F1方程式赛车手为什么要躺着开车？只是为了阻力小吗？车手整体的确是呈半躺状态，只露出头部在车身以外，目的是为了尽可能得减小空气阻...
F1方程式赛车手为什么要躺着开车？只是为了阻力小吗？
车手的整个身体都在被称为“单体壳”结构的保护之下，该结构可以说是F1全车中最为坚固的一部分，因为其直接关系到车舱中的车手的生命安全，而像是鼻锥、赛车尾部扩散器、T字架，都是能够在撞击中吸收大量能量的缓冲装置，以此来吸收掉撞击的能量，保护车手。
F1 赛车为什么能跑那么快？背后有什么黑科技呢？
一级方程式赛车揭密---空气动力学
虽然一级方程式赛车是一种高速汽车，但在机械概念上却较接近喷射机，而非家庭房车。它们巨大的双翼不但具用商业广告牌的作用，同时还可以产生至关重要的「下压力」。这种空气动力会使流经汽车上方的气流将车身向下压，使车子紧贴在车道上。相反地，飞机则是利用巨大的双翼产生「上升力」。
将车身压在车道上可使轮胎获得更大的抓地力，进而在弯道时产生更快的加速度。由于一般普通房车没有下压力，因此甚至无法产生1G（一个重力单位）转弯力。一级方程式赛车能产生4个G的转弯力。
在时速230公里时的状况下，F1赛车上方气流产生的下压力足以使它在隧道里沿着隧道的底部行走。
在设计当今一级方程式赛车的过程中，扮演重要角色的空气动力学家正面临着一个基本的挑战：如何在产生下压力的同时不增加空气阻力。这正是汽车必须克服的问题。
在汽车空气动力设计的过程中，风洞扮演着重要的角色。进行风洞实验时，通常先制作一半体积的模型，而风洞就像一个巨大的吹风机，将空气吹向静止的模型。
虽然这个吹风机的价格非常昂贵，但积架车队仍然编列四千九百万美元的预算，将在该车队新建的银石（Silverstone）工厂建造一个风洞。
空气动力可以根据不同赛车场的特征而调整。较直的跑道需要较低的下压力设定值，如此可减少阻力，并且有助于赛车提高极速。较曲折的车道需要较高的下压力设定值，如此可令赛车的极速降低。例如，在曲折的Hungaroring车道上，赛车很难达到300km/h的速度，但在Hockenheimring车道上，车速可以超过350km/h。
一级方程式赛车揭密---制动能力篇
由于使用了碳纤制动器（这种装置最先使用在商用飞机上），一级方程式赛车有着惊人的制动(煞车)能力。
这种制动器是利用将动能转换成热能的原理减速的，工作温度接近摄氏 700 度。在阴天比赛时，转弯减速时不难见到制动器炙热发红的景像。
一级方程式赛车可以在 1.7 秒和 26 公尺的距离内，从100 km/h 减速到完全停止，而斜背式家庭房车则需要 2.86 秒 和42 公尺的距离才能达到同样的效果。
一级方程式赛车揭密---计算机篇
计算机改变了一级方程式的比赛方式
除了实际测量的资料外，在将赛车驶往车道之前，车队会先使用仿真软件设定变量，例如齿轮比和车翼设定值等等。
同样的，车队会在测试台上，仿真赛车道的应力特性而对引擎进行测试。
一级方程式赛车装满了感应器，测量任何可用来提高性能的资料。积架声称它利用微波联机，在赛车每跑完一圈时，就可以从赛车上下载4MB的资料到维修站。
维修站和和车队总部之间已建立起网络联机，因此双方都可对资料进行评估。
一级方程式赛车揭密---转向篇
由于最新型的方向盘配备内建 LCD 显示屏、碳纤结构、和各种控制装置，因此价格高达 5 万英镑。
方向盘的形状奇怪是因为车手根本无须将手移离方向盘。标准的一级方程式方向盘只须转动半圈就可完成从最左到最右的转向动作，但标准房车却需要转三圈才能达到相同的结果。
方向盘是可以拆卸的，以方便车手进出驾驶室。
方向盘后面的控制板用来换档，开始比赛时可操作离合器。
一级方程式赛车揭密---变速箱篇
