Aerodynamic Test Centre空氣力學測試中心



 德國汽車大廠BMW於6月22日為其最新的工程測試中心揭幕。

這個位於德國慕尼黑研發總部旁的Aerodynamic Test Centre空氣力學測試中心,

是BMW投資超過1.7億歐元,耗時3年所興建的最新研發中心,內部設有2組風洞,

這不但是BMW前任執行長Helmut Panke博士在2006年9月1日卸任前通過的大型投資計畫,亦再一次掀起了外界對風洞的好奇心。

風洞過去波音或是達梭之類飛機製造商才會擁有的設備,現在卻成為每支F1車隊與車廠的必備設備?

1980年代之後,空力效率對F1賽車性能及民用車耗油表現的影響比重越來越大、甚至已經成為最重要的部分。

在1960年代以前的F1比賽中,車輛科技水準的高低對比賽結果的影響並不大:

只要擁有 (買到) 一顆馬力不算小而且性能穩定的引擎,搭配上通常是車手親自設計的車身、一台F1的參賽車輛就這麼誕生了!

在那個年代比賽勝利與否的關鍵在車手本身、各名次之間的差距也很小!

以1969年Jackie Stewart拿下世界冠軍的Monza站GP大賽為例:

第一到第四名的差距分別為0.08、0.09、0.02秒 (總和只有0.19秒) 。

但從80年代末期開始,風洞性能成為F1車隊總體實力的重要關鍵。

過去Jaguar車隊 (Red Bull車隊前身) 成軍之初決定借用北美Ford車廠的風洞、

後來還是決定建造自己專屬風洞、一度還先買了Arrows車隊的風洞暫時使用。

結果卻發生了「測試資料在輸出時發生錯誤」這樣的烏龍事件,這也是2002年的Jaguar R3賽車在比賽中總是敬陪末座的原因。

Sauber車隊2003年的參賽車輛C22毫無競爭力的表現據傳也跟風洞有關。

該隊過去的風洞 (位於瑞士Emmen) 被F1車壇人士評估為「科技水準至少落後其他對手5年」

2003年Sauber工程團隊經常往來英國與瑞士、因為他們必須租用Lola賽車廠的風洞來與自己的風洞資料比對。

詳細比對的結果顯示瑞士Emmen的舊風洞有「資料可信度」的問題,

這使得Sauber痛下決心興建價值7000萬瑞士法郎的新風洞 (於2004年落成) 。

此座風洞被認為是BMW車廠決定收購Sauber車隊的重要原因之一。

時至今日,大型F1車隊光是在車輛設計期間就進行超過12000小時的風洞測試車身各項套件,

Ferrari車隊的風洞更是一年365天無休 (風洞測試耗時瑣碎) 。

這麼長的測試需求讓車隊不得不出資興建自己專屬的風洞,

中級水準的風洞 (如Force India車隊) 造價大約是5000萬英鎊上下、

一級勁旅如Ferrari或是McLaren車隊的風洞單價則超過1億英鎊以上。

不同造價的風洞最大差別是尺寸不同,

尺寸小的風洞只能放入小尺寸的賽車模型、如此一來風洞測試的結果就會與真實尺寸的賽車有相當大的差距。

中小型車隊的風洞大約都只能放入40%大小的模型,唯有Ferrari及McLaren車隊等隊伍才擁有能夠放入80-100%尺寸的風洞。

這樣的規模相當嚇人、已經可以與全球大型汽車製造廠如同Audi-Volkswagen或Ford平起平坐。



Ferrari車隊的風洞幾乎是24小時不停止運轉

事實上Ferrari車隊現役風洞就是1997年該隊「Ferrari Uomo總部翻新工程」計畫的第一個項目

此風洞為Renzo Piano操刀設計的新風洞建構計畫 (於1997年完工) ,當時即以風洞尺寸的巨大而震驚F1賽壇。

只是時隔10年後的今天,這座風洞在其他隊伍的新風洞陸續落成後看來平凡無奇,或許Luca di Montezemolo已在考慮風洞翻修升級計畫。

2007年Ferrari總部義大利Maranello的風洞試驗室中一個滾動軌 (用來模擬真實行駛狀況) 發生故障,

因此至少停轉了一個月 (Ferrari自己的說法是兩週) 。

滾動軌的最高工作時速高達340公里,事故發生時也會讓金屬零件以340公里時速四處亂飛,這可能對試驗設備造成很大損壞。

由於Ferrari只有這一個風洞 (過去幾乎是24小時不停止地運轉) ,因此新賽車空力套件的測試工作只能等到故障排除後才能進行。

車隊也因此損失了寶貴的賽車研發時間。意外事故發生後Ferrari賽車的狀態開始下滑,

但是車隊當時選擇不透露真相以免讓外界知道自己的弱點,一直到後半季才重新找回競爭力。

諷刺的是,目前F1風洞設備的最大威脅並不來自更新的技術,而是最高主管單位FIA。

面對F1歷史上前所未見的經濟寒冬,FOTA (F1車隊協會) 達成了大幅縮減比賽開支的一致共識,

這些措施已於12月12日由世界汽車運動理事會 (World Motor Sport Council) 認可之後生效。

按照此規定,2009年1月1日之後不再允許進行模型比例超過60%和風速超過50米/秒 (時速180公里) 的測試;

取而代之的是引入一套規則平衡風洞測試和CFD電腦模擬運算,每年工廠將關閉6週 (歐洲法律允許的停工上限) 。

倘若FIA繼續限制風洞使用範圍,廠隊擁有的昂貴風洞可能轉為民用、以避免過去大量投資付諸東流。


一級勁旅如Ferrari或是McLaren車隊的風洞單價則超過1億英鎊以上



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