勝利歸功于Pruett明顯的駕駛技巧。比賽前和比賽期間的工程支持使他進入了勝利者的圈子。今年，帕特里克賽車隊再一次依靠技術(shù)。領(lǐng)先的高科技工具包括EDS Unigraphics的Unigraphics CAD軟件，Mechanical Dynamics的ADAMS運動學分析以及Pi Research，Ltd。的Pi數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。自動化技術(shù)東部是東海岸領(lǐng)先的自動化/機器人貿(mào)易展，提供微軟，IBM洛克希德馬丁等數(shù)百種最新的組件，控制器和取放器。

專注于速度。“我們是一個小團隊(19-20人)，我們只開了一輛車，”帕特里克賽車的三位工程師之一的底盤工程師Roy McCauley說道。“我們會努力讓汽車變得更快，而不是在我們不太可能看到快速回報的項目上偏離。我們專注于實現(xiàn)最終結(jié)果:(降低)單圈時間。”

賽車的競爭壓力推動產(chǎn)品設(shè)計周期時間縮短到幾天甚至幾小時。McCauley說：“在微觀尺度上，這就是工業(yè)界每天都在發(fā)生的事情。正如一家機加工廠告訴我的那樣，我們的時間限制是荒謬的!”在一個賽季中，迭代賽車工程流程將涉及收集和分析數(shù)百兆的車載數(shù)據(jù)，然后調(diào)整或建模，重新設(shè)計和制造新組件。

McCauley估計，“開箱即用”，Lola底盤僅接近其能力的85%。在道路課程，橢圓形和超高速公路上獲得接下來的15%，使他和其他工程師整個賽季都很忙。他們首先撕開底盤并測量每個部件。然后，他們“按摩”每個組件的規(guī)格。

它們增加了更多的隔熱罩以保護碳纖維不被熔化。他們可以優(yōu)化割臺布局和附件，更改懸架推桿設(shè)計和儀表，或添加或移除軸承。

為什么這有必要?“Lola擁有良好的數(shù)據(jù)，但他們沒有我們的數(shù)據(jù)，”McCauley說。“我們可以更多地訪問描述汽車運行狀況的數(shù)據(jù)，”車輛動力學工程師Tom German補充道。“通常，我們會向他們提供有關(guān)汽車實際看到的裝載量的信息。”

偶爾，他們會發(fā)現(xiàn)可能導致比賽的輕微設(shè)計缺陷或疏忽。他們?yōu)榱烁偁巸?yōu)勢而修復并保密。如果發(fā)現(xiàn)可能使汽車不安全的缺陷，他們會立即通知相應的制造商。

貿(mào)易工具。McCauley是設(shè)計堅硬輕質(zhì)零件的專家。他的設(shè)計通?；诘聡说牡妆P分析。他們的工作是共生和復雜的。兩者都使用Unigraphics(UG)V.10 CAD / CAM軟件和Pi Research數(shù)據(jù)采集硬件和軟件。

當McCauley修改或重新設(shè)計并優(yōu)化組件時，Unigraphics的全部優(yōu)勢就開始了。“UG是我們的第四位工程師。這是我可以控制的，它可以幫助我更快地完成工作，”McCauley說。他不喜歡編程，并且在短短四天半的培訓中學會了使用UG的三個模塊。他在Sun Sparc20上運行該軟件。與Firestone和EDS一起，Sun也是團隊贊助商。

通過指向并單擊鼠標并使用菜單，McCauley使用UG創(chuàng)建和分析三維實體模型。他在短短三個半小時內(nèi)重新設(shè)計了一個帶有許多口袋的復雜后翼安裝板。三年前，他已經(jīng)建造并測試了許多不同的部件，這個過程可能需要一整個星期。

隨著幾何形狀的到位，UG立即計算出新安裝板的重量，慣性矩，質(zhì)心和彈性模量。經(jīng)過一些口袋形狀，圖案，壁厚和錐度的簡單手動迭代后，他設(shè)計了一個具有更好的剛度 - 重量比的零件。他可以從任何角度旋轉(zhuǎn)和查看實體模型。

為了測試其完整性，他使用電子表格模型來強調(diào)較輕的部分，以抵抗通過數(shù)據(jù)采集收集的實際負載條件。通過屈曲測試意味著可以構(gòu)建零件。通過一些標簽和更多鼠標點擊，McCauley可以快速自動生成NC代碼和機加工車間可以使用的繪圖模型。有時，他會將軟盤發(fā)送到外部機械商店。將來，工程師將使用NC代碼對Patrick自己的車間中的自動加工中心進行編程，從而節(jié)省更多時間。