虽然赛车比赛规则禁止使用自动变速箱，但是赛车比赛规则也只规定车手必须自己选择换档，因此车手们可以使用半自动系统，利用液压操作离合器和转档叉，方便车手可以随时拉起方向盘后方的两个排档杆进行换档。
半自动系统可以达到急速换文件的目标，车手只需要0.02秒就可完成全部换档动作，而一般轿车则需要0.5秒才能完成换档。
进入特定弯道时，车手可以预先设定一连串的定时换挡，免除了在接近弯道时用手操作数次排档杆的麻烦。
一级方程式赛车揭密---重量篇
赛车比赛规则规定赛车加车手的总重量不可低于600公斤。为了使重量保持最小，所有车队都广泛使用碳纤材料，而这些材料的强固性足以支撑车子的重量。
碳纤材料在七十年代末期首先应用在飞机机翼上。1981年，麦克拉伦车队（McLaren）首次以碳纤材料制造整个赛车底盘，并以之取代传统的铝制底盘。
一个碳纤车身的生产需要六个星期的时间，制成之后再放入压力锅进行高压烘烤，让这种高科技的碳纤材料可以坚固起来。
碳纤车身是在净室中以手工方式制造而成，因此，可防止在编织碳纤板之间混入异物，进而防止碳纤产生弱点。
虽然赛车比赛规则规定了最小重量，但车队还是尽可能削减多余的重量，因此，会再使用压舱物把重量提升到600公斤。压舱物可以堆放在车上的任何部位，因此车队可以针对不同的车道变更车子的重量平衡。而顶级车队使用的压舱物重量甚至高达80公斤重。
一级方程式赛车揭密---轮胎篇
F1 赛车轮胎的工作温度大约高达摄氏100度。只要温度稍低一点，轮胎就变得容易打滑。所以在上胎之前，工作人员会先把轮胎放到一个叫做「轮胎保温袋」的特殊毯子里，以便尽量使轮胎保持工作温度。
弯道打滑容易引起轮胎过热或者起泡，加快磨损的速度。车手必须小心保护轮胎，以便撑到下一次进维修站，或撑到比赛终点。
比赛之前，车手必须从赛车官方的合法轮胎供货商普利司通(Bridgestone)提供的不同轮胎组合中选择轮胎。较硬的组合较耐用，但是抓地力较小。因此使用这种轮胎组合的赛车绕圈速度会稍微慢一些，但是可以用较少的进站维修次数作为弥补。较软的组合较易磨损，但是抓地力较大，可使赛车产生较快的绕圈速度，但是这种轮胎很少能撑过100公里。
队为不同的天气准备不同的轮胎。四槽轮胎在干地时可发挥最大性能，而湿地轮胎的触地面会有花纹，方便排出车道表面的雨水。中间型轮胎适用于潮湿天气。
一级方程式赛车揭密---引擎篇
虽然所有车厂都使用 V10 结构，但五个汽缸两侧之间的角度却不尽相同。
由于赛车比赛规则规定引擎容量不可超过3000 cc，因此，引擎供货商们莫不竭尽全力想尽办法制造接近这个标准的引擎。福特Coworth V10 CR2 的排气量为2998 cc。
今年宝马 BMW 将会使用自制的V10引擎来参加一级方程式赛车。宝马公司在墨尔本的第一分站赛中提供了 10 具引擎，并希望在本赛季中可以生产50具V10引擎。
V10可提供"大约"800 匹马力的动力（车队通常不愿透露正确数字），相当于一般家庭房车1.6公升引擎马力的8倍。宝马声称，最强的 F1引擎马力记录是1986年由涡轮增压四缸引擎产生的将近1100匹马力 。
大部分普通房车的引擎每分钟最大转速约为6000转，但F1引擎的转速可达每分钟18000转，其活塞加速比子弹还快。
F1 引擎是非常轻巧的。积架(Jaguer)R1 的引擎只有569 mm 长、506 mm 宽、492 mm 高 (包括风箱)。离合器只比成年男子的拳头大一点而已。高科技材料使得引擎变得很轻，重量只有 97 公斤。
详细资料花絮：例如，F1 火花塞的韧性比一般普通房车强，如此才能承受每分钟转 18000 下的震动。但它们的尺寸却比较小，螺纹直径只有 10 mm（标准火星塞为 14 mm），所产生的火花也比标准火花塞大。
