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涡扇引擎&CVT组合 T1 Turbine F1概念车

来源:无敌汽车网 文:邝永佳 图:网络 鸣谢: 审:R.P

2018-08-16

[导读] 涡扇动力已经在Indy 500和F1赛场消失了相当长的一段时间,然而T1 Turbine概念赛车又将涡扇引擎提上F1议程。

-APU?-启动!-舱窗和舱门?-关闭锁止!-防撞灯?-已开!-泊机刹车?-已松开!-信号?-OK!-襟翼?-1+F!-起飞速度?-141/143/149节!-检查完毕,准备起飞!慢着,搞错了,这可不是飞机,而是搭载了飞机引擎的F1,不用做那么多飞前检查,也飞不起来!

当动力需求达到吹毛求疵的境地,往复式内燃机再也不能满足人们的需求,来自航空领域的涡扇引擎通常会成为更佳选择,尤其是那类创造极速纪录的特制车,涡扇引擎几乎已经成为首选。而在F1的世界里,涡扇动力又被再次提上议程。这是美国加州商人Keith Hylton提交的设计方案,一辆搭载涡扇引擎的T1 Turbine F1概念车,并且声称T1 Turbine将会成为新世代的方程式赛车。看起来有点自卖自夸,不过Keith Hylton曾经是一支车队的老板,作为曾经的圈内人,所提出的涡扇概念也有一定亮点。

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图:这款T1 Turbine概念F1赛车的设计师并不是Keith Hylton本人,而是Andries Van Overbeeke,他表示T1 Turbine的部分设计意念来自Chapparall 2J和Brabham BT46B两款显赫有名的风扇车。因此,T1 Turbine身上除了有现代的线条感,也糅合了不少经典的设计元素,最明显的就是四辐式轮圈

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图:亮点当然是涡扇动力了,不过这完全是设计图,一切都是纸上谈兵,完全是他们意淫出来的东西。设计意念当中,T1 Turbine搭载的是一副风冷的罗尔斯-罗伊斯(Rolls-Royce)涡扇引擎,动力输出可达到700马力,动力表现不算太突出,起码比现在的F1弱得多。但是,这颗涡扇引擎的寿命可以高达2,000小时,以现在F1每个分站1.5小时正赛、1小时排位赛、4小时练习赛,另加冬季测试和一些季中测试,换言之一颗涡扇引擎大概可以用10个赛季,怪不得他们宣称引擎预算可以降低70%。不过再重申一次,这只是纸上谈兵,所有这些数据都没有经过实车测试的。

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图:T1 Turbine还有一个颇为天方夜谭的亮点,跟涡扇引擎搭配的是竟然是CVT变速箱。Keith Hylton表示现阶段CVT变速箱不是那么适合比赛用途,而CVT跟涡扇引擎搭配就更加是错配,不过随着技术的进步,将会解决技术上的屏障,CVT的优势会逐步显现出来。

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图:封闭式座舱是F1的未来趋势,而T1 Turbine也是采用封闭式座舱的设计,让车手更加安全。不管是F1现在使用的Halo,还是IndyCar即将使用的盾牌挡风玻璃,Keith Hylton都非常厌恶,既然都用上了飞机的涡扇引擎,当然飞机样式的座舱也不能少。

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图:T1 Turbine并没有尾翼,不过这不意味着它要放弃下压力,它的下压力来源于车底。T1 Turbine不但要将涡扇引擎再次提上议程,而且还要将地面效应带回F1,如果要让这玩意从概念变成F1真车,首先要说服FIA那帮人修改规则。

涡扇引擎对于F1而言,不是新鲜事物,因为在上世纪七十年代已经有了先例,而在F1之前,涡扇引擎先在Indy 500赛事红透半边天。1967年Indy 500大赛,搭载普惠(Pratt&Whitney)ST6涡扇引擎的STP-Paxton赛车差点赢得冠军。Lotus创始人兼赛车设计师Colin Chapman灵机一动,将一颗500马力的改进版普惠ST6涡扇引擎放进Lotus 56上,用这辆涡扇动力赛车参加1968年Indy 500大赛。传统意义上的Indy 500赛车采用后驱,而且涡扇引擎在功率和扭力都优胜于传统赛车引擎,Lotus 56尝试以离经叛道的方式搅局。尽管Indy 500抱以来者不拒的宽容态度,不过涡扇引擎在Indy 500赛事越演越烈,最终Indy 500组委会USAC不得不修改赛例禁止涡扇引擎和四轮驱动。被Indy 500拒之门外后,1971年Lotus 56成为F1参赛车,虽然涡扇引擎在动力上有优势,不过油耗水平也非常惊人,为了不进站加油跑完一场比赛,Lotus 56的油箱做得非常大,因此Lotus 56自身重量也非常大,竞争力一般。从诞生到被禁赛再到退役,Lotus 56并没赢过任何一场比赛,不过却以非常奇特的形式存在。

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图:1971年的F1赛事中,Lotus 56的最佳战绩是意大利站的第八名,然而当时只有前六名才能获得积分,所以Lotus 56这款赛车从来没拿过F1积分,可以说是一款失败的F1赛车。

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图:喷气式飞机的动力来源是涡扇引擎喷出的气体,而Lotus 56不是依靠涡扇喷气的推力前进,而是将涡扇引擎转子端的动力输送到后轮,而涡扇的喷口则是在T架旁边,往车顶方向喷气。IndyCar也好,F1也罢,都是非常依赖空气动力学,如果前面有一股数以万磅的巨风迎头吹来,说不定能增加空力效应,但问题是变化因素太大,抽头超车、过弯时跟在Lotus 56这种涡扇车后面,后车很容易失控,你可以用涡扇,但不能向别人喷气。

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图:再看回T1 Turbine的设计图,应该也是类似的处理,动力来源不是喷气的推力,而是将转子端的动力传递到CVT变速箱再传递到后轮。

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文章开篇提到的“起飞速度”有三个数据,因为飞机领域中有V1、VR和V2三个概念。V1是指超过这个速度,起飞不能被中止,而滑行速度达到V1之前,一旦遇到故障必须全力中止起飞;VR是抬轮速度,也就是轮胎离开地面的速度;V2是起飞的安全速度,即便在一颗引擎罢工的情况下,仍然可以安全起飞的速度,因此V2要比V1稍高。当然,T1 Turbine只是搭载涡扇引擎的F1概念车,本质上它是在地面行驶,什么V1、VR、V2对它来说都已经没意义了,尽管加油向前冲就是了。再者就是开篇说到的“APU”,也就是Auxiliary Power Unit辅助动力单元,这玩意基本是喷气式飞机的标配,可以为飞机上的电子设备和空调供电,另外APU还有一个非常重要的用途,就是用来启动涡扇引擎。而F1赛车为了减重,需要外力来启动引擎,APU这类辅助动力单元肯定要不得的。

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图:波音747-400机尾的APU,如果T1 Turbine有机会从概念车变成F1赛车,类似的APU装置不能照搬过来,毕竟F1赛车体积有限,哪怕有空间也要为空气动力学让步。

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