NASCAR中尾流效应如何决定比赛结果?

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在NASCAR中,尾流跟车(draft)指的是紧贴在另一辆车后方以打破空气阻力的行为,这是椭圆赛道上真正的制胜王牌:进入前车留下的低压空气区域的车辆受到的拖曳阻力更小,速度更快,甚至两车一起能比单车跑得更快.进站窗口的计算、绿旗停站以及最后一圈的弹射超越,比赛的胜负往往就由这场看不见的空气博弈决定.
亮点速览
- 尾流跟车在高速下效果最强;一对以200 mph(约320 km/h)行驶的赛车,相比一辆时速50 mph的车辆 承受16倍 的空气阻力.
- Daytona 长2.5英里,Talladega 长2.66英里 - 超级速度赛道是尾流跟车的皇家领地.
- 2011年Daytona赛场上,采用双车串联尾流的Brad Keselowski与Kyle Busch组合比单车单圈速度 快15 mph .
- Kevin Harvick在2010年Talladega凭借最后时刻的弹射超越,终结了 长达115场比赛 的冠军荒.
- 在Phoenix这类短圈赛道上,一圈仅需 26-28秒;维修通道在这里是另一个战略层面.
尾流跟车的物理原理:为什么两辆车比一辆车更快?
可以这样想:独自骑车逆风踩踏板很费力,但如果你躲到别人身后,风就由他来挡,你只需跟着滑行.NASCAR里的道理正是如此.前车前进时,会在身后留下一个湍流的低压尾流区(wake).当第二辆车的前端进入这个区域时,撞上它车头的高压空气减少,也就是说空气动力学阻力,即拖曳阻力下降了.
最妙的地方在于:前车也能从中获益.当后车逼近时,会把前车前方的高压空气向前推,这减少了撞上前车尾翼的高速气流.结果呢? 两辆车的拖曳阻力都更小,速度都更高. 根据气流模拟,足够接近的两辆车几乎开始像一个细长的空气动力学整体一样运作;当距离缩到极小时,前车的尾流区几乎完全消失.
那为什么不是每条赛道都管用?因为拖曳阻力随速度的平方增长.在50 mph时你几乎感觉不到,但到了200 mph,数字会成倍增长.因此尾流跟车效应通常在时速 超过80公里 时才能真正感受到 - 而NASCAR椭圆赛道本来就一直在那个速度区间运转.
用数字看尾流跟车:一个模拟案例
来看一个具体的例子:一辆以约180 mph行驶的单车,其空气阻力系数(CD)约为0.805,而在仅一个轴距(约3.5米)之后跟随的车辆上,这一数值降至0.625.也就是说,后方车辆实实在在地获得了"免费"的速度.当然不能说是免费的,因为它在弯道中也会从前端失去下压力 - 我们稍后会谈到这一点.
超级速度赛道与集团赛车的动态

Draft真正发挥作用的场地是大型椭圆赛道:Daytona International Speedway(2.5英里)和Talladega Superspeedway(2.66英里).Talladega是赛历上最大的椭圆赛道,而Daytona则承办赛季最大的比赛Daytona 500.过去这些赛道使用restrictor plate(限流板);限流板限制了发动机推动大体积空气的功率,而且由于这里出现最高车速,空气动力学效应在这里感受得最为强烈.如今限流板已被tapered spacer取代,但"plate track(板赛赛道)"这一说法至今仍用来指代这类superspeedway风格.
在这些赛道上,比赛通常不是一辆一辆地突围,而是以庞大的车群——pack racing(集团赛)——的方式行进.逻辑很简单:没有draft(尾流)的单车无法超车,所以大家都紧贴前车,像雁阵一样排成巨大的编队前进.脱离你所处的编队,就意味着独自直面空气阻力;有时甚至为了超车也必须贴住对手.因此在pack赛中,draft就像忠诚度一样:有人推你、拉你,你就守住位置,否则车群会把你吞没.
