2022年3月，巴林國際賽道，當梅賽德斯賓士第一次拿出了與眾不同的零側箱設計時，他們瞬間成為了全世界車迷討論的焦點，數不勝數的車迷、媒體預測奔馳將會無情地拿走第九連冠。而短短幾天後，2022年3月18日，F1新規則盛大的揭幕式上，奔馳三四名完賽的成績也難以掩蓋他們持續一整場的疲軟表現，從那以後纏繞了他們接近一整年的海豚跳，也宣告著曾經叱咤風雲的八冠王朝已經徹底更叠。零側箱設計自然成為了車迷口誅筆伐的焦點。為什麽奔馳車隊會選擇如此激進的設計呢？零側箱給奔馳帶來了什麽？代價又是什麽呢？本期賽車風雲錄，我們將分上下兩期為您剖析零側箱背後的秘密，看看奔馳車隊做對了什麽，又做錯了什麽。
預謀已久
如果你從2018年就開始關註F1賽車的技術細節，你可能對於奔馳車隊喜歡收緊車身的設計風格有所耳聞。讓我們看看下面這些賽車，你大概就能明白了
這是奔馳車隊從2018年開始的車身設計，引擎罩像是緊身衣一樣緊貼下方十分緊湊的引擎包裝，並且這樣的設計思路一以貫之，從未改變。圍場中的其他車隊也十分眼饞這樣的設計思路。2021賽季，Alpine的執行總監Marvin Budkowski面對媒體時直言不諱的表示，「我們認為更窄的側箱能帶來更高的效能」 但這並不是嘴上說說這麽容易。根據奔馳前技術總監艾瑞森的說法，奔馳車隊的引擎部門從2019年開始就盡全力升級他們的引擎，讓發動機可以在更高溫的工況下穩定執行，而這正是奔馳車隊可以收緊車身乃至於丟掉側箱的底氣。要知道，他們的友商法拉利車隊甚至直到2021賽季才開始逐漸收緊他們側箱後面的可樂瓶區域，這和他們2019賽季以來引擎的高熱量特性是分不開的。
而收緊車身的優點其實也是顯而易見的。更緊湊的尾部給後懸掛設計、氣動設計都留出了足夠的空間。在大量降低阻力的同時，也給可樂瓶區域的氣流設計提供了新的思路。在傳統的可樂瓶區域中，氣流一般會被迫分為上下兩個通道，而更加收緊的尾部、更小的側箱再搭配側箱後面大角度的下切，這兩個通道的氣流會迅速融合，更高能量的氣流將會直接流向後剎車區域，同時減少了傳統可樂瓶區域裏低能量氣流分離的現象。這個時候細心地馬修可能會問了，這樣分割出上下兩個通道不正是現在大多數車隊采取的下洗策略嗎？沒錯，在2022賽季梁翼被規則允許之前，這樣收緊的設計確實可以給車隊爭取到上面提到的種種優勢。但梁翼出現以後這兩種方案孰強孰弱並不能這樣簡單的分析，很明顯奔馳也在這兩種選擇中搖擺了許久，不然他們就不會在2022賽季開始前推出兩款賽車。而最終他們還是選擇了這個看似更加極端的方案，也讓他們踏上了和其他車隊截然不同的研發道路。
氣流設計
正如前面所說，奔馳車隊的氣流設計不同於其他車隊，但其設計目的其實是大同小異的。正如時任技術總監艾利洛所說，他們並沒有和其他車隊在氣動方面差的很多，只是實作方式和外觀看著不太一樣而已。事實也確實如此，一般而來說，車身部份的設計目的主要有兩個，一是減少氣動阻力，二是為氣動套件梳理氣流。奔馳的減阻思路不同於法拉利為代表的浴缸設計或者阿斯頓馬丁為代表的滑梯設計，奔馳車隊放棄了花裏胡哨的凹槽，而是采用更直接的減少投影面積的方法來減少氣動阻力，結合氣動阻力的計算公式，我們很容易理解這樣緊湊的設計是如何減少阻力的。另外，減小側箱乃至於丟掉側箱，讓奔馳車隊在沿著賽車的軸線位置獲得了更多的空間，只要氣流的分離、附著控制得當，大量的幹凈氣流得以從這個區域流向車輛後部，這將會給尾部諸多套件帶來巨大的效能提升。
不過理想總是很豐滿的，F1的氣動設計也絕對不是這樣想當然的結果。經驗豐富的馬修應該很快就會問了「沒有側箱的支撐，奔馳要怎樣管理他們的前輪亂流呢？」這也正是絕大多數車迷疑惑的地方，是啊，我們之前的節目中也有講到側箱的一大功能就是產生高壓區推開前輪的亂流，那奔馳又是如何做到不用側箱就控制好輪胎亂流的呢？別急，接下來的內容有點幹，但你會對F1的空氣動力學有更加深刻的理解，歡迎來到渦流的世界。
渦流發生器
相信你一定註意到奔馳了奔馳側箱正上方那個形狀怪異的防撞結構，這正是零側箱也能管理好氣流的關鍵所在。唉，你有沒有覺得它很像其他東西，假如這樣對比呢？
