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如何製造 F1鼻翼

2008.11.03  作者:文/ Matt Warwick 圖/ Rob Whitrow 譯/王以平  

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鼻翼通常是在一團稀巴爛中結束它的生命——如果車手知道它的製作過程有多麼辛苦,他們或許就會小心一點……

Williams車隊完全知道如何製作鼻翼,事實上,如果本刊有「鼻翼苦勞獎」的話,該隊本年度肯定得獎,因為他們在2008年已經報廢了超過12組的鼻翼,這是個驚人的數字—其中最著名的恐怕是中島一貴在歐洲站撞上Fernando Alonso之後卡在前輪底下的那組,那麼,當我們想知道這個F1車上最重要的套件要如何製作時,我們該去找誰?

一片條翼的開始製作,是從50公尺長的大型捲筒上割下許多小片碳纖維、然後貼在相應的模子上。

當本刊走進英國葛洛府Williams總部的大門時,裡面的工作室正忙個不停,來到複合材料部門,一款新的鼻翼正在製作當中,你要知道,並不是之前的鼻翼不好─這只是正常的發展,這組為了FW30賽車所新設計的鼻翼看起來更有曲線、比舊款運用了更多一點技巧,其中兩組已經準備用於下一場比賽,一組給中島一貴、一組給Nico Rosberg,所以如果再有任何損傷,他們便只得回去用舊款的了。

它仍然是使用同樣的方式、同樣的原料,那就是F1的鋼筋水泥:碳纖維,我們都知道,當碳纖維以固定的工序纏繞成型之後完全是硬梆梆的,但當你看到它送進工廠裡時是像布匹或壁紙一樣捲在50公尺長、1.5公尺厚的巨型捲筒上,你想像不到它可以變得那麼硬。

在經過令人聞之生畏的「破損測試」之前,車翼會進行品質檢測,然後拋光磨亮。

 

「一平方公尺價值80至110英鎊,所以平均一捲大約是4250英鎊,」複合材料工作領班John How說:「我們一整個賽季大概要花100萬英鎊在這裡。」

碳纖維是一種活的、會呼吸的東西,在Williams,一捲又一捲的原料儲存在零下19℃的大型冷凍櫃裡,如果你把它放在室溫下,它不用幾天就會硬化了,「纖維之間的樹脂隨時都在硬化,」How補充:「你要把它冷凍起來、才能夠減緩硬化,碳纖維在冷凍櫃裡可以放一年,可是拿出來之後大概只能維持30天,視當時氣溫而定。」

 “一旦膠水塗好了,這時又要回到烤箱去進行下一小時的工作。”

 

在電視上看或許沒什麼,但是F1鼻翼背後具有更多你所想像不到的東西,沿著「主翼」的中間部分有兩支用來強化的中央支柱,藉由鈦合金「卡榫」將翼面支柱與鼻錐接合,鼻翼總共分為三個部分,從前方看過去,首先最低的那片是「條翼」,中間那片叫做「主翼」,最高的那片則是「襟翼」,How說:「這裡可動的部分能夠讓我們旋轉調整,你在休停站裡會看到他們在上下微調角度。」在它們上方的就是「波狀翼」、通常被稱為「橋型翼」,它從車鼻上方跨過、連接在兩邊翼端板之間。

大致上就如同你初次接觸田宮1:24的F1展示模型車時一樣,材料部門的人員全都依照說明書指示來製作─所不同的是,他們可以確實看到精密的設計圖、並且知道他們自己在做什麼。

主翼的兩片蒙皮會經過修整和黏合(左圖),然後再次烘烤、以讓黏劑固化,接下來將各片零件鎖在一起,最後成為一組總成(上圖)。

 

本刊說:「這個…看起來很像在做模型。」Williams一名材料工作人員Gideon Short回答:「呃…是很像,但我想是比它複雜一點點。」這名人員的資歷幾乎就像這組鼻翼一樣新─他才剛到職三個星期,他正依著模子「張貼」一片條翼,這個過程看起來相當辛勞,他在模子上貼了多片不同的碳纖維補丁─從那整筒的「布料」上面割下來的─按照說明書的指示分成許多編織層。

然後就進行「包裝」工作,準備送進烤爐、將碳纖維烘烤成超高強度的狀態,這裡就是真正需要品質管制的所在,由於硬化過程必須在精確的溫度及壓力中進行,因此你必須把你貼好的素材包進一個空塑膠袋,再蓋上一種類似發泡膠的「透氣毯」,否則你將無法完全擠出袋子裡面的空氣,碳纖維和透氣毯之間還要夾一層「釋放膜」,以讓裡面的樹脂可以加熱、同時確保透氣毯不會直接融化在碳纖維上…呼…這都還只是一片薄薄的鼻翼,更不說整輛賽車的其他部分了。

 主翼的兩片蒙皮會經過修整和黏合(左圖),然後再次烘烤、以讓黏劑固化,接下來將各片零件鎖在一起,最後成為一組總成(上圖)。

 

