F1中的DRS与追逐超车之战是如何运作的?
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DRS是F1赛车在直道上打开尾翼襟翼以降低空气阻力、帮助后车超车的一套系统;它从2011年一直使用到2025赛季末,并在2026年被主动空气动力学和超车模式(Overtake Mode)取代.但真正的问题在于,为什么超车在F1中是一个如此艰难的工程难题.
要点速览
- DRS 在2011年至2025年的 所有F1赛季中都被使用过;第一位使用它的是Jenson Button,最后一位则是Kimi Antonelli.
- 据FIA估计,襟翼打开后,直道末端可带来 10-12公里/小时 左右的速度提升.
- 2022年的 地面效应规则旨在将跟车时的下压力损失从35%降到4%;但各车队逐渐“破解”了这些规则.
- 2026年, DRS成为历史;取而代之的是主动空气动力学(Active Aero)和提供约 0.5兆焦耳 额外电力的超车模式(Overtake Mode).
DRS到底是如何工作的?
它的全称是Drag Reduction System,即减阻系统.F1赛车的尾翼在直道上其实就像一种刹车:它将空气向上弯折,把车压向地面,但同时也会产生相当大的空气阻力.DRS通过打开该翼面的上部元件(襟翼),消除了那个向上弯折的角度.赛车推开更少的空气,减速更少,速度更快.
技术层面也简单得出人意料:车手按下方向盘上的按钮,信号发送到FIA标准的电子控制单元,再传递给尾翼中央的执行器.襟翼最多从固定的主翼面上抬起 85毫米 .系统中除了开和关之外没有任何中间位置;要么全开,要么全关.车手一踩刹车,襟翼就会自动关闭,下压力随即恢复,赛车也就做好了入弯的准备.
这一关闭机制的重要性是在一次事故之后才被完全认识的:Marcus Ericsson在2018年蒙扎练习赛中,驾驶着DRS仍处于打开状态的赛车发生了一次严重撞车.那次事故之后,将系统设计成“失效安全”模式——即在故障时将襟翼自动关闭——成为一项强制要求.安全永远优先于速度.
有趣的是:F1规则多年来一直禁止使用影响赛车空气动力学的可动部件.DRS是这一禁令历史上最大的例外.
一秒规则:DRS什么时候可以打开?
在比赛中,并不是任何人任何时候都能打开DRS.基本规则如下:后车在通过称为“检测点”的计时线时,必须与前车相差 不到一秒 .这一差距以任意车辆计算;即使是正在套圈的车辆,接近它的车手也能获得这一权利.
别错过这里的关键细节:检测点和激活区不是一回事.检测点是测量两车差距的那条线.而激活区通常是在稍前方的长直道.也就是说,获得资格是一回事,使用它是另一回事.一旦获得资格,进入直道后按下按钮,尾翼就会打开.
这条规则在几年间有所调整.从2011年到2023年,比赛发车和安全车重启之后的两圈内不能使用DRS; 2024年, 这一时间缩短为一圈.湿地面上该系统则完全禁止;2011年加拿大大奖赛就是最著名的例子.防守方也没有特权:与前车差距不足一秒的车手无法开启DRS,也就是说,系统只为进攻方服务.
为什么排位赛中DRS更容易使用?
排位赛和练习赛中完全没有一秒规则.车手们在激活区域内任何时候都可以打开襟翼,因为他们独自在赛道上飞驰,不需要帮助任何人.这里的目的完全是另一回事:速度.据估算,DRS在单圈中能为圈速带来大约半秒的提升.在比赛中这项助力是超车工具,在排位赛中则是刷圈速的利器.
DRS区域的数量也因赛道而异:摩纳哥只有一个区域,银石两个,巴林三个,墨尔本四个.多年来区域数量不断增加;2018-2019年间有六条赛道增加了第三个区域,2022年为墨尔本增设的第四个区域以安全为由被取消,又在2023年回归,2024年新加坡也迎来了第四个区域.FIA在2023年重新调整了巴林、吉达、墨尔本、巴库和迈阿密的区域,让超车既不太容易也不太困难.也就是说,各赛道的DRS地图是每年都要重新审视的动态调校问题.
脏空气:让超车变难的头号敌人
那么为什么需要DRS呢?答案是一个只有两个音节的词:下压力.现代F1赛车通过流经翼片和底盘的空气被压向地面,因此能以惊人的速度过弯.但这带来了世界上最棘手的空气动力学问题之一.前车会将其身后的顺畅气流变成紊流;人们称之为脏空气.当后车的前翼进入这种紊乱气流时,其效率会下降,过弯抓地力减弱,制动受到影响,而且越接近情况越糟.可以想象你在绕圈骑行时的感受:你想在自行车上为身后的一位朋友挡风牵引,但他前方有一个破风者,而你正好处于他的乱流之中.
脏空气不仅影响抓地力,还会损伤轮胎:跟车时赛车更容易打滑,更多能量传递到轮胎上,轮胎升温更快、磨损更严重.在像NASCAR这样贴墙竞速的系列赛中,情况恰恰相反;在那里,前车的尾流甚至给追随者带来战术优势.而在高度依赖下压力的F1系列赛中,超车自然既困难又罕见.DRS正是针对这一问题而开发的人为解决方案.
