一小群设计师如何打造出历史上最高效的赛车

六月的第三个星期六下午 3 点，56 辆赛车在五彩斑斓、轰鸣作响的景象中驶过勒芒 24 小时耐力赛的起跑线。24 万名观众聚集在法国中部这条 8.5 英里长的赛道上，观看第 80 届勒芒比赛。速度差异很大的赛车将在四个不同的级别中展开角逐，速度最快的赛车将在持续一整天一夜的比赛中争夺总冠军。这实际上是四场比赛同时进行。在比赛过程中，车手必须应对超越和被其他级别的赛车超越。领头羊是勒芒原型车，它们是专门打造的纯种赛车，时速可达 210 英里。速度较慢的一半赛车由赛道版的法拉利、阿斯顿马丁、保时捷和科尔维特组成，这些赛车被统称为 GT 赛车。从第 28 位起跑的赛车不属于任何官方类别。它被称为 DeltaWing，细长的黑色尖鼻机身和邪恶的背鳍让它看起来更像导弹而不是赛车。如果它真的像它的创造者声称的那样快速高效，它将挑战一个世纪的赛车设计传统。

勒芒赛事历史上大部分时间都是新型汽车技术的试验场。今年，比赛中最快的两辆赛车都是混合动力汽车。奥迪 R18 e-tron quattros 的电动机安装在前轴上。丰田 TS030 Hybrids 配备超级电容器，可在刹车时吸收能量，并在直道上释放能量以快速加速。但 DeltaWing 比这两款车都要激进一个数量级。其新颖的造型使其能够以仅比标准家用轿车稍强的引擎跑出具有竞争力的单圈时间。正如汽车设计师本·鲍尔比 (Ben Bowlby) 所说：“DeltaWing 以一半的重量、一半的阻力、一半的功率和一半的油耗达到同样的速度。”

从技术上讲，DeltaWing 并不与奥迪、丰田或该领域的任何其他汽车竞争。它是 55 辆赛车比赛中的第 56 辆参赛车，填补了为实验车辆保留的唯一展示位置。今天，DeltaWing 的三名车手的目标是在 3 分 45 秒内完成每 8.5 英里的单圈。据记录，这比奥迪和丰田慢了 20 秒。通过提高涡轮增压发动机的增压，DeltaWing 可以轻松跑得更快——快得多。它还可以安装更大的油箱，这样可以在进站加油之前行驶两倍的距离。但为了避免非参赛车抢了实际赛车手的风头，官员们给 DeltaWing 设定的目标平均单圈速度为 135 英里每小时。

在练习赛中，这辆赛车轻而易举地达到了目标。但要想在比赛中生存下来，将是一个巨大的挑战。DeltaWing 的四人核心设计团队只花了一年时间就投入了这辆赛车的研发。几乎每个部件都是从头开始设计和制造的。不到四个月前，在赛车首次启动的前一天，设计团队还在给赛车安装零部件，而赛车的主要赞助商日产直到首次测试后才正式加入。顶级车队为备战勒芒，会连续 24 甚至 36 小时不间断地测试他们的赛车。DeltaWing 在抵达这里之前总共运行了大约 12 个小时。一辆匆忙组装的原型车代表了几十年来对赛车传统的最大背离，它能完成赛车运动中最艰难的耐力测试之一的可能性有多大？“没有人来勒芒不是为了完成比赛，”赛车发动机供应商日产的首席工程师杰里·哈德卡斯尔 (Jerry Hardcastle) 说。“但两小时后，这辆车坚持的每一分钟我都会微笑。”

在这种情况下，初期的阵痛是不可避免的。在周三的第一场排位赛中，车手迈克尔·克鲁姆在一个快速的右转弯处将四个车轮都放在路边，并将 DeltaWing 推向空中。它飞了 20 英尺，然后猛烈地落地，导致机载灭火系统启动。然后，今天早上，在雨中进行的热身赛中，由于密封不良导致水渗漏，一个电气箱短路。

