今天小編分享的科學經驗：上海，又要搞世界級大項目了！，歡迎閲讀。
文字 | 馬拉内羅的機械師
校稿 | 朝乾 地圖 | 果果 編輯 | 蛾
本周末（4 月 19-21 日），F1 中國大獎賽将在上海國際賽車場舉行，中國觀眾将在家門口目睹中國車手周冠宇的表現，這是歷史性的一刻！
F1 全稱 "世界一級方程式錦标賽"，和奧運會、世界杯并稱為世界三大體育賽事。F1 是速度、技巧和魅力的巅峰，匯集全球最精湛的車手、最頂尖的制造商，角逐于全球最具挑戰性的賽道。
周冠宇從 2021 年 11 月開始征戰 F1，是 F1 歷史上第一位中國車手。由于中國大獎賽因疫情中斷了 4 年，直到今年才恢復，所以這是小周首次在主場比賽。
由于 F1 規則比較復雜，本文将為剛入坑或準備入坑的小夥伴們提供基礎的觀賽指南。
F1 共有 10 支車隊參賽，每支車隊兩名車手。在車手背後，有一個龐大的機械師、工程師和策略師團隊提供全方位支持。
F1 之所以叫方程式賽車，是因為所有參賽的車輛，必須按照統一的技術規格去設計和生產，就像解方程式一樣嚴謹。在相同的技術規格内，每支車隊都要全力挖掘賽車的性能。
國際汽聯頒布的 2024 賽季技術規格，
長達 178 頁，規定得明明白白▼
F1 技術規格每年都會有小改動，每隔幾年會有大改。每次大改，總會打破原有的強弱格局，迎來一次大洗牌。比如 2014 年賽車引擎改為混動，奔馳車隊連續 8 年獲得車隊冠軍；2022 年規則大改後，紅牛車隊連續霸榜；下一次規則大改是在 2026 年。
F1 賽季全年舉辦，在全球 20 多條賽道上比賽。不同的賽道，條件千差萬别。這就要求每支車隊在練習賽期間調校賽車，以适應賽道條件。
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雖然有 20 名車手參賽，但只有前 10 名能獲得積分，積分按名次遞減。全年積分最多的車手獲得車手冠軍，積分最多的車隊獲得車隊冠軍（又叫制造商冠軍），積分多少還會直接影響車隊的年終分紅。
中國大獎賽是 2024 賽季 24 個分站賽中的第 5 站。
一場完整的 F1 比賽通常分三天來進行，從周五到周日，形成一個比賽周末。比賽内容包括練習賽、排位賽和正賽。
另外，包括中國大獎賽在内的一些分站賽，還引入了一種新的比賽——衝刺賽。衝刺賽僅為正賽賽程的三分之一，但角逐同樣劇烈，因為前八位車手能獲得獎勵積分。
一般來説，周五、周六是練習賽的時間，目的是幫助車手熟悉賽道，幫助車隊調校賽車。如果有衝刺賽，也通常會安排在周六。
周六下午是分秒必争的排位賽，以确定正賽中的起跑排位順序。跑完一圈速度最快的車手将從最前面的杆位（Pole Position）發車。
周日下午舉行正賽，随着五盞紅燈熄滅，是時候考驗車手的反應速度了，優秀車手的起跑速度僅為零點幾秒。
五盞紅燈依次亮起，然後燈滅起跑▼
正賽裏程在 300 公裏左右，由于賽道長度不同，通常要跑 50-70 圈。
速度只是 F1 的一方面，車手們還會上演驚險刺激的超車攻防戰。一旦領先車手注意力分散，後車就會趁機進入前車尾流之中。尾流指賽車後部的擾動空氣區網域，可使後車獲得更快速度，靠近并超越前車。
随着一輛輛賽車衝過揮舞的方格旗，比賽成績定格。伴随着頒獎典禮的國歌和香槟，比賽周末落下帷幕。
