1200萬(wàn)人民幣左右 F1 的造價(jià) F1 是世界上開(kāi)銷(xiāo)最大的體育運(yùn)動(dòng),相信很多人早已聽(tīng)說(shuō)過(guò)。賽車(chē)的設(shè)計(jì)和制作是一件非常復(fù)雜的工作,而且保密性極強(qiáng),賽車(chē)上的每個(gè)部件不能簡(jiǎn)單地以價(jià)格來(lái)衡量。但是,從財(cái)務(wù)的角度要求,每一個(gè)部件必須有一個(gè)基本價(jià)格。這個(gè)價(jià)格只能組裝出一部可以開(kāi)動(dòng)的賽車(chē),如果再加上科研費(fèi),設(shè)計(jì)費(fèi),風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)費(fèi)(甚至風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的造價(jià)), 公開(kāi)和私下試車(chē)費(fèi)等等,一輛 F1 賽車(chē)的造價(jià)到底是多少呢? 下面是車(chē)輛各組件的價(jià)目清單,也許我們可以從中看出一些輪廓: 這就是為什么我們說(shuō)一輛 F1 賽車(chē)的造價(jià)就要 100 萬(wàn)英鎊的原因,其中以引擎,變速箱, 車(chē)身及電子系統(tǒng)的造價(jià)最為昂貴。上面的價(jià)目并沒(méi)有包括車(chē)隊(duì) 150 到 500 人不等的高額薪資與設(shè)計(jì)車(chē)輛的成本(風(fēng)洞測(cè)試, 計(jì)算機(jī)設(shè)備之類(lèi)),加上之后更是驚人,要稱 F1 賽車(chē)是最昂貴的職業(yè)運(yùn)動(dòng)顯然并不為過(guò)。 F1 的車(chē)身 F1 車(chē)隊(duì)的設(shè)計(jì)小組通常在上一個(gè)賽季的夏天就已經(jīng)開(kāi)始著手討論下個(gè)年度的賽車(chē)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。幾支志在爭(zhēng)冠的大車(chē)隊(duì)甚至在前一年的賽季初就已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行下一個(gè)賽季賽車(chē)的設(shè)計(jì)。 雖然目前仍有許多車(chē)隊(duì)科技總監(jiān)還是喜歡帶著圖紙走來(lái)走去,但是這樣的景象終究會(huì)成為歷史的陳?ài)E。F1 賽車(chē)的零組件已經(jīng)講求到公厘甚至更精密的程序,這已經(jīng)不是手工可以處理的范圍。車(chē)輪部分復(fù)雜的鈦合金組件連計(jì)算機(jī)都需要超過(guò) 36 小時(shí)進(jìn)行切割,很難想像手工處理需費(fèi)時(shí)多久。這就需要借用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。利用卑鄙的男人輸出的資料,計(jì)算機(jī)控制的精密切割器具開(kāi)始打造第一具賽車(chē)模型。制作這具模型的材質(zhì)是人造材質(zhì) Ureol ,不過(guò)它的性質(zhì)接近天然的木材。利用這個(gè)模型,車(chē)隊(duì)可以利用碳纖維生產(chǎn)打造車(chē)身的模具。 模具誕生之后,接下來(lái)就是手工打造的時(shí)間。熟練的技師將碳纖維一層一層地貼在模具上,車(chē)身每一個(gè)部位因?yàn)槌惺艿膲毫Σ煌N上不同層數(shù)的碳纖維與不同的排列方向。每一層碳纖維的排列方向決定了車(chē)身承受壓力將往哪一個(gè)方向分散。所以這個(gè)程序需要謹(jǐn)慎地執(zhí)行,吹風(fēng)機(jī)與手術(shù)刀此時(shí)都會(huì)派上用場(chǎng)。F1 賽車(chē)的碳纖維層數(shù)平均是 12 層,另外在最中央的部分鋪設(shè)蜂巢結(jié)構(gòu)的鋁合金。 