2022年地面效应规则:向脏空气宣战
DRS只是一块创可贴;FIA在2022年才试图动手术根治真正的病痛.当年的技术规则让地面效应回归,赛车空气动力学效率最高的部分不再是翼片,而是全新的底板设计.目标很明确:将后车跟随时的下压力损失从35%降至4%.规则制定时预计,2021年计算为20%的超车成功率将在2022年提升至92%.
第一年确实奏效:每场比赛的平均超车次数从31.09次上升到38.00次,车手们立刻感觉到跟车变得容易了.但故事的后续颇具警示意义:在研发竞赛中,车队逐渐“破解”了规则的逻辑.2022年时,后车在10米距离内还能保留85%的空气动力学效率,到2025年这一比例已降至65%;20米距离上则从95%跌至80%.也就是说,脏空气问题在几年间悄然回归.
| 年份 | 下压力损失目标 | 跟随时的空气动力学效率 (10 m) | 平均超车数/比赛 |
|---|---|---|---|
| 2021年之前 | 35% | - | 31.09 |
| 2022年目标 | 4% | - | - |
| 2022年实际 | - | 85% | 38.00 |
| 2025年 | - | 65% | - |
超车统计数据也反映了整体情况:DRS启用的第一年 2011年,以平均65.7次超越成为系列赛最活跃的赛季;最平淡的赛季则是2005年.很明显,自1990年以来,DRS显著拉高了赛季超车总数.而在2025年,Lewis Hamilton以单赛季52次赛道上的超越成为超车最多的车手.
"人工超车"的批评与DRS火车
DRS并没有让所有人满意.Juan Pablo Montoya评价这套系统就像“给Picasso一台Photoshop”; Sebastian Vettel在2018年则表示他宁愿用Mario Kart式的扔香蕉来代替DRS,以此讽刺系统的人为性.批评的核心是:车手按下按钮就超过前车,这究竟是一场真正的驾驶对决,还是一种奖励?另一方面,防守方也不公平;前车车手无法用DRS进行防守,缠斗成了一场单方面持武器的较量.
还有DRS火车的问题.五六辆在一秒差距内排成一列的赛车都能获得DRS使用权,但它们同时打开时,优势就互相抵消;谁也超不了车,只是车队越拉越长.2023年加拿大大奖赛上Alex Albon领头的那条长长的DRS火车就是经典例子.另外还不能忘记McLaren在2024年的弹性尾翼争议:该翼片在高速下弯曲到足以打开主翼面,在没有DRS的情况下制造了DRS效果,最终在FIA的要求下被修改.车队的创造力总是走在规则前面一步.
当然,它也有积极的一面:DRS在其生命周期内带来了比之前时期多得多的超车机会和更值得观看的比赛.2011年至2025年间的许多经典对决,都要归功于这套系统.
2026: DRS退役,接替它的会是什么?
DRS随着2025赛季最后一场比赛阿布扎比GP正式谢幕.第一个按下按钮的是Jenson Button(2011年),最后按下的是Kimi Antonelli,而最后一次成功的DRS超车则由Lance Stroll完成.2026年起,这套系统的两项功能被一分为二:
- 主动空气动力学(Active Aero): 前翼和尾翼都可活动.直道上使用低阻力的X模式,弯道中则切换为高下压力的Z模式.重要区别:每辆赛车每圈都可以使用.这不再是后车专属的特权,而是每辆赛车自身的特性.
- 超车模式(Overtake Mode): 真正的超车辅助.在探测点与前方车辆差距在一秒以内的车手,可获得约 0.5兆焦耳 的额外电能,而且没有空气动力学惩罚.至于"Boost"术语,则允许车手在任意位置自由使用储存的能量.
2026年的赛车还更小、更轻;动力单元的功率约有一半来自电能,并且用宽口扩散器的平坦底板取代了长地面效应隧道.赛季揭幕战墨尔本的局面相当混乱:Carlos Sainz称主动空气动力学是对新动力单元能量需求的权宜之计,Max Verstappen则把比赛概括为一场混乱;而领先车队的车手们表态则更为积极.不过事情也有光明的一面:赛季揭幕战的超车次数较上一年明显增加.FIA也承诺在整个赛季中审视规则,并已经进行了调整.侧重电力输出的新规则使赛车在弯前直道尾速上产生差异;这将随着赛季推进成为最值得关注的有趣博弈之一.
DRS关闭了一个时代,2026开启新篇章
十五年来,DRS一直是F1最具争议却又最实用的按钮.它没能从根本上解决脏空气问题,却在一条让超车变得艰难的赛道上打开了一扇门;2022年的规则试图斩草除根,但车队的研发之战将其抛在了身后.现在轮到主动空气动力学和超车模式了:从空气动力学辅助到能量辅助的转变,显示出F1对超车难题的应对方案是如何演进的.你觉得这套新系统能否保留按下按钮即可超车的那份激情?期待在评论区看到你的观点!