F1 引擎是當今最先進、最高效的汽車動力系統，不僅能讓賽車飙到每小時 370 公裏的極速，還能讓賽車攜帶 110 公斤燃油跑完約 300 公裏的正賽。
這套引擎叫做 "動力單元"（Power Unit），是由内燃機、熱能電動發電機組（MGU-H）、動能電動發電機組（MGU-K）、渦輪增壓器、電池組、控制電子裝置以及排氣共同構成的。
如此復雜的動力單元，并非每支車隊都有能力單獨研發，只有法拉利、奔馳和阿爾卑車隊能用上自家的引擎。本田雖不組隊參賽，卻為多支車隊提供引擎。
決定賽車速度的另一大關鍵，是空氣動力學套件，包括鼻翼、尾翼、側箱、底板、擾流板、尾部擴散器等等。
影響賽車表現的空氣因素，一是風阻，二是下壓力。風阻越小，賽車跑起來就越快越省油，而空氣動力學套件可以優化車輛周圍的空氣流動，減少風阻。
相比于風阻，下壓力更為關鍵。如果缺乏下壓力，車手過彎時必須讓速度降下來；如果賽車能牢牢抓住地面，就能以較高速度通過彎道。
F1 車手過彎，采取外 - 内 - 外的走線，
以較大轉彎半徑準确切中彎心▼
在以前，賽車的下壓力主要由鼻翼和尾翼提供，其形狀相當于把飛機機翼倒過來，機翼能產生升力，鼻翼、尾翼就能產生下壓力。
但鼻翼、尾翼產生下壓力越大，風阻也随着越大。既要風阻小，又要下壓力強，似乎是一道兩難的送命題。為此，F1 在 2022 年規則大改，由賽車底板提供大部分下壓力，有望解決這一難題。
賽車的尾翼是可以調整角度的，叫做DRS（減阻系統），超車時很有用。當兩輛賽車位于規定的 DRS 路段（不太需要下壓力的直道），且後車和前車的時間差在一秒以内時，後車就可以打開 DRS，瞬間減少風阻（同時也減少下壓力），超越前車。
F1 的輪胎叫做 "熱熔胎"，在達到一定的温度後，表面會融化，呈凝膠狀态，就能給車輛提供極佳的抓地力。
每場比賽中有三種可選擇的輪胎，分别為軟胎、中性胎和硬胎。如果比賽當天下雨，還可選擇半雨胎和全雨胎。其中，軟胎抓地力最好，但壽命最短，硬胎抓地力雖不理想，但壽命最長，而中性胎間于二者之間。
每場比賽中，賽車至少要使用兩種輪胎，也就是説，至少要進站換一次輪胎。選什麼胎，在什麼時間點進站，是 F1 比賽的重要看點。進站換胎非常考驗車隊技師的手速，一次超慢的進站換胎，會成為被群嘲的名場面。
進站換胎雖然會消耗時間，但車手可以依靠新胎優勢超越前車，這是很常見的比賽策略。
F1 作為一項極限運動，存在很多不可控因素，比如賽車故障、賽車發生剮蹭，碰撞，產生大量碎片，危及駕駛安全。
這時，安全車就會出動，所有賽車都必須在安全車的帶領下緩慢行駛、不得超車，以方便工作人員清理賽道。等清理完後，比賽恢復進行。
安全車：誰都别搶，乖乖排隊！▼
因此，安全車期間是進站換胎的絕佳時機，但也有許多倒黴的車手剛換完胎就碰上安全車，優勢便蕩然無存。
所以，比賽成績是由車手素質、賽車性能以及諸多不确定因素共同決定的。
10 支車隊中，目前紅牛車隊（Red Bull Racing）的成績最好，兩名車手是荷蘭人維斯塔潘（Max Verstappen）和墨西哥人佩雷斯（Sergio P é rez）。維斯塔潘是目前最有實力的車手之一，已獲得三連冠，也是今年車手冠軍的最有力競争者。
法拉利車隊（Scuderia Ferrari）是 F1 歷史最悠久、戰績最輝煌的車隊，參加過自 1950 年以來的每一屆比賽，赢得過 16 次車隊冠軍，15 次車手冠軍。
本世紀初，車王舒馬赫締造了鼎盛的法拉利王朝▼