費(fèi)時(shí)的碳纖維鋪設(shè)工作結(jié)束后,最后一步就是將車(chē)身送進(jìn)高溫與高壓的特別烤箱中讓每一層碳纖維緊密結(jié)合。這樣的程序要反復(fù)進(jìn)行三次后一具車(chē)身才能算大功告成??境龅谝痪哕?chē)身需費(fèi)時(shí)六周,不過(guò)第一具車(chē)身制造完成后,后來(lái)的車(chē)身只需一周即可出廠。 說(shuō)到 F1 賽車(chē)車(chē)身,便不得不提及各種應(yīng)用其上的空氣動(dòng)力學(xué)組件。正是由于空氣動(dòng)力學(xué)原理在車(chē)身和底盤(pán)設(shè)計(jì)上的廣泛應(yīng)用,才使得 F1 賽車(chē)可以達(dá)到任何賽車(chē)都無(wú)法比擬的水平和規(guī)模。這也是 F1 卓爾不群的原因之一。 對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)在車(chē)身設(shè)計(jì)上應(yīng)用的研究工作是近 20 年才興起的。上
世紀(jì)(
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優(yōu)惠政策) 60 年代, F1 車(chē)隊(duì)認(rèn)識(shí)到在車(chē)身不同地方加裝翼板等擾流部件能夠有效提高賽車(chē)在彎道上的速度,但由于當(dāng)時(shí)缺乏理論體系指導(dǎo),對(duì)這些翼板該加裝在什么地方,翼板的面積大小, 角度如何等車(chē)隊(duì)并沒(méi)有一個(gè)成形的概念,大家都在不斷的摸索和嘗試中。再加上當(dāng)時(shí)的加工工藝并不成熟,翼板在比賽中脫落造成傷亡的例子比比皆是,于是,在賽車(chē)上加裝空氣動(dòng)力學(xué)部件一度被禁止。然而,隨著空氣動(dòng)力學(xué)理論體系的發(fā)展,加上計(jì)算機(jī)科技的興起,使車(chē)隊(duì)深入研究空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)賽車(chē)影響的想法變成了可能。 一直到了上世紀(jì) 70 年代,終于有人想出了得以實(shí)現(xiàn)的辦法。這個(gè)人便是現(xiàn)任麥凱倫車(chē)隊(duì)的首席設(shè)計(jì)師紐維。他從南安普頓大學(xué)畢業(yè)時(shí)的畢業(yè)論文便是以此為題,當(dāng)時(shí)他尚是一個(gè)初出茅廬的小子,但是這一石破天驚的想法讓他成為了 F1 賽車(chē)設(shè)計(jì)和空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)合的開(kāi)山鼻祖。 我們知道,賽車(chē)的車(chē)身是綜合考慮減少車(chē)身迎風(fēng)面積和增加與地面附著力以及賽車(chē)運(yùn)動(dòng)規(guī)則而成型的。賽車(chē)在疾駛時(shí),迎面會(huì)遇到極大的空氣阻力,為了減少空氣阻力,賽車(chē)外形要盡可能呈流線型,座椅靠背傾角便于使車(chē)手處于半臥坐姿,以獲得較小的迎風(fēng)面積。通過(guò)減小迎風(fēng)面積并采用擾流裝置,借以減小空氣阻力,提高速度。賽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)師們必須將影響空氣動(dòng)力表現(xiàn)的各種因素都分析得清清楚楚。 F1 車(chē)隊(duì)在每一?熱?薊嵊蒙閑擄嫻?不同的空氣動(dòng)力學(xué)組件,如果車(chē)隊(duì)間的競(jìng)爭(zhēng)和自然的力量已經(jīng)不是車(chē)隊(duì)考慮的重點(diǎn),那么賽車(chē)主辦單位 FIA 永遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)入新的規(guī)則來(lái)限制 F1 賽車(chē)的速度。