中等赛道与脏空气问题
1.33至2英里之间的椭圆赛道,即intermediate(中等)赛道,则是另一番景象.在这里,赛车较为分散地各自为战,后车的工作变得困难.原因就是dirty air,即前车留下的被扰乱、充满湍流的空气.在superspeedway上,这种空气会给你带来速度,而在中等赛道上,它会在弯道中让车头变得迟钝;给后车带来所谓的"aero push",即车头难以切入弯道的感觉.由于这种类似于开轮式赛车中的效应,超车变得困难——只要前车把dirty air留在身后,就能轻松保持领先.
Slingshot:最后一圈最戏剧性的动作
与draft相关的最被热议的 maneuvers 是slingshot,即弹弓超车.在直道末端,后车利用前车的尾流积攒最大动量,然后突然拉出并线.物理原理非常精妙:到那一刻为止,你的位置一直在与空气阻力搏斗,而后车没有;当它拉出的一瞬间,便释放出积攒的能量.它以高位切入弯道,切断前车的尾流下滑通过,下降过程与最低阻力区通过的结合让它从内侧超过前车.
举两个历史例子:Dale Earnhardt Jr.在Daytona比赛还剩12圈时,从第4位slingshot一跃升至第2位.更惊人的是Kevin Harvick:2010年在Talladega,他用最后一刻的slingshot超越了Jamie McMurray,以这一动作终结了 115场 不胜的纪录.说实话,看的时候我汗毛都竖起来了.
但要注意:弹弓式尾流并非在每个时代都同样强大.在限制板时代,由于赛车没有足够动力独自保持尾流速度,一旦脱离就会失去速度,你经常不得不退回到排队中.因此在这些带限制板的赛道上,超车更多靠合作,甚至靠一种叫侧向尾流(side drafting)的技巧:你从旁边对手身旁"吸走"空气,也就是把撞在他侧面的空气引向自己,在让他减速的同时穿过通道.这是一个高级技巧,但效果惊人.
顶撞式尾流(Bump Drafting):推进尾流的刺激与风险
顶撞式尾流以普通尾流的方式开始,但更进一步:后方赛车真正接触到前方赛车,推动它,使两者的动量都得以保持.它的流行始于20世纪80年代末的SCCA Sportruck系列赛中的Archer兄弟.在直道上规范操作时效果极佳,但如果在错误的位置——比如靠近弯道入口——就会破坏前方赛车的平衡并引发事故.粗暴的使用被称为"slam drafting",NASCAR对此进行处罚:限制了保险杠加固件,禁止在弯道中顶撞尾流,并在部分赛道区段设立了"禁止顶撞区".
两车串联尾流的故事也很精彩,甚至走向了极端.Kyle Busch在2007年Talladega测试中让Ryan Newman从后面推他,结果发现两人比单车快了整整两秒.2011年Daytona赛道上,串联尾流在整条赛道上变得可行:Kurt Busch的车队队友Brad Keselowski推动Kyle Busch,其单圈速度比 15 mph 还要快.那一年的Daytona 500和Aaron's 499都被串联尾流主导;Jimmie Johnson–Dale Earnhardt Jr.、Jeff Gordon–Mark Martin这样的组合结成搭档一起尾流.但2012年赛车被改为回归集团战的形态;2014年Nationwide和Truck系列赛中顶撞尾流被禁止.改用锥形垫片后,串联尾流一度回归,直到2020年Daytona 500中Ryan Newman的事故:此后NASCAR移除了导流管并缩小节气门体,以降低串联尾流的速度和追近差距.也就是说,这种战术是一场随赛道和时代而变的"规则游戏"——承担风险的既是推动者也是被推动者,因为一次时机不当的推动可能终结两者的比赛.
进站策略:尾流的隐形伙伴
尾流很棒,集团战很精彩……可如果燃油耗尽怎么办?这就是比赛的"第二大脑"发挥作用的地方:进站策略.在New Hampshire这样的赛道上,进站常常决定比赛结果,这项运动的精髓正如那句话所说:"轮胎和燃油窗口与原始速度同样决定比赛",绝非虚言.