令人惊讶的是，虽然 F1 引擎的燃烧温度可达摄氏 1,000 度，但在运转时却比普通房车引擎温度稍低。一级方程式 V10 的冷却剂温度可低到摄氏 110 度，油料温度可达 140 度，大约比普通房车低 20 度。
F1是国际性的赛车比赛，它被称为是全球消费最高、奔跑的速度最快、科学技术的含量最高的一项运动，它不仅有极高的商业价值，而且对人的吸引力非常大，影响程度也不小，正是这样，F1已经跻身于世界的“三大运动”之中，发展得越来越快，参赛者日益增多，关注着这项赛事的人也越来越多。
F1的速度快，是大家都知道的事，但它的快，不仅单单的表现在它的速度上面，更表现在许多其他的方面，分别是：赛车的直线速度、赛车的加速度、F1的过弯能力和它的刹车。F1的直线速度，其实跟其他类型的车相比，还存在一定的差距，一方面，是为了车手的安全着想，另一方面则是在十多年前，F1的引擎早就已经降了又降，以做限制。
就目前的情况来说，它最厉害的地方，在于它本身优异的过弯能力。F1的赛车有强有力的配套动力学装备。它的过弯能力，几乎没有对手能够超越。在高速度的气流穿过车身的时候，F1的尾翼及车身上的其他小型的套件会对车身产生压力，能够让赛车的轮胎产生更大的摩擦力。另一个影响赛车速度的组件，就是他的刹车。
F1的刹车非常的灵敏，效力很高。主要就是因为车身的稳定性对它的影响，其他的车型，如果过快的减速，可能会导致失控，而F1经过多次的调试改装，它的车身就越加的稳、而刹车也比一般的车更加的有效。所以，正是因为F1的车做了最合适的组合，因此它的速度较一般车型来说，快得多。
F1赛车的座舱为什么不像战斗机那样封闭起来？
为什么F1赛车把车的底盘设计的那么低呀？请详细解释一下。
难道是和速度有关？1；空气动力学
2；轮胎的抓地性能 轮胎性能＝抓地力×耐磨性
F1轮胎要求具备良好的抓地性和耐磨性，这是两种互相制约的性能。 抓地力是指利用柔软的化合物使轮胎咬住地面的能力，轮胎通过与地面的摩擦产生热量，能够使橡胶逐渐变软，柔软的化合物容易在短时间内达到适宜的温度，但是轮胎磨损也非常快。今年在比赛中不允许换轮胎，必须采用更硬的化合物确保轮胎的耐磨性，所以抓力地大大降低了，FIA就是用这个办法来减慢赛车的速度。 比赛中，轮胎获得最佳抓地力的理想温度为80度至100度，如果轮胎温度超过了正常使用的温度，轮胎表面会出现起泡现象，严重影响轮胎的性能。轮胎是否气泡主要取决于轮胎中心的温度，如果内部温度低于表面温度很容易导致起泡。比赛过程中，轮胎表面的温度经常迅速上升，比如驾驶失误导致轮胎锁死，或者赛车调较出现问题，造成轮胎过热等。橡胶是高度绝缘体，轮胎表面的高温不可能很快传递到中心，所以要让轮胎在高温下有上佳表现，只能等到轮胎内部温度也达到相当高的水平。 另外一个影响轮胎表现的主要因素是胎压。轮胎的充气量在F1是一个关键因素，必须寻找完美的平衡。胎压是根据赛道的特点调整的，一般来说，在摩纳哥那样的低速赛道上，胎压要比银石、巴塞罗纳那样有很多高速弯道的赛道上低。
轮胎类型＝{干胎(硬胎，软胎)、雨胎} F1轮胎分为干地和雨地两种类型，表面有四条沟槽的干地轮胎直径660毫米，雨地轮胎直径670毫米，前轮胎宽度限制在305毫米到355毫米之间，后轮胎宽度是365毫米到380毫米。雨地轮胎要确保在湿滑的路面上有足够的抓地力，必须迅速排出进入胎纹与地面间的雨水，使轮胎表面更有效地接触地面，所以雨地轮胎的设计重点是能够充分适应湿滑路面的高性能复合排水纹路。 空气动力学与F1