年復(fù)一年,空氣動(dòng)力學(xué)的專(zhuān)家們通過(guò)不斷的改良與創(chuàng)新,讓空氣動(dòng)力學(xué)效益更上一層樓。所以,今日的 F1 賽車(chē)堪稱是地球上最完美的貼地飛行器。 F1 的發(fā)動(dòng)機(jī) 自從 1950 年以來(lái), F1 每年都給最優(yōu)秀的車(chē)手授予世界冠軍的稱號(hào),自 1958 年開(kāi)始給最優(yōu)秀的車(chē)隊(duì)授予冠軍稱號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)是沒(méi)有正式的冠軍。 鋁,是當(dāng)今一級(jí)方程式賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)使用最普遍的材料。在 80 年代,鑄鐵已經(jīng)全部被較輕的鋁取代。鋁還取代了鎂,因?yàn)殒V接觸水會(huì)腐蝕。然而,必須承受強(qiáng)大作用力的運(yùn)動(dòng)件還是要用鈦和鋼來(lái)制造。材料基本分配為:鋁 63% (汽缸蓋、機(jī)油盤(pán)、活塞);鋼 29.5% (凸輪軸、曲軸、正時(shí)齒輪);鎂 1.5% (油泵殼);碳素纖維 1% (空氣罐、線圈罩);鈦 5% (連桿、緊固件)。 制造一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要 150 名以上的職工,其中 28 名工程師、 20 名制圖員、 35 名發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械師、 8 名電子專(zhuān)家、 20 名機(jī)械工和裝配工、 4 名系統(tǒng)工程師、 6 名臺(tái)架實(shí)驗(yàn)技術(shù)員、 15 人從事采購(gòu)、生產(chǎn)和檢驗(yàn),另有 15 人為管理人員。 打造F1引擎的材料大部分仍然是鋁合金,外加上少部分的復(fù)合材料。FIA規(guī)定引擎制造
商(
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優(yōu)惠政策)只能選擇10汽缸的設(shè)計(jì),主要原因是在現(xiàn)有的規(guī)定之下V10引擎最有效率。另一個(gè)大家經(jīng)常注意的地方是引擎夾角,V型汽缸夾角的角度從最早的60度到之后的72度、90度,甚至曾有Renault車(chē)廠108度的大夾角V10引擎,F(xiàn)1引擎內(nèi)的曲軸每分鐘旋轉(zhuǎn)超過(guò)18000次,10個(gè)汽缸內(nèi)活塞每秒鐘的位移超過(guò)25公尺。 F1車(chē)隊(duì)每年的預(yù)算約有50%用在引擎的研發(fā)與制作上。高轉(zhuǎn)速、動(dòng)力輸出驚人的F1引擎,所需的零件都需具備高強(qiáng)度與輕量化的特質(zhì)。因些會(huì)用上多種特殊合金材質(zhì),讓F1引擎的造價(jià)驚人。不含研發(fā)費(fèi)用,每具F1引擎的造價(jià)就高達(dá)15萬(wàn)美元,而Mercedes-Benz每年需要約制作80~100具F1引擎以供Mclaren-Mercedes車(chē)隊(duì)使用。 各項(xiàng)性能兼具的F1引擎,仍需考量可靠度的問(wèn)題,一具無(wú)法完成比賽的引擎,會(huì)讓車(chē)隊(duì)的一切努力變得徒勞無(wú)功,因此在研發(fā)階段之后,重要的工作就是不斷地測(cè)試,提高引擎的耐用度與可靠度。不過(guò),F(xiàn)1無(wú)法在守舊的科技中尋找答案,要贏就必須冒險(xiǎn),因此就引擎而言,100%的可靠度是不可能的。而引擎工程師仍須繼續(xù)不斷的在馬力、油耗、重量、尺寸、高轉(zhuǎn)速,可靠度的矛盾中尋求奇跡,創(chuàng)造新的F1動(dòng)力!
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