挫折之后再启航
[汽车之家 汽车赛事] 世界上有许多事情,对于某一些人来说是弥足珍贵的,而对于另一些人来说可能分文不值,就像我永远不明白女人为什么那么喜欢买包一样。大学生方程式,你可能从来没有听说过的比赛,对于本文中的年轻人来说,这就是值得让他们付出青春,为之沉醉的一件事情,为什么?“因为赛车,这就是全部理由。”
这里借用了《赛车梦》这本书的名字作为文章标题,我实在想不出有其他更贴切的形容了,因为人们只有在追寻梦想的道路上,才会如此可爱,如此义无反顾。
大学生方程式到底是一项什么样的比赛?简单来说,就是一群在校大学生在一年的时间内,设计并制造一台符合规则要求的单座赛车,去参加各项动态和静态项目的比赛。如果你在大学校园里,看见一些有着工(diao)科(si)气质的男生围着一个长得跟卡丁车差不多的小车忙活,那就是他们了,但你可千万别上去问,“这是卡丁车吗?”因为得到的回答很可能是,“卡你妹!”
我们的主角就是这样一群怀揣赛车梦的大学生——清华大学方程式车队,翻译一下就是,一群会造赛车的清华学霸。车队成立于2009年,自2010年开始就未缺席过中国大学生方程式大赛,别人的故事往往都有着辉煌的成绩作为铺垫,但是他们的故事要从挫折开始讲起。
耐久赛是大学生方程式中占分比重最大的一项比赛,是对赛车的性能、可靠性还有车手能力的综合考验,2015年是清华大学方程式车队建队以来第一次倒在耐久赛场。
带领一个顶着“清华大学”这个名号的队伍,队长正弘肩上的压力着实不小,外界对于他们的期望很高,有时候甚至有些偏激。“大家总认为清华大学是最好的,做什么都应该第一,当我们倾尽全力造出一辆赛车却还会听到,清华也不过如此嘛,还不是靠着职业车手这样的议论,这让人非常心酸和气愤。”说起这个问题正弘显得有些无奈。
“我们总结出了一系列可以改进的地方,比如悬架、冷却系统、发动机标定等等,然后会根据今年队伍的人员情况,决定哪些东西要做,哪些东西暂时不做。”一些必须改进的设计,比如说导致去年退赛的冷却系统设计缺陷,优先级肯定是最高的,正弘解释道。
大学生方程式其实就是一个不断超越自我的过程,每一台新赛车都蕴含着历代队员的心血,正弘他们是站在巨人的肩膀上前行。常常听老队员说起,在车队建立的初期,一切都是从零开始,他们不知道如何建模,不知道怎么将摩托车发动机移植到赛车上,一切都是摸着石头过河,很多设计都要借鉴国外车队的方案,一年一年走过来,传承对于车队来说意义重大。传承也就意味着新老交替,新赛季伊始车队的人员会有很大的变动,随着一些老队员的毕业离队,新人们必须担当重任,“老人们的离队对我们来说影响很大,从技术、精神、社会资源各方面都是,当然新人成长都是需要过程的,一开始肯定不适应,压力会很大,但渐渐的你会发现自己也能够独当一面了。”正弘笑着说,“这也是我的最后一个赛季了。”
在赛季初期,车队的“头目们”会先聚在一起,当然也包括一些老队员和指导老师这样的“幕后黑手”,大家商讨新赛车的设计方向,并制定详细的进度表。赛车是一个由多系统组成的整体,所以需要指导老师和队长这样有经验的人站在统筹的角度把控大局,即便每一个零件设计的很完美,无法融入系统也是徒劳,从赛季开始,车架、悬架、发动机、车身等各个系统的负责人就会经常在一起交流,确保整体设计的互相协调。
设计阶段也是培养新人的关键时期, 从学习软件开始到负责一些基础的设计工作可以让新队员更快的融入车队,如果仅仅是一些打酱油的工作很容易让人慢慢丧失存在感。“其实每年都会有一些队员逐渐淡出车队,但是想想这其实很正常,花一年时间去做一件自己都不知道会不会成功的事情,而且这件事情跟你的未来和前途并没有直接联系,傻子才会坚持下来吧。”正弘说。这确实是一个现实的问题,能够坚持下来的人通常出于两点原因,一是对赛车的热爱,二是对基友的感情。“好基友政策是建队根本,一百年不动摇!”这大概是车队的队训吧。
女生挑大梁/北电好基友
首先这2000多个零件不可能凭空出现,获得途径大致可以分为三类:其一,成品采购,包括减振器、差速器、轮圈、轮胎、刹车卡钳等等,一般选型确定之后就会开始采购;其二,外包加工,包括羊角、轮毂(Hub)、油底壳、油箱等自己没有条件加工的零件,会送到外面的加工厂来生产;最后就是自己加工的部分,主要包括车架、悬架等管件结构,可以看出目前车队的自主加工能力还非常有限。
