正当大量新粉丝因为Netflix的《极速求生》系列纪录片带来的居家追剧热潮而对一级方程式赛车产生了兴趣时，这项运动也将在2022年进行大洗牌。对这些带翼的奇妙赛车进行规则更改，包括要求车队共享一些通用部件以节省成本，以及改进空气动力学以促进更激烈的近距离比赛。
轮胎也是改变之一。在使用了半个世纪的13英寸轮毂和充气轮胎后，F1将转向18英寸轮毂和低扁平比轮胎。这些大尺寸轮毂和窄侧壁轮胎看起来和工作方式更像倍耐力为高性能跑车生产的轮胎。
作为倍耐力在2024年之前作为F1独家轮胎供应商的合同供应商，倍耐力希望能够将其赛车轮胎和量产轮胎之间的技术诀窍进行转移，并且它也不介意客户能看到赛车轮胎，并在其中瞥见他们为自己的汽车购买的橡胶。
这与现有的轮胎不同，现有轮胎的根源可以追溯到20世纪60年代，当时固特异、耐克森和邓禄普是轮胎供应商。而2022年的倍耐力F1轮胎将更具现代感和相关性。
抓地力之争
如今的13英寸轮胎速度很快，因为它们的高侧壁可以使其在赛道表面上变形和移动，以获得出色的抓地力。但所有这些形变都会对橡胶产生影响，使其发热和磨损，产生令人讨厌的“衰退”。这是F1车队用来描述随着轮胎磨损而失去抓地力的词语。观看比赛时，你会经常在车手和车组之间的无线电通讯中听到这个词。
为了避免损失过多牵引力——并遭受过度衰退——车手们小心翼翼地驾驶赛车，试图控制轮胎磨损，以便每套轮胎都能持续足够长的时间，直到计划进站更换。未能做到这一点意味着因为单圈时间变慢而损失给竞争对手的时间，或者因为需要额外进站更换一套轮胎而损失的时间。
倍耐力F1赛事项目负责人Mario Isola表示，2022年更大的18英寸轮胎的一个关键目标是让轮胎保持更长时间的抓地力，这样车手们就可以全力冲刺（用赛车术语来说就是“Push”），而不是管理轮胎磨损。制造这些新轮胎比简单地扩大轮胎内径以适应更大的5英寸轮毂要复杂得多。
“我们必须从头开始设计一款轮胎，”他说。“这不仅仅是设计不同尺寸。这是一个不同的构造。除了新的尺寸，还有一个要求是设计一款具有不同特性的轮胎，所以[不会]过热，因为车手希望在整个比赛中都能全力冲刺，大幅减少衰退，更宽的工作范围，所以这不仅仅是设计新尺寸的问题。”
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Isola说，该公司本可以采取一种方法来调整旧轮胎以适应不同的尺寸，但这将是一个糟糕的解决方案。“一开始我们有两个选择，”他指出。“一个是采用目前的化合物，并试图用18英寸轮胎所需的特性来改进它们。第二个是开始一个全新的开发，使用不同的配方和新技术，并努力与今年相比取得真正的巨大进步。”
“我们决定采用第二个方向，”他解释道。“这更有风险，但最终是一个更好的决定，因为测试结果是积极的，车手们的反馈也非常积极。”
采取这种方法意味着轮胎的每一个部分都经过设计，以适应新的橡胶化合物。“我们必须优化其轮廓，优化其构造，以便获得能够正常工作的接地面积，以我们想要的方式分配压力和温度。这就是技术挑战。”
那么，问题就来了，如何验证结果呢？在过去，轮胎制造商会遵循一个迭代过程：制造一个轮胎，将其装上一辆赛车，让一名车手在赛道上尝试，然后向车手汇报轮胎的性能。然后，工程师们会回到实验室进行修改，并重复测试过程。