McCauley說，明年，他將使用UG建造一個擁有2,000個或更多組件的模型以及描述整輛車的相關(guān)組件。這種“主模型”將使UG成為組件幾何，材料和裝配的中央存儲庫 - 實際上是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)。雖然帕特里克未來可能會采用PDM方法，但UG能夠檢查部件間隙并將零件信息移植到運動學，壓力和其他工程分析模塊或軟件包中，這是當今的一個主要優(yōu)勢，McCauley表示。

McCauley還廣泛使用ADAMS運動學分析軟件。UG自動生成與ADAMS兼容的型號。

McCauley采用阻尼器設(shè)計并將其轉(zhuǎn)換為ADAMS模型。幾何模型在兩個維度上重新出現(xiàn)，彈簧和阻尼部件采用機械符號。首先，他定義了構(gòu)成阻尼器組件的每個部件之間的連接，然后他將每個移動關(guān)節(jié)的運動自由限制為一個。接下來，他根據(jù)真實的履帶加載數(shù)據(jù)建立了強制功能，并通過模擬驅(qū)動模型阻尼器。屏幕上幾乎立即出現(xiàn)力與位移的關(guān)系圖。

然后McCauley通過改變孔口，活塞和外徑尺寸來迭代并模擬阻尼器設(shè)計，直到他對結(jié)果感到滿意為止。他說這個過程消除了很多鉆機測試，他估計自動化可以節(jié)省他三天(約30%)，假設(shè)該項目通常會在7-10天內(nèi)完成。

在本賽季的第一場比賽之前，McCauley分析了許多阻尼墊片/閥門組合，以提供一組“最佳選擇”懸架調(diào)整選項。他在沖擊測力計上測試了最可能的對，以驗證他的分析。一種組合在過程中通過一定的轉(zhuǎn)彎減少了顛簸，而另一種組合在軌道的平滑部分上產(chǎn)生了更好的處理。

數(shù)據(jù)醫(yī)生。當醫(yī)生在一家重癥監(jiān)護病房接線病人時，工程師們?yōu)檫@些車提供了很多電線。Tom German收集了很多事實，這些事實成為了懸架部件和賽道設(shè)置工作的輸入。

他使用來自英國的Pi Research，Ltd。的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng).Pi提供大部分模擬和數(shù)字傳感器，而德國人則從Aeromega和應變計本地購買簡單的熱電偶。他說Pi修改了它購買的一些傳感器并轉(zhuǎn)售以抵御惡劣的賽車環(huán)境。

他衡量的是什么?大約45個發(fā)動機和底盤參數(shù)存儲在4 MB的車載內(nèi)存中，包括：行駛高度(俯仰和滾轉(zhuǎn))，車輪速度和負載，懸架位置和負載，發(fā)動機壓力通風系統(tǒng)，發(fā)動機節(jié)氣門和蝶閥位置，排氣背壓，發(fā)動機機油和冷卻液溫度和壓力，變速箱溫度和壓力，轉(zhuǎn)速，燃油消耗和加速度。工程師機械地阻尼三軸，偏航率加速度計，以濾除掩蓋所尋求信號的振動。

當汽車在賽道上時，Pi Research系統(tǒng)通過微波遙測技術(shù)不斷將數(shù)據(jù)以大約50,000波特的速度下載到軌旁便攜式PC上。一圈，光敏信號燈會在汽車通過時觸發(fā)特殊下載，為德國人提供最大/最小數(shù)據(jù)以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速，燃料使用和其他參數(shù)的平均圈數(shù)據(jù)。同時，系統(tǒng)記錄通道數(shù)據(jù)。板載內(nèi)存的頻率更高。當汽車停放時，工程師通過電纜連接將數(shù)據(jù)下載到PC。

在賽道測試，排位賽和比賽期間，德國人使用Pi系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來監(jiān)控賽車的表現(xiàn)。Pi的V6 Pro基于Windows的分析軟件可以在汽車完成每一圈后自動更新和顯示圖形，直方圖或XY圖。這使他能夠從一圈到一圈比較汽車的性能并發(fā)現(xiàn)問題。它還允許他追蹤Pruett通過無線電傳遞的問題。希望他和他的同事可以在Pruett下一次進站時等待解決方案。通常，這些“實時”