然而，法拉利自 2008 年以後就再沒獲得過賽季冠軍。車隊的各種整活，誕生了無數的網絡熱梗。但自從去年瓦塞爾（Fr é d é ric Vasseur）上任領隊以來，車隊逐漸復興，成為紅牛車隊最有力的挑戰者。
兩名車手為摩納哥人勒克萊爾（Charles Leclerc）和西班牙人賽恩斯（Carlos Sainz Jr.）。
奔馳車隊（Mercedes-AMG）是混動時代（2014-2021）的王者，但進入地面效應時代（2022-）以後，由于底板經常不能提供穩定的下壓力，導致賽車出現前後俯仰的 " 海豚跳 "，影響車手發揮，成績有所下滑。
兩位車手都是英國人：七冠王漢密爾頓（Lewis Hamilton）和 " 大眼仔 " 拉塞爾（George Russell）。今年 2 月初，漢密爾頓宣布将在明年加入法拉利，引發了賽場内的地震。
英國車隊邁凱倫（McLaren Racing）是繼法拉利之後第二古老的現役車隊和第二成功的車隊，兩名車手為英國人諾裏斯（Lando Norris）和澳大利亞人皮亞斯特裏（Oscar Piastri）。
阿斯頓馬丁車隊（Aston Martin）是近年取得較大進步的一支英國車隊，老板是加拿大富豪老斯托爾（Lawrence Stroll），兩名車手分别是車隊少爺小斯托爾（Lance Stroll），以及最資深的現役車手 " 頭哥 " 阿隆索（Fernando Alonso）。
以上五大車隊都有希望争奪分站賽冠軍，後面五支車隊就要為獲得積分而戰了。
其中，周冠宇所在的索博車隊（Sauber Motorsport）實力并不強，無法給小周提供一輛有競争力的賽車，這也是限制他取得更好成績的重要原因。另一位車手芬蘭人博塔斯（Valtteri Bottas），曾經是漢密爾頓的搭檔，目前和小周的成績差距并不大。
到 2026 年，奧迪集團将全資收購索博車隊，屆時将改名奧迪車隊。
阿爾卑車隊（Alpine）隸屬于法國雷諾集團，兩名車手也都是法國人：加斯利（Pierre Gasly）和奧康（Esteban Ocon）。阿爾卑雖然使用自家的動力單元，但其性能全場最差。這個賽季，阿爾卑很有可能積分墊底。
小紅牛車隊（RB）是紅牛旗下的另一支車隊，不得不説，賣飲料太賺錢了，只搞一支車隊都不過瘾。
小紅牛是中遊車隊中較有實力的一支，兩名車手是日本人角田裕毅和澳大利亞人裏卡多（Daniel Ricciardo）。大小紅牛的車手經常 " 大挪移 "，成績好的更新到大紅牛，成績不理想的下放到小紅牛。
威廉姆斯（Williams Racing）是一支英國老牌車隊，但近年财務情況不佳，導致成績拉垮。兩位車手是泰國人阿爾本（Alexander Albon）和美國人薩金特（Logan Sargean）。
美國車隊哈斯（Haas）是所有車隊中團隊規模最小的，成績也經常墊底，但今年有所起色。兩位車手為丹麥人馬格努森（Kevin Magnussen）和德國人霍肯博格（Nico H ü lkenberg）。
成為一名 F1 車手，不僅要有敏捷的反應速度，高超的駕駛技巧，還要有超強的核心力量，因為賽車高速過彎時，車手要承受身體重量數倍的強大過載。周冠宇作為第一位征戰 F1 的中國人，毫無疑問是中國的驕傲。
這個周末，讓我們一起為小周加油助威！
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