这是一种缓慢而昂贵的轮胎开发方式。更糟糕的是，由于这些轮胎将在2022年新规格的赛车上使用，而这些赛车目前还没有出现，所以根本无法在明年将使用的赛车上进行物理测试。
转向虚拟赛车
相反，倍耐力和赛车队依赖于虚拟赛车、虚拟轮胎和虚拟赛道的模型。Isola指出：“这与2016年一级方程式赛车决定改变轮胎宽度时所做的事情有些相似。我们与车队并行进行模拟和轮胎模型的研究。由于模拟，我们对第二年可能会发生什么有了一些了解。”
根据Isola的说法，倍耐力使用的建模软件是其自主开发的，尽管该公司最初的起点是现成的商业软件。这就是它为2016年的轮胎创建模型的方式，工程师们为2022年的轮胎遵循了相同的方法。
“这个过程对我们预测第二年的表现非常有用，而且我们今年与车队一起做的完全一样，”Isola解释道。“车队拥有2022年的赛车模型。我们有一个‘黑盒子’，里面有一个我们提供给车队的虚拟轮胎模型。”
这就是熟悉的工程迭代过程发挥作用的地方，但由于测试是虚拟的，因此比现实世界的物理测试更快、成本更低。“他们可以将虚拟轮胎安装在虚拟赛车上，并在他们的模拟器中使用，然后给我们提供适当的反馈，”他说。“进行两到三次这样的循环，我们就能对第二年的情况有一个更好的预期。”
最终，倍耐力进行了5000小时的计算机模拟测试，涵盖了70多种不同的虚拟轮胎原型。倍耐力就这样制造了第一批用于物理测试的轮胎，这些轮胎包括在轮胎测功机上进行的10000小时室内测试，以及最终在12000英里赛道测试中使用的36天、30种不同版本的轮胎，总共使用了392套原型轮胎。
目前还没有2022年规格的赛车可供测试，所以车队修改了现有的赛车，以尽可能接近地模拟这些赛车的可能特性。结果如何？这项旨在提高轮胎耐用性的努力似乎奏效了。“目标正是如此：让车手有机会在整个比赛中全力冲刺，”Isola说。“我们要求他们在每一圈都全力冲刺，这对于了解他们是否满意新方法非常有用。我们希望看到赛道上的激烈竞争和紧密跟随的赛车，以及车手们试图超车，但又不能让超车变得太容易，否则就不是观众想要的。”
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更大的轮毂直径还有一个方面是刹车盘与内轮毂之间的距离增加了。同时，新规则控制着制动冷却系统的设计，并且轮毂要装上盖子来控制冷却气流。
这是因为使用13英寸轮毂时，车队会利用刹车产生的热量来加热轮胎，提高轮胎的内部空气压力。而使用新的更大轮毂和轮胎后，刹车在2022年将不再是调整轮胎性能的工具。“它的设计是为了引导热空气，所以基本上，他们不能利用刹车来确定轮胎的压力，”Isola指出。
本赛季，当卫冕冠军刘易斯·汉密尔顿在阿塞拜疆大奖赛中发生事故后，车迷们才注意到F1性能调校的这一微妙之处。当时他意外地按下了方向盘上激活其赛车“Brake Magic”系统的按钮。这是一个将大部分制动力转移到后刹车的装置，产生热量加热后轮胎并提高其压力。汉密尔顿的问题在于，意外激活导致他的后刹车抱死，错过了弯道，这起初看起来是这位经验丰富的车手一个罕见的失误。
现在我们知道，这只是车队控制当前一代13英寸轮胎性能的系统的一次故障。那一代的时代即将结束，也随之结束了下个赛季发生此类错误的可能。也许这只给车队留下了犯下其他错误的机会来管理新的18英寸轮胎，但与以往一样，看到工程师和赛车手如何适应新橡胶以及他们将采用何种技术来最大化其性能将是令人着迷的。这应该为《极速求生》的未来几季提供绝佳素材。