在收集的所有比賽數(shù)據(jù)中，德國人說騎行高度和車輪載荷是最關(guān)鍵的參數(shù)，因為它們表明了關(guān)鍵空氣動力學的運行情況。前翼和底部文丘里管的空氣動力學效率對行駛高度的變化非常敏感，因此工程師會密切監(jiān)控它們。由于輪胎抓地力隨著載荷的增加而增加，因此前后力將確定轉(zhuǎn)彎速度以及任何轉(zhuǎn)向不足或過度轉(zhuǎn)向操縱偏差。因此，他們的適當控制對賽車的成功至關(guān)重要

“軟件和硬件通常都是現(xiàn)成的東西，”德國人說。“優(yōu)勢來自于了解您正在測量的內(nèi)容，知道測量和觀察的內(nèi)容，以及真正應用它。我們設(shè)計了一些更好的東西，并從我們有更多理解和能力的角度為我們提供了競爭優(yōu)勢?？刂破嚨母喾矫姹纫郧?。“

德國人，麥考利，帕特里克隊和普魯特隊必須做得很好。Firestone是該團隊的主要贊助商，并選擇他們在去年返回印地賽車之前測試其原型。在本賽季前兩場比賽之后，普魯特和帕特里克隊獲得了他們的第四和第三名，并在積分榜上領(lǐng)先。凡士通輪胎已經(jīng)在這兩款賽車中獲勝，本田發(fā)動機設(shè)計新聞報道了去年的Indy Car文章(見設(shè)計新聞，1995年5月22日，第58頁)。

一級方程式中的駕駛員安全

FORMULA 1工程師不得不應對今年的幾項新規(guī)則變化，以反映該運動管理機構(gòu)的安全問題。這些變化包括更高和更強的駕駛艙側(cè)面，關(guān)鍵點的泡沫填充以減輕撞擊傷害，更大的開口以便于緊急出口，禁止安裝在后部的小翼部分，以及所有車輛上的飛機型“黑匣子”。

“可能最明顯的變化是鼻子，”喬丹大獎賽技術(shù)總監(jiān)加里安德森說。他們的196型轎車將在今年的挑戰(zhàn)中帶有喬丹標致的名字。

安德森聲稱，鼻子設(shè)計的變化源于對確定底盤正面的規(guī)定的修改。“'96 regs'，”他說，“出于安全原因，決定了更大的橫截面積。實現(xiàn)這一目標的最簡單方法之一就是抬起鼻子。”最新的貝納通，邁凱輪和威廉姆斯車也展出了凸起的部分。

車身改動。抬起鼻子可以讓汽車下方有更好的空氣流動。由于FIA幾年前對前后擾流板的尺寸設(shè)置了非常嚴格的限制，因此人們的注意力轉(zhuǎn)向了地板下的空氣動力學增益設(shè)計。

1995年，隨著小翼的禁運，地板設(shè)計付出了更多的努力。調(diào)整地板的階梯曲線與路面之間的差距，創(chuàng)造了文丘里效應，以便更好地抓住道路。工程師計算直線平坦軌道上的速度差距，但在考慮角落和顛簸時，它們會與懸架進行權(quán)衡。

關(guān)于駕駛員保護的新規(guī)則，要求更高的駕駛艙側(cè)面和更大的入口，也影響了空氣動力學?；驹O(shè)計要求是距離滾環(huán)之間的對角線偏移220毫米(9英寸)。這通常意味著提升駕駛艙的后緣。該規(guī)則使后方視力變得更糟。

變速箱改變。變速箱一直是問題的根源，導致今年發(fā)生了一些變化。例如，Tyrrell換成了新的六速縱向設(shè)計，以獲得更好的地板外形。貝納通還改用縱向變速箱。這是一個七速設(shè)計。

在麥克拉倫，這是一個類似的故事。他們的新變速箱設(shè)計也是一個縱向六速單元。這將適用于梅賽德斯V10的全新發(fā)動機。作為一級方程式環(huán)境中開發(fā)工作節(jié)奏的指示，該發(fā)動機的設(shè)計直到1995年10月才開始。

梅賽德斯 - 奔馳賽車運動負責人諾伯特豪格宣布：“我們的員工做得非常出色，日夜工作。”憑借日耳曼的精確性，他表示新發(fā)動機“于1996年2月3日下午7:36首次運行。”同樣的引擎在墨爾本獲得第五名。