物理 F1基本素养帖
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此帖为新车迷服务,主要更一些F1术语和F1趣梗,帮助新车迷们更好得看懂F1比赛,了解F1文化。
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F1
英文全称 FIA Formula One World Championship
中文名:世界一级方程式锦标赛
基本介绍:
1、比赛形式:
F1赛季通常由多个分站组成,每年举办约20场大奖赛(Grand Prix,GP,就是MotoGP那个GP),分布在世界各地,如欧洲、亚洲、美洲和中东等地,以前非洲也有,21世纪后取消(具体原因帖主也不知道)
每场大奖赛包括:
练习赛:有一练、二练、三练,使车手熟悉赛道,同时使车队完成赛车调试。
冲刺排位赛:决定冲刺赛发车顺序
冲刺赛:可以视作小正赛,是车手适应比赛,获取积分的重要机会
排位赛:分为Q1、Q2、Q3,决定正赛发车顺序,采取逐轮淘汰制,Q1确定并淘汰P16~P22的发车顺位(26赛季之前只有20名车手时是P16~P20),Q2确定并淘汰P11~P15的发车顺位,Q3确定P1~P10的发车顺位。一般排位赛P1被称为杆位。
正赛:正式比赛,通常持续约1.5到2小时,最长可达约60圈。前十名可获得积分:P1 25分,P2 18分,P3 15分,P4 12分,P5 10分,P6 8分,P7 6分,P8 4分,P9 2分,P10 1分。
2、历史发展(从意义与总体发展角度划分)
1. 暴力美学的黎明(1950s)
F1正式成立于1950年,首届F1世界锦标赛在英国银石赛道举行,共12场比赛。早期赛车多采用自然吸气式直列或V型发动机,排量为2.5升,以阿尔法·罗密欧、玛莎拉蒂和法拉利为代表。催生了如方吉奥这样的“远古真神”
2. 中置引擎的咆哮(1960s)
1960年代引入了更轻的材料(如铝合金车身)和中置引擎布局。1968年,迈凯伦车队首次使用单体壳结构,提升了安全性和刚性。
3、地面效应下的安全危机与规则变革(1970s)
1970年代是“黄金时代”,产生了诸多传奇车手,F1也迎来了发展的黄金时期,F1也逐渐成为世界上规模最大的赛车赛事。为了取得更好的成绩,彼时的工程师都在绞尽脑汁想如何用各种各样的气动布局,但是,大量不成熟的技术导致了某些车手的丧生,因此,1973年,FIA开始加强安全标准,限制各车队的“法外狂徒”。1978年,LotusT7首次采用地面效应,显著提高了赛车的下压力,不过由于技术不成熟,在受到地面干扰时(如压到突起)地面效应就会消失,产生安全事故,因此后来被FIA禁赛。
4、涡轮增压的疯狂与金元时代的爆发(1980s)
进入八十年代,随着影响力持续增大,F1的市场潜力开始毫无保留的爆发,由此进入了“金元时代”。同时,考虑到V12发动机恐怖的质量,各车队开始将目光投向轻量化的小排量发动机,为了弥补小排量发动机动力缺陷,制造商将原自然吸气式发动机改为涡轮增压式。于是,制造商们又在机械动力上开启了新一轮的较量
5、技术爆发下的商业巅峰(1990s)
八十年代末期,有车队为了极致的机械动力,贸然修改引擎参数,导致围场内机械事故频繁。于是,FIA开始进行又一轮改革,取消涡轮增压,回归自然吸气,选择“性价比”较高的V10发动机。但是对于车手仍缺乏保护。1994年,“车神”塞纳在赛车失控后撞上水泥墙后当场死亡。车神的陨落使FIA才开始全面考虑对于车手人身安全保护方面的工作,如水泥护墙改造为轮胎墙、在车身中引入碳纤维结构在撞击时为车手吸收能量等。
九十年代末期,电子辅助系统萌芽,F1即将迎来新时代。
6、电气化与空动技术的成熟(2000s)
进入21世纪,电子技术进一步发展,成为F1车手操控赛车过程中不可或缺的一部分。得益于此,在大量电子技术的加持下,F1气动布局进一步细化,产生了鲨鱼鳍、防滚架等气动组件,对于气动布局的调控更是精确到毫米级。
在环保需求日益增强的大背景下,FIA于2010年将V10引擎改为V8引擎,并于2011年引入DRS系统。
7、油混趋势增强(2014~2022)