所谓万事开头难,造车的第一步就是一项大工程——加工车架,作为支撑赛车其他所有部件的主体结构,车架的加工精度会很大程度地影响到对后续的装配质量。
发动机拆下来当然不能直接装在赛车上,其中进气系统,冷却系统,油底壳都要重新设计,原厂ECU也不再使用,换装了MoTeC M800赛用ECU,改造完成之后需要进行重新标定。
为了使气流压力尽可能恢复限流前的水平,限流阀后部的扩散器会设计成文丘里管的形状,直径慢慢变大一直延伸到谐振腔。谐振腔是进气系统的重要部分,影响进气系统性能好坏的关键因素是谐振腔的容积和进气歧管的长度。“前几年我们有职业车手朱戴维和朱胡安,他们一般会将车推到很高的转速,而我们学生车手经常使用的转速相对低一些,所以今年的目标转速区间为8500至13000转,力求在这个区间实现最大化进气量与进气均匀性。”正弘说。
没有暑假/通宵达旦
但轻松只是在外人看来的,接下来的一个月里车库几乎是昼夜不分,灯火通明的,虽然这是在暑假期间,对于车队来说,早就没有了暑假的概念,暑假一结束就到9月份了,意味着比赛临近,这段时间将是冲刺的关键阶段,没有人会去放假。低年级的同学还要面临各种小学期的“蹂躏”,在车队干活的时间进一步被压缩,所以通宵达旦是家常便饭。“我们必须在暑假结束的时候让车跑起来,这样才有足够的时间来进行测试,早些年的时候我们经历过比赛临近车才下地的情况,那样真的很糟糕,但近几个赛季没有出现过了,一辆经过大量测试的赛车会出色很多。”对于正弘来说,把控进度也是个难题。
悬架和轮胎决定了赛车的操控性能,而在桩桶密集的赛道里,操控性能又决定了圈速成绩。家毅负责赛车的悬架设计,悬架形式是大家熟悉的双横臂独立悬架,这与F1的悬架结构类似,上下横臂和转向拉杆(前悬)的一端与车身相连,一端与羊角相连,共同实现的功能是使得羊角只具有一个运动自由度,即垂直方向的跳动自由度。在羊角跳动的过程中,车轮定位参数即前束和外倾角会发生变化,从而影响到车辆的操控稳定性,因此悬架的设计目标就是让羊角的跳动规律符合你的要求。“这样的设计目标看上去似乎有些随意,不过悬架设计确实取决于设计者的追求高低,‘仅仅能用’跟‘精益求精’之间的工作量可差了十万八千里。”家毅自信地说。
“鸡血弘”与碳纤维/前路漫漫
不过此时的赛车仅仅是处于能跑的状态,距离跑得快依然有很长一段路要走,接下来就是非常重要的试车环节,赛车经过不断调试才能达到最好的状态。另外,这车看上去好像有点“秃”啊,别着急,后面还有正弘的拿手好戏。
除了让车子更快,试车的另一大目的是确保可靠性,排除一切可能导致退赛的隐患,耐久赛对于车辆的稳定性和可靠性有着很高的要求。今年首先关注的问题自然是水温,在双散热器的帮助下,前期的试车没有出现水温过高的情况,一切看上去都很顺利,但是此时还不能掉以轻心,因为车身和空气动力学套件还没有安装,气流的变化可能对散热有不利的影响。
刚开始的时候谁都不会空气动力学的仿真,正弘只能跟着一位法国交换生一步步地学,用英语学着自己都不太懂的东西,从画网格学起,从二维仿真到三维仿真,整个寒假的时间都砸在车队里,终于一个人攻克了这个技术难题。但雪上加霜的是,和车队合作多年的碳纤维赞助商决定不再赞助车队,昂贵的碳纤维车身和空套加工费用,一时让大家束手无策。这个时候又是正弘站了出来,扛下了加工碳纤维的重担。
他们的赛车故事仍将继续,对于不曾关注大学生方程式的你,不知道此时是否会产生一些共鸣,唤起你曾经付出青春所追求的那份梦想,这里我想起一个老队员在回忆录中写的一段话,“当你走出车库,开始发现,你这一段曾经最引以为豪,充斥着汽油、金属和碳纤维的青春,只是无数种青春中,普普通通的一种,和别人氤氲在图书馆中、激扬在绿茵场上和播撒在小旅馆里的青春相比,并无高下。”
面对即将到来的十一小长假,队员们又要在紧张的试车工作中度过了,我只能祝愿他们能够尽快攻克难题,但是如果时间能够倒流,我一定还会是他们其中的一员,唉?为什么要说还?(文/图 汽车之家 陈雨航 摄:王子煜 陈雨航)
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