沒錯，奔馳車隊防撞結構的氣動外形設計，讓它近乎以一對「機翼」的形態存在於車身上，你甚至就可以把它看為一對機翼，目前暫時沒有一個合適轉譯稱呼它，我們暫且叫它中翼。它與機翼相同，會在翼片的上方產生低壓區，下方產生高壓區，下方的高壓氣流在翼尖處產生向低壓區流動的趨勢，從而產生了一個巨大的渦流，在航空領域裏，這便是我們熟悉的翼尖渦。透過這個仿真視訊，我們明顯可以看到翼尖渦產生的過程。中翼下方的高壓區和這個巨大的渦流，將前輪的亂流推向車身以外，實作了和有側箱的賽車一樣的氣流管理，來看看下面這張仿真影像把，在前輪輪轂罩存在的情況下，奔馳車隊對前輪亂流的管理甚至要優於某些有側箱的車隊。
你以為這就結束了？並不是哦~新規下巨大的豎直列板同樣有著相同的功能。奔馳車隊最外邊的高大尖銳列板，同樣是氣流管理的決定性因素。
經過前懸架梳理的高速低壓氣流以設計好的流線流進底板下方，而列板外側則是低速高壓的區域，這同樣會產生出一個巨大的渦流，我們可以稱之為底板前緣渦。這塊巨大的列板不僅僅可以從實體層面推開前輪亂流，它產生的渦流更是對底板效能產生了至關重要的影響。再來看這個仿真視訊，我們可以明顯看到剛剛提到的兩大渦流。得益於和其他套件的配合以及渦本身的誘導速度的存在，這兩個旋向相同的渦構成了空間上相對穩定渦對，翼尖渦在車身上方穩定懸浮推開亂流，前緣渦在底板邊緣穩定存在給地板抽氣制造更大的負壓區。甚至由於渦是低壓區，低壓的渦拍打到後輪上會比幹凈氣流直接拍打到後輪上減小更多的阻力。並且，我們推測中翼邊緣、後視鏡下方的翼片也是同樣的作用，這些小型的渦流發生器透過產生若幹小渦流來誘導、控制甚至強化中翼產生的翼尖渦，真是精妙的設計，不是嗎？
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我們繼續回來，既然前輪的幹擾已經解決了，那是不是就意味著可以下班吃飯、躺著奪冠了呢？哈哈哈，當然不是。上面的方案只是解決了減阻和氣流管理兩個方面的問題，而尾部的氣流強度和有側箱的車隊相比孰強孰弱，我們並不能這樣輕易地下結論。奔馳的解決方案依舊是利用這個小小的中翼來產生下洗氣流。它的原理涉及到一些基礎的航空知識和升力的產生原理，深究下去甚至涉及到環量等等比較復雜的黏性流體力學知識，我們在此就不過多贅述了，感興趣的馬修可以留言告訴我們，我們找機會開一期節目專門講講這些基礎的原理。在這裏我們只需要知道，翼尖渦的存在進一步加大了中翼的下洗趨勢。無論是法拉利風格的浴缸、阿斯頓馬丁風格的滑梯還是紅牛風格的下洗側箱，他們的起始位置都在這附近，而這些部件的存在，也都是為了提高梁翼以及後剎車翼片的效能，那麽這些方案孰強孰弱呢？我們馬後炮一下，從奔馳的摩納哥升級計劃中，後視鏡支架和中翼導流翼片都沒有調整的做法來看，他們對自家的氣流控制方案應該還是很滿意的。但從他們采用全新的下洗風格側箱來看，零側箱賽車的尾部氣流強度並不盡如人意。什麽？你問為什麽會這樣？這涉及到另一個更有意思的知識，想想就讓人興奮。
能量摻混
玄機就藏在剛剛的仿真視訊裏，細心地馬修可能剛才就在彈幕裏面發現了。其實阿斯頓馬丁也有一個渦流在車身上方不是嗎？沒錯，如果你觀察的再仔細一點，你會發現這個渦起源於前輪的後部，並且他會逐漸向車身方向靠近。同時，我們可以發現這個渦的旋向和奔馳的中翼產生的翼尖渦是相反的，他很好的說明了側箱存在的另一大意義，吸引外部的高能量氣流。在這個仿真中，紅色區域就是高能量氣流。通常意義上來說，靠近壁面的氣流由於黏性的存在速度為零，這就是低能量流，相反，遠離壁面的就是高能量流。為了最大化尾部氣動套件的效能，我們希望更多更強勁的高能氣流流向他們。阿斯頓馬丁，以及剩下在側箱上開槽、打洞等等等等的車隊，都在側箱內部產生了一個高速流動的低壓區，輪胎小翼甚至前翼拋來的渦就會被拉到側箱附近，而渦在旋轉過程中也將外部氣流的能量重新註入到了側箱附近，配合側箱上方和側箱下方兩個通道的高能量氣流，尾部套件的效能將被極大的提升。而奔馳車隊在側箱上方的超大翼尖渦由於旋向相反，高能量氣流只能繞著它從上方重新摻混進來，搭配車身附近被翼尖渦保護好的高能量流，流向尾部。一個中翼就能實作如此多極致的功能，這真的是一個優秀的設計…….真的是這樣嗎？
結局
巴林大獎賽，由於輪胎溫度問題七冠王漢米爾頓出站便被新秀周冠宇無情超越。無休無止的海豚跳引來對手乃至死敵的嘲諷。自家引擎效能疲軟，當家車手不斷傳出退休傳聞，八冠王朝徹底崩塌甚至被老對手法拉利超過，2023年全年積分甚至不到榜首紅牛車隊的一半。奔馳車隊到底怎麽了？如果問題不是側箱，那問題究竟在哪裏呢？
這是奔馳車隊技術分析的第一期節目，下一期節目中我們將為您剖析奔馳車隊的問題所在。感謝各位馬修的收看，你們的支持一直是我們更新的動力，讓我們下期節目見。