2014年,随着气候变化进一步升级,FIA将V8发动机换为V6Turbo Ultra动力单元。2014年,法国F1车手比安奇在雨战冲入吊车底部身亡,FIA推出HALO系统(人字拖),并于2017年正式启用。至今已救下勒克莱尔、汉密尔顿、周冠羽等众多车手的生命。
8、极致的驾驶体验(2022~2025)
2022年,F1再起“地效时代”,同时推进气动布局简洁化,给车手带来了极致的驾驶体验。将F1化为暴力美学与人车结合的舞台,造就了“最好的F1”
9、电能显威(2026至今)
2026年,FIA取消了地面效应,将赛车动力单元油电比调整至1:1,取消NGU-H(热能回收系统),增大NGU-K(动能回收系统)的输出功率和电池储量,同时取消DRS系统,以Overtake模式和Boost模式取而代之,并将F1的前翼与尾翼均设为可调试,将赛车行驶状态分为直道模式和弯道模式,有进一步升级了F1的气动布局,增大下压力,以弥补地面效应的缺席。但是这一系列措施招致了很多F1车迷和车手乃至车队的不满,FIA仍需慎重。
此外,从动力单元角度,可以划分为:
1、起源(1950s、1960s)
代表车型:Ferrari 246 F1 (1958–1961) 2.4L V6 自然吸气、 Cooper T51 (1959–1961) 2.5L I4 自然吸气、BRM P25 (1960–1961) 1.5L H16 自然吸气、Cooper T60 (1962) 2.0L V8 自然吸气
2、V12时代(1970s)
代表车型:Ferrari 312 T (1975–1980) 3.0L V12 自然吸气
3、V6时代(涡轮增压)(1980s)
代表车型:McLaren MP4/1 (1981) 1.5L V6 涡轮增压、 McLaren MP4/4 (1988) 1.5L V6 涡轮增压
4、V10时代(1990~2009)
代表车型:Williams FW14B (1992) 3.5L V10 自然吸气、Ferrari F2002 (2002) 3.0L V10 自然吸气
5、V8时代(2010~2013)
代表车型:Red Bull RB6 (2010)2.4L V8 自然吸气
5、V6Turbo Hybrid时代(2014~至今)
代表车型:Mercedes W05 Hybrid (2014)1.6升 V6 涡轮增压混合动力单元(PU106A)
还有,气动布局角度角度
1、机械传动时代(1950s–1960s)
赛车设计以机械性能为核心,空气动力学尚未系统化。多数赛车采用“长鼻”结构(用于容纳前置引擎),车身低矮但缺乏主动气动控制。前翼和尾翼尚未普及,气动布局基本依赖流线型车身(主要目标是减少阻力)。
2. 翼片时代(1970s)
1970年代,翼片技术成为主流,前翼、尾翼被广泛用于产生下压力。并引入可调节翼角技术,允许车队根据赛道调整攻角。气动布局进入高下压力时代,使赛车在弯道中获得更强抓地力。
1978年,地面效应概念出现,利用侧裙与地面之间的低压区产生巨大下压力,使F1赛车过弯速度首次突破100km/h
代表车型: Lotus 72
3. 地效初探(1978~1983)
1980年代初期,制造商开始开发侧裙和文丘里通道结构,使赛车在地面附近产生高达1000kg以上的下压力。
但是气动布局高度依赖“地面效应”,赛车贴地飞行,带来严重安全隐患:一旦赛车离地或碰撞,下压力骤降导致失控。因此,1983年,FIA禁止使用地面效应,强制要求底板平滑且抬高。
代表车型:Brabham BT46B “Fan Car” 、McLaren MP4/4
4. 气动规范化时代(1990s)
1990年代,为了保护车手安全,FIA开始严格限制气动部件尺寸,F1气动布局开始规范化,限制前翼宽度、尾翼高度。引入双层尾翼等创新设计,但在1998年被禁。同时,气动布局转向复杂外形优化,扩散器、襟翼、导流板广泛应用。车队开始强调气流管理,减少乱流。
代表车型:Williams FW14B
5. 电气辅助与气动融合(2000~2022)
2000年代,在FIA推动下,气动布局继续深化。出现鲨鱼鳍、T型尾翼、前翼端板导流等细节设计。车队开始大量使用CFD(计算流体动力学)和风洞测试,实现毫米级优化。
气动布局追求低阻力和高下压力,即在最小阻力下获得最大下压力。
代表车型: Ferrari F2002 、 Red Bull 、RB6 Mercedes W05 Hybrid