进站窗口与绿旗进站
Pit窗口是指车辆在被迫进站之前所能坚持的圈数范围——根据燃油消耗、赛道长度以及黄旗出动的可能性来计算.绿旗进站是指在比赛完全处于实战状态、所有车手都以全速行驶时进行的进站.风险很大:当你驶入维修区时,车群仍在前方全速前进,你会损失数秒.一次延长的绿旗进站——例如为调整前部设置而进行的额外操作——可能让领先车手损失大量时间.出站后谁能领先完全取决于进站速度:两辆同时进站的赛车之间的超越,取决于哪支车队工作得更快.
策略因赛道而异.在像Phoenix这样单圈时间只有26-28秒的短赛道上,维修区通道为策略又增加了一层考量.而在restrictor plate赛道上,由于是车群竞赛,轮胎往往退居次要位置;如果在绿旗下进站,通常选择更换两条轮胎,而在黄旗下,车队会认真讨论这一决策.车队策略也能带来不同结果:Joe Gibbs Racing曾在一场比赛的final stage中把进站策略在车手之间分配,从而锁定了1-2-3的完赛名次.也就是说,维修区通道可以赢得draft赢不来的东西——也可能毁掉胜者.
陷在Draft中:是助力还是陷阱?
读者经常问一个问题:draft和被困在draft中(跟不上而陷进去)有什么区别?答案藏在控制权里.如果你找到了一个有用的搭档,正在积累动量,并且有超车计划,那draft就是你的武器.但你前面的车可以把你拖到任何地方:让你脱离车群,迫使你在不情愿的时候甚至进站,或者在dirty air中拖住你,让你无法出手.所以draft是一种伙伴关系;伙伴好就是黄金,伙伴差就是牢笼.
还有一个类似的困惑,就是"粘性气流"的问题.资料中并没有"sticky draft"这样的专业术语;民间所说的,实际上是dirty air和aero push的组合:当你的搭档为你带来速度时,在弯道中他会让你车头疲软,把你"粘"在你不想走的路线上.作为战术细节要记住:在弯道中draft的平衡会改变.前面的车保持正常的前部下压力,但后部下压力减少;后面的车则前部下压力减少,后部下压力正常.而两端都有draft伙伴的车,则两端都损失下压力.因此在弯道中选择跟随时,不仅要考虑速度,还要考虑车辆的抓地平衡.
Bump值得冒险吗?
从原则上讲:bump drafting的风险始终是双向的,因为有可能破坏前方车辆的平衡.优秀的车手只在直道上与约定好的搭档配合时才推;绝不会在接近弯道时,对陌生或已经动摇的车辆这样做.时机不佳的一次推撞,可能导致前方车辆失控打转,并演变成多车连环事故.尽管Cup系列赛的规则细节在不同时期有所变化,但总体态度是明确的:粗暴推撞会受到处罚.
最后一圈是什么决定胜者?
比赛的最后一圈,底牌全部摊开:谁还有油,谁的轮胎还新,谁还有尾流搭档?最后一圈超车有其不成文的规则,而近年来最激动人心的几次终点冲刺,正是由这些组合造就的.Ross Chastain在Xfinity 500最后一圈贴着墙壁,从第10位一口气超越了五辆车冲到第5位——这是一次将空气动力学与勇气合二为一的操作.Kevin Harvick在Talladega的弹弓超车、Dale Earnhardt Jr.在Daytona的飞跃,这些时刻都证明尾流博弈真正决定了比赛的结果.
总结就是:在NASCAR,最快的车未必总是获胜.获胜的,是懂得与谁以及如何共享气流、精准计算进站窗口、并在最后一圈随时准备应对意外的车手.你认为本赛季的几次大结局中,我们会看到哪一招——经典的弹弓超车,还是进站策略的压制?
参考资料
- How NASCAR Drafting Works
- Drafting (aerodynamics)
- Aerodynamic Drafting (Slipstreaming) in Racing
- What Is Bump Drafting? Is It Legal?
- The Science Behind Pit Stops
- Unwritten rules of the last-lap pass
- Harvick slingshots past McMurray at Talladega
- What Is Dirty Air in NASCAR
- Phoenix Raceway strategic track
- NASCAR Track Types Explained