用。 比赛过程中，车队只能祈祷引擎不要出事。 他的改变是不可能的。 轮胎是另一回事。 在 1950 年代和 1960 年代之交，赛车设计师意识到抓地力对于一辆快车来说是多么重要。 从那以后的近十五年时间里，赛车轮胎迅速变胖和膨胀，直到最后，轮廓的宽度没有超过直径。 但随后国际汽联介入并限制了赛车轮胎的尺寸，从而将轮胎工程师的思想从粗放式转向了密集式。 毕竟，不仅可以通过更大的接触面积，还可以通过使用更高粘度的材料来增加车轮对路面的抓地力。 所以到了1980年代初，出现了超软胎。 所有赛车轮胎都比双胎更相似。 唯一的区别是一些在胎面上有花纹，而另一些（大部分）有光滑的哑光黑色表面。 这些就是所谓的浮油 - 寻求增加轮胎与赛道表面的最大接触面积的逻辑结果。 它们于 1970 年推出（在此之前人们认为这种花纹有助于冷却轮胎），现在它们无处不在——不仅在一级方程式中，而且在任何其他赛车上。 很显然，光头的优势只能出现在干燥的赛道上。 一下雨，这样轮胎的汽车就会变成真正的“冰上牛”。 对于潮湿的天气，“雨”橡胶与凹槽一起使用，加速轮胎与水分的分离。 现代轮胎采用无内胎子午线设计，胎体由各种厚度的尼龙帘线制成。 帘线纤维用一层橡胶密封，以防止它们相互摩擦，从而产生热量。 跑步机由天然和合成橡胶、炭黑、油和树脂的混合物制成。 确切的成分是严格分类的。
设计师设法选择了橡胶化合物的成分，使轮胎真正粘在轨道上。 但是，正如您可能猜到的那样，这种橡胶是短暂的。 当然，不是因为它真的粘在沥青上。 在比赛中进行热身，轮胎的最佳工作温度在 100 摄氏度以内，混合物会发生化学反应，进而进一步提高轮胎内部的温度——超过 120 度。 这导致轮胎似乎“沸腾”，开始起泡并最终破碎成碎片。 早在 1980 年代，轮胎更换站通常是随机的。 飞行员只有在与另一辆车相撞时损坏了轮胎，或者驶离赛道并且轮胎上粘着泥土，或者在急刹车时，沥青像锉刀一样，才进入维修站进行“进站”，擦掉卡住的车轮上的橡胶。 但随着不同刚度轮胎的出现，管理人员意识到，可以使用柔软的超高速轮胎代替一套更硬、更耐用的轮胎，并在比赛期间更换它们。 这增加了几秒钟的时间，但给比赛带来了额外的戏剧性。 自 1994 年以来，大约有 10 人受雇在箱子里维修汽车。 三个机械师处理每个车轮，两名在汽车前后使用千斤顶工作，一名与飞行员保持联系，三名装满汽车，两名负责灭火器。 这样的团队更换了所有四个车轮，并在 12-1991 秒内将数十升燃油倒入油箱。 4,28 年迈凯轮机械师展示了最佳的车轮更换时间（当时不允许加油） - XNUMX 秒！ 然而，你仍然需要到达维修区——放慢速度，走到“维修区线”（“车库车道”），然后回到赛道上，超越沿着它奔跑的对手。 由于“进站”，飞行员总共损失了 20 秒到一分钟（取决于赛道的配置）。 因此，使用两套软胶的增益应该在三十秒以上，否则就没有必要围篱花园了。 丰富的赛车轮胎品种以及在比赛期间更换它的可能性导致了负面结果。 首先，进出维修区对车手和机械师都意味着一定的风险。 但最主要的 - “轮胎服务”的成本急剧增加。 一级方程式车手有时被称为角斗士。 的确，在赛道上受伤甚至死亡的风险是相当大的。 为了尽可能地减少它，汽车的驾驶舱由特别耐用的材料制成。 通常在比赛的转播过程中，您可以看到当撞到保险杠时，车轮和车身碎片如何向侧面散开。 似乎无法拯救飞行员，但多亏了拯救驾驶舱，他还活着。 飞行员服装对飞行员的安全至关重要。 在 1950 年代世界锦标赛的黎明，服装只能保护骑手免受……微风的侵袭。 今天的公式主义服装更让人联想到宇航员或超音速战斗机飞行员的服装。 国际汽车联合会关于骑手最大安全的标准非常严格。