6. 地效时代(2022~2025)
2022年FIA实施重大规则改革,旨在减少赛车之间的气流干扰,提高超车机会。简化前翼设计。引入地台式底盘,是产生地面效应,取代传统底盘。扩大扩散器并优化其形状,使其成为下压力主要来源。同时,对于前轮后方的Y259区域进行气流引导,减少乱流对后车影响,以提升比赛观赏性。
代表车型:RB19、MCL63
7、电气化时代(2026~至今)
取消地台式底盘,换回传统底盘,进一步加强气流管理,整理乱流,提高下压力
历年F1车队(制造商、知名冠名赞助商)
1、法拉利(Ferrari)
厂队参赛年份:1950至今
F1现存唯一元。。。老级车队,获16次车队总冠军及240余场分站胜利。
21世纪保持顶级竞争力,商业与竞技价值标杆。
2、梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)
厂队参赛年份:1954~1955,1959~1960,2010至今
2014至2021年连续8年获车队总冠军,确立混动时代统治地位。
刘易斯·汉密尔顿在此期间获6次车手总冠军。
技术实力与稳定性极高,21世纪统治力最强车队之一。
3、红牛(Red Bull Racing)
厂队参赛年份:2005至今
2010至2013年四连冠,2021至2024年助马克思·维斯塔潘夺得四连冠。
青训体系完善,21世纪最具竞争力厂商车队之一。
4、迈凯伦(McLaren)
厂队参赛年份:1966至今
获9次车队总冠军、13次车手总冠军。
21世纪初与法拉利激烈竞争,技术底蕴深厚,至今仍为顶级车队。
5、威廉姆斯(Williams)
厂队参赛年份:1977至今
获9次车队总冠军,20世纪80至90年代霸主。
21世纪成绩下滑,仍是历史最成功独立车队。
正逐步重返积分区竞争行列。
6、雷诺(Renault)
厂队参赛年份:1977~1985,2002~2012,2016~2020;引擎供应:1989~1991,2001~2003
2005至2006年连续获双料总冠军,终结法拉利统治。
引擎部门长期支持红牛等车队,助力其夺冠。
2021年起更名为阿尔派车队,品牌传承未断。
7、布朗GP(Brawn GP)
厂队参赛年份:2009
前身本田车队,2009年由罗斯·布朗重组。
创造“仅一年参赛即夺冠”纪录。
2009年底被戴姆勒收购,2010年演变为梅赛德斯车队。
8、阿尔法·罗密欧(Alfa Romeo)
厂队参赛年份:1950~1951,1979~1985;冠名赞助:2019~2023
F1元年参与者,1950至1951年连续获车手总冠军。
2019至2023年以冠名形式回归,实质为索伯运营。
2024年起更名为Stake F1车队 Kick 索伯。
9、阿斯顿·马丁(Aston Martin)
厂队参赛年份:1959~1960,2021至今
2021年由赛点车队更名而来,继承印度力量资产。
豪华品牌背书,投入巨大,致力重返领奖台。
2023赛季表现出色,当前中游领跑者。
10、宝马(BMW Sauber)
厂队参赛年份:2006~2009
2008年获车队年度季军及分站冠军(罗伯特·库比卡)。
展现汽车巨头技术实力,21世纪重要厂商代表。
2010年退出后回归索伯私有化运营。
11、丰田(Toyota)
厂队参赛年份:2002~2009
日本制造商,2010年退出。
资金雄厚,2005至2006年获车队年度第四。
研发投入大,对F1全球化推动具里程碑意义。
12、哈斯(Haas F1 Team)
厂队参赛年份:2016至今
美国车队,由吉恩·哈斯创立。
代表F1向北美市场扩张的重要尝试。
采用“购买部件+自主组装”模式,中游典型代表。
13、印度力量(Force India)
厂队参赛年份:2008~2018
2018年被赛点英国有限公司收购,改名赛点车队。
性价比极高,预算有限下多次获年度第四或第五。
21世纪中小车队运营典范,后演变为阿斯顿·马丁。
14、本田(Honda)
厂队参赛年份:1964~1968,2006~2008;引擎供应:1983~1992,2000~2008,2015~2021。
作为厂队或引擎供应商多次参与
21世纪引擎供应从低迷到复兴,2019年后助力红牛重回巅峰。
