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[GP進修班] F1義大利站：氣流科學 |
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為了在比賽裡奮力爭取那決定性的秒差，空氣力學扮演著最關鍵的角色。車隊車隊們投入超過總預算20％以上的資金來研究氣流的科學，目的是希望能利用創新的設計來讓賽車跑得更快。為了斤斤計較那幾毫米而嚴謹精確地努力工作，這與他們的座右銘相呼應：贏賽得靠風洞，但失敗則發生在賽道上。
1972年，Colin Chapman帶領F1進入另一個紀元，這位身兼車隊老闆、且極富傳奇色彩的天才設計師為他的Lotus 72賽車配備了扁平的車頭，然後把龐大的散熱器放置在車側。感謝這項革命性的空氣力學設計，再配合尾翼的幫助下，Emerson Fittipaldi為Lotus車隊贏得該年的車手與車隊雙料冠軍。
空氣力學起初的功用主要是用來增加下壓力，當時全部的F1車隊都為了讓賽車能擁有更佳的操控性，而全力投注於研發增加下壓力的辦法。賽車的外型是利用電腦、風洞、賽道實測而設計而成的，主車翼與附屬小翼則是與配置在車尾下方的分流器相互搭配。這項精確的作業是為了給氣流開一條極度完美的動線，隨之盡可能產生更多的下壓力：把賽車壓在路面上，如此一來可以縮短煞車距離與提昇彎道中的車速。專家指出：賽車大約80％的抓地力來自下壓力，只有20％來自於輪胎。
但是下壓力並不代表全部：真正邁向成功的處方是在最大的下壓力與最小的阻力之間找出妥協點。沒有一個理想的單一設定是適合每一條賽道的特性，因此賽車設計的真正藝術是在每一場比賽裡能比對手有更近乎理想的設定。這不是一項簡單的任務，因為光是尾翼就有20種不同的設定方式，而前翼更高達100種。
在設計F1賽車的過程裡，空氣力學被列為最重要的因素。舉例來說，位於前輪與側箱之間的氣流導板，它能讓賽車所增加的速度值甚至會比引擎多幾匹馬力還要來得大。僅有具備風洞設施的車隊才能保持最快的研發腳步，工程師們每年得花上1萬5千個工作小時在風洞中做研究，而光是花在風洞方面的費用就高達4千5百萬歐元。
現代的F1賽車在正常的行駛線上能抵抗高達4G的離心力。如果沒有下壓力，那空氣力學藝術可以讓F1賽車跑出更高的彎速，但這不僅是為了提昇性能，而是給予更高的安全性。
經過實際評量後，F1賽車35％的下壓力是來自於尾翼，儘管如此，它依然會引起更大的阻力，因此尾翼的型式與設定得依照每個賽道的特性來做各式各樣的改變。如果是在義大利站、擁有長直線道與高速彎的Monza賽道，車隊會使用平坦的尾一來增加賽車的尾速；如果是在摩納哥這種街道賽或是低速彎較多的賽道，陡峭的尾翼設定能讓賽車在彎道中得到更多的下壓力來穩定車身，進而可以在彎道中開得更快。賽車的前翼需負責提供25％的下壓力，如果跟在其它車的後方，前翼可以很快地讓車輛減少10％的亂流影響。剩下的40％下壓力是由車尾底部的分流器來負責，這有點像是氣流加速裝置，因為分流器的導管與通道能讓氣流朝著車尾整齊地導出，這能讓賽車對地面產生極大的吸力。
與F1賽車相比，由於外型的差異性，因此市售車反而是有點是傾向利用增加車身浮力來提昇速度。當車輛的負載減輕而讓操控性降低，這因此又牽涉到安全性了，研發工程師的目標是盡可能降低浮力來讓阻力變小。「每一毫米都得被很精確地分析，車底得盡量設計的平整，讓氣流能平順地通過四個輪子中間後，再利用後下保桿的擾流片將氣流導出。」Allianz科技中心的Christoph Lauterwasser博士這麼解釋到：「這是唯一讓風阻係數低於0.30、同時將後軸的浮力降至最低的方法。儘管如此，只要任何人的車上載著車頂置物箱或是車尾綁著腳踏車，這都會完全破壞工程師之前所作的精密發展工作。」
在F1裡也是一樣的，空氣力學仍是賽例修改時都會被提出檢討的要素之一。儘管研發工程師總是會詳盡研究各種的選擇性，但是在將來，降低秒數依然是阻力重重。
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