一种头盔，从一个简单的纸质头饰和保留，比如说，一个发型，变成了一种强大的防御，在效率上优于中世纪骑士的钢盔。 今天的头盔重约 1,2 公斤，比 1968 年出现的由玻璃纤维制成的第一款头盔轻三倍。 由 LEXAN 材料制成的透明遮阳板于 1992 年取代了玻璃，能够承受以每小时 500 公里的速度发射的石头的正面冲击。
飞行员的现代衣橱还包括一个安全“项圈”，这对于长时间快速转弯时发生的超载（高达 4,5 克）是必需的，训练不足的飞行员很容易撕裂颈部肌肉。 巴拉克拉法帽（“巴拉克拉法帽”）由防火织物制成。 内衣和工作服由 NOMEX 阻燃材料制成——这是唯一一种获准用于一级方程式“工作室”的材料。 NOMEX 保证骑手在乙炔火焰中的安全：1 摄氏度的温度至少持续 700 秒！ 连连衣裤的缝线也是由 NOMEX 制成。 手套也采用 NOMEX 材质，带有皮革手掌，可在绒面革车把上实现最佳抓握； 它们坐得很紧，并用 VELCRO 带子固定在手臂上。 赛车靴由皮革制成，当然也覆盖有 NOMEX，并且还具有泡沫胎面以防止驾驶舱内的撞击。 外底由高度压缩的橡胶制成。 每个骑手都有他最喜欢的赛道，在那里他最容易展示他的最佳品质。 蒙特卡洛有一条传奇赛道，每个赛车手都梦想着获胜。 还有XNUMX世纪末建成的最现代的赛道。 马来西亚雪邦的一级方程式赛道是一个无菌的超级技术设施，与纽伯格林或银石赛道等经典赛道几乎没有相似之处。 这条宏伟的赛道是由德国 Hermann Tilke 公司“Tilke Engineering & Architecture”设计的。 今天，它在这一领域几乎没有竞争对手。 马来西亚人在短短三年内就完成了赛车场的建造。 为此，必须在 250 公顷的土地上砍伐香蕉林。 现在不再是丛林，而是有屋顶的摊位，形状像香蕉叶，一个巨大的购物中心和其他文明的乐趣。 所有这一切都以东方的热情好客、卓越的服务和民族抱负为特色。 120亿美元用于修建这条路线。 迈克尔舒马赫用一个词形容这首歌：“棘手”。 这里有一些非常快的弯道，骑手以五档踩到地板上。 而且有很慢的，克服就秒了。 有两条800米的直道，一条接一条，时速超过300公里。 因此，刹车的负荷很大，就像在蒙扎或德国赛道上一样。 在 1999 年首次抵达马来西亚之前，所有车队和所有车手都已经在虚拟赛道上进行了测试：在计算机模拟器上。 鲁本斯·巴里切罗说，他使用普通游戏机提前学习了雪邦环。 但事实证明，它应该是比它的模仿更复杂。 “赛道看起来比实际上要容易，”拉尔夫舒马赫在自由练习后说，“弯道比看起来要慢，赛道上有些地方很滑。” 总的来说，大多数车手的看法是，这条赛道技术性强、难度大，但美丽而有前途。 “有些弯道很窄，”Eddie Irvine 解释道，“在那里你看不到弯道的出口。另外还有很长的弯道。而且因为弯道类型很多，所以很难找到合适的弯道。赛车的平衡。在体力活动方面，赛道不是很困难，车内比外面凉爽。” 当然，埃迪更显眼，但比赛结束后，赛车手们穿着被湿气熏黑的工作服爬出驾驶舱，就好像他们刚刚游泳一样。 但是没有下雨。 然而，车队经理并不会厌倦欣赏雪邦赛道的基础设施。 “马来西亚应该得到最高的赞扬，这是XNUMX世纪的光环，”同名球队的老板埃迪乔丹在新闻发布会上说。 首席“迈凯轮”罗恩丹尼斯简短地说：“赛道很棒！” 作者：Musskiy S.A.
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