2026年将以引擎供应商身份联合阿斯顿·马丁回归。
15、莲花(Lotus)
厂队参赛年份:1958~1994;商标授权(雷诺厂队)参赛:2012~2015
曾累计获7次车队总冠军,中置引擎革命引领者。
2010至2015年以“莲花F1车队”名义回归(实为雷诺运营)。
历史地位极高,但21世纪回归多为品牌授权性质。
16、布拉汉姆(Brabham)
厂队参赛年份:1962~1987,1989~1992
杰克·布拉汉姆创立,获2次车队总冠军。
历史最成功私人车队之一。
17、Cooper
厂队参赛年份:1950~1969
首支成功使用中置引擎车队,改变F1设计。
1959至1960年连续夺冠,纯历史传奇车队。
18、Climax
引擎供应:1957~1965
全称考文垂 Climax,支持Cooper、Lotus开创中置引擎时代。
仅作为引擎供应商,活跃于20世纪60年代前。
19、Cosworth
引擎制造商:1967~2013间断性供应
DFV引擎获155场分站胜利,F1最成功引擎之一。
本质为零部件供应商,非竞技主体。
20、米纳尔迪(Minardi)
厂队参赛年份:1985~2005
意大利车队,后被红牛收购演变为托罗·罗索。
长期垫底,以坚韧精神和培养年轻车手闻名。
21、小红牛/红牛二队(AlphaTauri / RB)
厂队参赛年份:2006至今(前身托罗·罗索)
红牛二队,承担青训任务,曾获分站冠军。
知名度依赖红牛体系,独立性较弱,2024年更名为RB车队。
22、阿尔法·罗密欧 (Racing ORLEN)
冠名参赛年份:2018至今(前身索伯)
前身为索伯车队,现为阿尔法·罗密欧冠名赞助。
实质运营方仍为索伯,独立成就有限。
23、乔丹(Jordan)
厂队参赛年份:1991~2005
英国车队,1990年代末曾是领奖台常客。
21世纪后迅速衰落并被转卖,最终消失。
24、普罗斯特(Prost Grand Prix)
厂队参赛年份:1997~2001
阿兰·普罗斯特创立,含其姓名。
经营不善,2001年破产,未能延续辉煌。
25、蒂勒尔(Tyrrell)
厂队参赛年份:1970~1998
英国车队,以空气动力学创新著称。
1970年代曾夺冠,1990年代后沦为下游,1998年被收购。
26、BRM
厂队参赛年份:1951~1977
英国车队,全称 British Racing Motors。
1962年获总冠军,此后迅速衰落。
27、马奇(March)
厂队参赛年份:1970~1977,1981~1982,1992
英国制造,多支车队使用其底盘。
更多作为底盘制造商闻名,厂队战绩平平。
28、Shadow
厂队参赛年份:1973~1980
英国车队,主要使用 Cosworth 引擎。
偶有亮点,整体处于中下游。
29、Surtees
厂队参赛年份:1970~1978
由唯一摩托与F1双料世界冠军约翰·苏尔特斯创立。
竞技成绩一般。
30、Ensign
厂队参赛年份:1973~1982
英国车队,长期在中下游竞争。
从未登上领奖台,1982年被 Theodore 合并。
31、贝纳通(Benetton)
厂队参赛年份:1986~2001
1990年代中期两夺总冠军
2000年被雷诺收购,2002年整合为雷诺车队。
32、Penske
厂队参赛年份:1974~1976
美国车队,仅作为厂队参赛三年。
在美国赛场辉煌,F1中仅是过客。
33、De Tomaso
厂队参赛年份:1961~1963,1970
意大利车队,仅零星参赛。
更多以跑车闻名,F1经历边缘化。
34、Stewart
厂队参赛年份:1997~1999
英国车队,后被福特收购。
仅参赛三年即被收购演变为捷豹,存在时间极短。
35、Ligier
厂队参赛年份:1976~1996
法国车队,1970至80年代有一定竞争力。
90年代后衰落。
36、Arrows
厂队参赛年份:1978~2002
英国车队,长期挣扎于保级区。
2002年被破产清算,结局惨淡。
37、奥迪(Sauber AUDI)
厂队参赛年份:2026至今
2025年开始逐渐接管Kick Sauber车队,2026年新秀表现良好。
38、凯迪拉克(Cadillac)
厂队参赛年份:2026至今
第十一支车队,经过升级,逐渐获得竞争力。