F1赛道上演绎科技传奇
综合报道
“与舒马赫同时代简直是个悲剧……”当迈克尔·舒马赫在比利时提前四站夺得了F1赛车2004年度总冠军时,有车手这样哀叹。9月24日,顶着“六连冠”和“车神”光环的舒马赫将登陆上海滩,参加在那里举行的一级方程式大奖赛中国站的比赛。在这“舒马赫振荡波”越来越强烈的时候,不少人开始探询问题的答案:是什么成就了舒马赫的辉煌?
舒马赫笑傲F1赛场的背后,有着信息技术的支持
舒马赫和工程师的默契
舒马赫有一个习惯:在每次大赛之前,他一定会和车队的工程师促膝长谈,了解工程师们采集到的各种数据,并对应自己的实际感受和经验,对赛车做最后的、也是最彻底的了解,从而在比赛中最大限度地提高速度。而工程师们也会对舒马赫的驾驶感受和习惯进行再一次确认,以便在比赛进行时,能够及时发现异常状况并迅速处理。
当比赛进行时,双方的配合要非常默契:赛车以每小时300公里以上的车速在赛道上飞驰,工程师们也在紧张地工作──安装在赛车上的控制台开始采集赛车上所有的相关数据信号,并将这些数据存储在记录控制器中,通过无线数据系统传输到赛场的计算中心。在那里,十几名工程师利用计算机对这些信息进行500多项指标的分析,并通过互联网将数据和分析结果传回到意大利法拉利车队总部的数据中心,进行更深层次分析,随时掌握车辆的平衡系统状况、转向系统的工作细节、油门开启大小、液压系统运作情况等技术数据。
根据这些数据,技术人员随时通过遥控系统对赛车的各种参数进行调整。车队教练和技术总监则根据这些信息,判断是否需要调整战术,并通过无线对话,向赛道上的舒马赫发出最新指示──当然,在风驰电掣的比赛中,一切分析和计算都必须在最短的时间内完成,并做出最迅捷的反应。
今年5月9日,西班牙巴塞罗那一役中,舒马赫就尝到了准确的计算机数据分析带来的甜头:在比赛进行中,工程师们发现发动机多处出现了压力读数异常的情况,温度传感器传来的数据也表示发动机周边的温度异常,经过紧张分析,工程师们断定:赛车的排气系统出现了极小的裂纹。
教练立即与舒马赫取得联系,指示他采取相应措施。由于发现及时,舒马赫的比赛成绩没有受到任何影响──他又一次登上了冠军的宝座。
技术总监的幕后操控
“每一站比赛,法拉利车队都会为我设计最佳的进站策略。”舒马赫在接受媒体采访时,对自己的胜利这样解释。
为舒马赫制定战术的,是法拉利车队的技术总监罗斯·布朗和他的助手。每次比赛时,两人面前的电脑屏幕上都会同步显示出赛道的缩略图,图中散布着一些移动的小点──那就是赛车的实时位置。布朗和助手的任务就是根据这些小点的位置和赛道的具体情况,迅速制定出新的战术。这一切听起来如同游戏般轻松,但布朗却不得不打起十二分精神,因为任何小小的失误,都可能让舒马赫与冠军宝座失之交臂。
在比赛之前,布朗必须把所有需要的数据,如赛道情况、天气情况、各车队赛车和选手资料等输入电脑中,通过特定的程序计算出对手可能会采取的战术,再有针对性地制定本车队的战术,以便让己方的优势发挥到最大。而在比赛过程中,布朗和助手还必须根据场上瞬息万变的情况对战术进行调整:在比赛过程中,电脑对搜集到的各种数据进行分析,统计出对手和本车队车手之间的用时和距离差距,以及燃油消耗、赛车状况等各种情况,并计算出对手战术改变的可能,进行评估,随后对本队的战术进行调整。如此一来,车队对赛场上每一辆赛车在比赛过程中处于哪个位置,以及可能发生的变化都了如指掌,从而对舒马赫和本队其他的选手进行精确导航。
计算机助力:从设计开始
利用信息技术取胜并非是法拉利和舒马赫独有的秘诀。实际上,几乎所有的F1车队都不惜重金,利用计算机技术尽可能地提高比赛成绩。根据有关统计,2004年,各个车队花在信息技术装备上的经费就高达28亿美元。
这个天文数字的投入,不仅仅体现在比赛的过程中,在赛车的设计和制造之初,计算机就已经扮演了很重要的角色。一部赛车至少有13000个零部件,从开始设计到第一次试车,一般需要6~8个月。在这段时间内,工程师们要利用计算机画出每一个零部件的三维图,通过模拟软件组合,初步估算出赛车的性能。
为了保证赛车在5秒钟之内能加速到每小时200公里以上,以及最大过弯侧向加速度能达到4个G以上,就要求赛车有优异的悬挂设计和足够的下压力来让轮胎尽可能地保持与跑道的接触。而赛车以300公里以上的时速飞驰时,迎风阻力将是60公里时速时的18倍,如何设计赛车的流线体型,将阻力减到最小,也是工程师们必须考虑的问题。
解决这些问题的方法就是进行风洞试验。在至少50米每秒的风速下,工程师们用功能强大的计算机来进行三维模拟,测试出F1赛车在高速行驶时车体各部位所受到的空气阻力和下压力,对赛车的外型和结构进行调整。
在赛车初步成型之后,工程师们就开始着手编写各种软件。法拉利车队技术总监罗斯·布朗告诉记者,这些软件是运用不同的语言编写的。比如汽车控制软件使用C语言和汇编语言,分析和模拟软件使用Matlab语言,其他项目则使用C++、Delphi和VB语言等。而这些软件的效果也非常显著,比如发动机控制软件可以让赛车在发动5秒之内迅速加速,而变速箱控制软件则可以使赛车速度变化在10毫秒内完成。
这些数据运算和分析,对计算机的计算能力提出了极大的挑战,也正因为如此,F1车队的赞助商行列中赫然出现了IT巨头的名字。比如,今年的法拉利车队,就采用了基于AMD Opteron64位处理器的超级计算机,而威廉姆斯车队则长期和惠普保持着合作关系。
“IT系统的应用最近几年已经从辅助性的应用变成了赛车业务中重要的组成部分。”面对记者时,罗斯·布朗发出了这样的感慨,这也意味着,从某种意义上来说,越来越多的F1传奇,将由信息技术来演绎。
