玩“游戏机”出学问：浅析汽车下压力的意义

首先声明一下，标题中的“游戏机”指的是:PS3+罗技G29方向盘和踏板，运行GT6软件。GT6在赛车模拟软件业界内评价并不低，许多赛车手也会在这些模拟器上进行练习，国内知名F3赛车手黎智聪亲口和我讲过：“我们也会用这些模拟器去训练，它们和真车的道理是完全相通的。”

本文是以GT6非常拟真的前提下进行论述的，如果你仍旧觉得GT6的小孩子的儿戏，大可以不往下阅读。也不必相信我这个通过GT6掌握漂移，并在真车上实践验证过的编辑胡扯。

根据我长期的感受（在进入新车评之前，我家中便有GT6，只不过方向盘是G27而不是编辑部的G29），GT6的伟大之处在于你能通过方向盘力回馈以及画面中呈现的车身姿态、极限时车的表现感受到每台车、每个赛道、每种轮胎和各种不同的调校的区别。也正是这种依靠真实数据支撑起来的，可以不断低成本尝试激烈驾驶的软件，让我“切身”体会到汽车的物理知识，比如下压力。

众所周知一般的民用超跑和正儿八经的赛车在赛道上几乎没有可比性，过弯的极限也有天壤之别。在同样动力水平以及驱动形式下，赛车都能在同一条赛道上比街车快上数十秒。从比较肤浅的角度分析，其原因有抓地力更强的轮胎以及更极致的悬挂设定（几乎不考虑舒适性），加上极致的轻量化使赛车过弯极限更高、加速更快。事实上即便把超跑的轮胎、悬挂以及刹车系统等等等等调到极致，圈速仍旧无法明显提升，甚至会活生生地把一台车调到极难掌控。

我们模拟器中的GTR R35就是最好的例子，当我们把其马力从原厂的486马力改装到986马力，即便轮胎已经升级成游戏内最强的赛车软胎，在挑战真理之环--纽北时，你也会发现这台车的操控性变得一塌糊涂，导致不可能不撞车跑完一圈。纽北有许多的高速弯道，还有个别上坡。只要车速达到200km/h或者通过这些上坡，整台车便会凌空，从而让驾驶者失去对车的所有控制。假若现实世界中遇到这种状况，我无疑已经身亡。

当我换乘梅赛德斯的sauber C9赛车上纽北，一切都截然不同了。即便以250km/h冲上刚才GTR会凌空的坡，sauber C9也会被一股无形的力量压回路面。许多GTR需要减速到140km/h过仍有可能推头的弯道，sauber C9加速到230km/h甚至更快都能安然通过。

要知道，两车所使用的轮胎是同一规格。所以凭借这种表现，sauber C9在我的操作下跑出了纽伯格林北环5分55.047秒，而且仍有许多进步的空间。这到底是为什么呢？

好，我们开始仔细分析。根据游戏中给出的数据，我已经把GTR以及C9的轮胎、刹车系统、底盘调校尽量调成一致。动力水平也相当，甚至GTR具备更利于直线加速的四驱系统。那么剩下的因素就只剩两车的装备质量了，GTR在游戏中尽可能轻量化后是1394kg，而C9则是893kg，相差近500kg。

可是能明显感觉到的是，C9在过高速弯时只要突破200kph，抓地力便会异常的强。但只要速度掉到170kph以下，它和GTR的过弯极限又半斤八两，显然这种表现和车重带来的影响不成比例。到底是什么“力量”，导致了较低速和极高速情况下过弯极限的两极分化呢？

从这个现象，就可以看出民用车与赛车的根本区别，关键在于空气下压力的运用。汽车是典型的升力体，这是由车上下空气流速的压强差产生的。空气流动越快的一边，压强越小。因为空气无论经过车上方留到车尾还是从下方流到车尾，时间是相同的，而明显车顶的这条流动路径路程更长，所以车顶空气流速就更快，这就是一般车开得越快越飘的原因。

为了克服这个问题，特别是提升高速过弯时的下压力，最简单直接的办法就是尽量加长车底空气流动的路径，使流速增加，同时还需要以物理手段抵消车顶气流产生的升力。根据这个思路，车尾的扰流板以及车底的扩散器就应运而生了。车尾扰流板通过“倒置飞机翅膀”的原理提供下压力。而车尾底部加装扩散器和底盘的平整化，全都是在为底盘空气流速的增加发挥作用。扩散器还有一个作用，就是通过改变空气车尾流速，使下压力尽可能作用在车身中部，进一步保证赛车前后抓地力的平衡性。

而在这一系列空气动力学套件的作用下，一般一台F1赛车能在200kph前进时产生大于或等于车重的下压力。所以理论上，F1赛车完全可以以此时速贴在天花板上行驶。

现实世界中，下压力对汽车赛道圈速的影响可谓立竿见影，最好的例子莫过于兰博基尼huracan performant。与兰博基尼huracan 610-4相比，它最根本的区别在于对下压力的运用。兰博基尼官方公布的纽北成绩，huracan 610-4是7分23秒，huracan performante则巨幅缩短至6分52秒01，足足快了31秒。

其中提升动力、减重、重新调校的底盘和新轮胎顶多只能让其纽北圈速提升数秒，真正让圈速巨幅提升的是ALA（Aerodinamica Lamborghini Attiva）空气动力学系统，使performante的过弯速度得以大幅提升。之前庆哥在试驾后huracan performante对其ALA系统进行了简要的介绍，有兴趣可以阅读：阿庆笔记：一个快一个狂 记2017兰博基尼赛道体验日

那么上文吹了这么多空气下压力牛逼的地方，是不是有了下压力车就无敌了呢？空气下压力的最大弊端在于，需要车辆的速度达到200km/h或者以上，才会生成。要让车获得下压力给你带来的抓地力，你必须要有比保龄球还大的胆子，同时还要有能承受这吓人的横向G值的身体才行。

所以像huracan performante的ALA这种空气动力学系统，要是不上赛道，是完全发挥不出作用的。而且过分地运用空气下压力，比如当年F1的地面效应，也会让比赛变得极其危险。赛事过程中状况多变，万一车辆因为遭碰撞损坏或遇到路面颠簸，地面效应形成的气密周界突然失效，下压力会突然锐减而导致车辆失控，风险极高。所以现时FIA也出台了相关的规则，严格限制下地面效应的运用。而且即便抛开以上的不利因素，一味地增大车辆空气动力套件所产生的下压力，在极高速行驶时，也很有可能因为下压力过大压断悬架。

这是一篇由赛车模拟器体验从而引发思考，再而催生出的文章。从游戏中的“实践”，再到理论层面的分析，都可推导出“赛车与民用车有天壤之别”的结论。其中最引发质变的决定性因素在于，赛车对空气下压力的运用已经到了登峰造极的水平。这使F1过弯速度，是仅依靠自身重量抓地的民用车两倍甚至更多。

相信这是一件超越常人认知的事，比如一个高速弯，超跑100多kph过都有可能推出赛道的弯，赛车则必需加速到200kph或以上，以产生足够的下压力把车死死摁在弯内通过，岂不奇哉？