從袋子的所有角落和縫隙中擠出所有的空氣,這是最關鍵的過程之一,假如你沒有擠出全部的空氣,那你整整兩小時的流程就得要重來一遍,想到須歷經這樣的過程才能夠做出一片鼻翼,因此在經過一整個星期做牛做馬之後,假如它在比賽的第一圈就撞爛了,Gideon一定會很抓狂,「不~會~啦~ 朋友,我有兩個小孩,」他笑道:「我只會想著:『太好了,要加更多的班了!』」

Williams有三座烤爐:兩座大的塗裝成黃色、還有一座尺寸比較小,誠然,每支車隊都有烤爐,但當你看著它們時,無法不聯想到科幻的場景─每一座的內部都鋪滿了鋼片和管路,它們就像臍帶一樣從閥門連接經過袋子上方、以確保每個部分都能夠平均受熱,這就像是圓柱型的刑房,但是這裡可沒有時間去想那些黑暗的意象─以兩小時35分鐘的週期進行6bar(90psi)、135℃的高壓烘烤…聽到「砰」一聲,工作就完成了。

一旦鼻翼包裝好了,就要送進Williams的其中一座烤爐——大型高壓烤箱——在135℃下烘烤超過兩小時;袋子裡不能留有任何的空氣,否則就得要從頭開始。

 

一旦零件「烤」好了,就需要把它們粘黏在一起,大部分零件都是由兩個相反的方向黏合─上下各一層「蒙皮」,這裡就要回來要求我們做模型的技巧,翼面也就在這個階段開始塑型。
Neil Lambert負責二號車鼻翼的工作,當我們說它準備黏合時,我們所指的是在兩邊塗上黏劑來粘合─正如你所想像,那是一種超級膠水。

但是Neil並不會不慎把他的手指黏在一起,也不會像大部分人製作精密模型時一樣、要裝上翼端板的時候發現不合,他的修整和裝配都剛剛好(你或多或少總是會浪費一點碳纖維),他輕柔仔細地讓主翼的兩片蒙皮黏在一起,這必然是整個過程中最令人滿意的部分,就像你在家裡釘好一個書架一樣,OK,那可能上不了國際新聞,但那種完工時的成就感,就像是「我做到了。」這種感覺。

在將條翼送進烤爐之前,要先進行「包裝」:當空氣被擠出塑膠袋時(右圖)會穿過「透氣毯」(左圖),真空狀態可以確保塑型過程中的溫度及壓力都得以完美控制。

請原諒我們沒法在這麼短的採訪時間內好好欣賞令人敬畏的Williams FW30整車組裝技術,但那想必也是發揮全能的階段。一旦膠水塗好了,你要確定所有的部分都在正確的位置,這時又要回到烤箱去進行下一小時的工作,但這次並不會用到烤爐─黏劑需要在一座看起來像是Smeg冰櫃的大型雙門烤箱內以60℃完全烘烤,以確保料件永久接合。

放在鋁合金的模架上,經過徹底檢查的鼻翼現在已經完成最後組裝,模架必須能夠完美地─以釐米為單位─密合整組鼻翼的每一面,假如哪裡差了一點點,那麼你可能又得要從頭開始,這裡不允許任何一丁點的不完美,這樣才能通過FIA號稱「生死之橋」的檢測平台,每場比賽的車子都要在上面檢查重量以及各部尺寸。

在將條翼送進烤爐之前,要先進行「包裝」:當空氣被擠出塑膠袋時(右圖)會穿過「透氣毯」(左圖),真空狀態可以確保塑型過程中的溫度及壓力都得以完美控制。

經過拋光的階段,碳纖維開始看起來…嗯…變得性感,黑灰色的光澤,看起來就像是許多曾經從你面前閃過的超級跑車─完美的完工水準令人目不轉睛,這時還要再進行最後的檢測─Lambert說:「NDT(無損測試)使用超音波來確認每一處細節─藉由聲波穿透碳纖維,我們可以發現有否任何不夠完美或是脆弱的缺陷。」

主翼的兩片蒙皮會經過修整和黏合(左圖),然後再次烘烤、以讓黏劑固化,接下來將各片零件鎖在一起,最後成為一組總成(上圖)。

二號車的鼻翼通過NDT之後,接下來就要送到外包廠商那邊去進行塗裝,一號車的鼻翼則已經完成了歷時八小時的塗裝工作、送回了Williams工廠。

之後送去外包廠商,進行塗裝工作、貼上贊助貼紙,這就準備上場了。

只有在當下、在夜空藍的配色下,那組鼻翼所散發的時尚美感真令你怦然心動。然後你會注意到有一個讓Williams車鼻翼比同場其他任何賽車都更具意義的東西:一張小小的「Senna」貼紙(用以紀念在該隊比賽身亡的車手Ayrton Senna),就貼在下方翼板上。

「這就是我最喜歡這支車隊的原因,」Gideon Short說:「我們是真正的獨立車隊,我們也是業界唯一的專職賽車隊。」一貴,下次當你在過彎鎖死輪胎時,請你要小心一點啊……

 

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