说到F1赛车车身，最值得大书特书的便是各种空气动力学组件。由碳纤维打造的车身和底盘固然是一个亮点，但由于空气动力学原理在F1赛车车身和底盘设计上的广泛应用，使F1车队对于空气动力学的研究和相应的组件设计到达了其他任何赛车都无法比拟的水平和规模，这正是F1卓尔不群的原因之一。
对空气动力学在赛车设计上应用的研究工作是近20年才兴起的。上世 纪60年代，F1车队认识到在车身不同地方加装翼板等扰流部件能够有效提高赛车在弯道上的速度。但由于当时缺乏理论体系指导，对这些翼板该加装在什么地方，翼板的面积应该多大，角度如何，车队并没有一个成形的概念，大家都在不断摸索和尝试中。再加上当时的加工工艺并不成熟，翼板在比赛中脱落造成伤亡的例子比比皆是，于是，在赛车上加装空气动力学部件一度被禁止。然而，随着空气动力学理论体系的发展，加上计算机科技的兴起，使车队深入研究空气动力学对赛车影响的想法变为可能。
只要看看飞机的机翼就会明白。在空气动力学中，机翼的作用是在空气流动的时候产生升力，其原理是这样的：当空气流过机翼的时候，一部分从翼板上方流过，一部分则从下方，而最后这两部分空气在翼板后方重新结合起来。飞机的机翼设计让机翼的上表面比下表面更长，从而使机翼上面的空气流速要比机翼下方流速快。一个名叫贝努利的聪明人发现，空气流速一快，则其密度减小，气压相应减小，这样，飞机机翼上方的气压就比下方的气压小，从而产生升力。 那么在赛车上又如何呢？——只要我们把机翼的形状倒过来，就可产生下压力
在普通的汽车教科书中，关于车辆的底盘是这样定义的。底盘是用于支承、安装发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶的整体。它由传动机构、行驶机构、转向机构和制动机构四部分组成。也就是说除了引擎、轮胎和车身外壳，几乎全部被纳入底盘的范畴。
既然是对所有车辆的广泛定义，那么也同样适用于F1赛车；但是在F1中，我们通常所说的底盘主要指单体壳和传动行驶机构，在2006版F1技术规则中，对底盘的参数做了严格的定义和限制，详细细节请见F1底盘规则。
根据国际汽联运动第20条规定，车队冠军(制造商冠军)只颁发给底盘制造商。这足见底盘制造在F1中的重要地位，一支F1车队可以使用购买的引擎和轮胎，但是要成为合法的注册车队，必须具备自己生产制造底盘的能力。F1现役的车队总共有11支，也就意味着有11支底盘制造商，分别是：雷诺、迈凯轮、法拉利、丰田、本田、宝马-索伯、威廉姆斯、红牛、红牛二队、米德兰和超级亚久里。
F1底盘规则
F1技术规则关于底盘的限制主要包含：制造材料、尺寸定义和安全测试指标。其中制造材料统一采用碳纤维复合材料，而在后两方面的限制则较为具体，下面我们将分开阐述。
一，尺寸限制
F1技术规则要求，车身总宽最大不得超过1800毫米，长度不设限制；车身总高(不含摄像头)不得超过950毫米，左右轮中心线之间的宽度不得超过1400毫米。尾翼总宽度不得超过1米。前轮轴心到前翼最前沿的距离不得超过1200毫米，后轮轴线到尾翼最后沿不得大于500毫米，尾翼总高度不得超过800毫米。
二，安全测试，
安全测试主要针对驾驶仓以及车头和车尾，其中对驾驶仓的安全撞击测试最为严格，要求座舱侧面必须能承受直径为300毫米，质量为780公斤的钢片以10米/秒的速度以90度的夹角撞击。总质量为780KG的单体壳与支架捆绑，以14米/秒的速度垂直撞向水泥墙时，必须能保证驾驶仓完好无损。 底盘高度越低，赛车所获得的下压力能够更大，且空气阻力越小；但是相应地，赛车的通过性会降低。像澳大利亚阿尔伯特公园赛道、新加坡赛道、摩纳哥赛道等街道赛时，底盘高度会调得比其他站高些，防止底盘及扩散器等触及地面
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