现在，比赛已经进行了半小时，DeltaWing 已经出现问题。工程师们盯着车队狭小车库里的十几台笔记本电脑，仔细研究赛车在赛道上不断传回的性能诊断数据，发现水温出现了令人担忧的峰值。经过几分钟的争论——没问题，让它继续跑；不，不行，它会过热到灾难性的程度——一位工程师决定：“我们必须现在停下来。”当机械师们准备进行计划外的进站时，DeltaWing 出现在车库的电视监视器上。问题的根源突然变得清晰：一个塑料袋卡在了散热器入口处。也许这辆车确实有机会越过终点线。当 Krumm 滑入维修站时，一位机械师拔出了塑料袋，赛车轰鸣着回到赛道上，只剩下 23 个小时的比赛时间了。

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从历史上看，赛车设计每隔十年左右就会出现一次变革，每次变革都会改变赛车的外形和这项运动的性质。在 20 世纪 50 年代，赛车的发动机从前部移到了后部，从而消除了传动轴并优化了重量分布，从而改善了操控性。在 60 年代，赛车上出现了机翼，可以改变气流方向，使轮胎紧贴地面，从而获得更好的牵引力和更高的转弯速度。70 年代出现了地面效应，利用切入底盘底部的下翼，可以更有效地将赛车吸向路面。在 80 年代，轻质、超强的碳纤维底盘成为标准配置。但从 20 世纪 90 年代开始，主动悬架等电子辅助装置与空气动力学的进步相结合，使赛车速度如此之快、如此危险——导致一级方程式赛车偶像埃尔顿·塞纳在 3 亿电视观众面前丧生——规则制定者开始降低赛车速度。他们禁止使用最奇特的电子辅助设备。他们故意牺牲空气动力学效率。从那时起，赛车设计就停滞不前了。“大多数赛车都是在练习保持在极限范围内，”巴西赛车设计师里卡多·迪维拉 (Ricardo Divila) 说，他的设计包括一级方程式赛车，这是这项运动的技术巅峰。“看看客机。波音和空客看起来很相似，因为它们是在非常狭窄的规格范围内进行优化的。赛车也是一样。”

相比之下，DeltaWing 是几十年来最大胆的赛车设计。加上燃料和驾驶员，它的重量约为 1,250 磅，大约是传统勒芒原型车的一半。尖头和干净的车身将阻力降低到一定程度，以至于这辆车可以用一台仅输出 300 马力的发动机达到每小时 200 英里的速度。

DeltaWing 也是近年来最具争议的赛车。自 2010 年宣布该项目以来，工程师们就一直认为 DeltaWing 的狭窄前轮距和 4 英寸宽的前轮胎会影响其转弯能力，而没有机翼会使其失去下压力，容易飞离路面。（去年，该团队寄出了圣诞贺卡，上面画着圣诞老人驾驶 DeltaWing，还有一个小精灵问：“你确定这东西会转弯吗？”）这款车的外观也备受争议。尽管粉丝们将其比作蝙蝠车或 SR-71 黑鸟，但批评者称其丑陋不堪。“飞行阴茎”是一个常见的绰号。

然而，鲍尔比和他的团队表示，他们非传统的赛车可以帮助重振这项运动，这项运动一直在失去粉丝、失去赞助商，并且努力适应一个挥霍化石燃料越来越不受欢迎的世界。“如果我们不能吸引新一代赛车运动爱好者的想象力，赛车就会消亡，”美国勒芒系列车队的老板兼 DeltaWing 项目投资者邓肯·戴顿 (Duncan Dayton) 说。

“我们谈论的是一个完全不同的想法，”DeltaWing 的设计师说——一款拥有家用轿车动力但仍能达到 200 英里/小时速度的赛车。在过去一个世纪的大部分时间里，赛车设计师一直为自己在改进所有汽车方面所发挥的作用而感到自豪。从燃油喷射和双凸轮发动机到盘式制动器和安全带，赛车中完善的技术从异国情调的赛车传播到日常的经济型汽车。但随着赛车突破的步伐减慢，技术转让的过程也减慢了。如今，赛车是一项如此独特和稀有的学科，赛车和街车之间几乎没有任何关系。DeltaWing 能否通过让低功率速度变得酷炫来弥合两者之间的差距？很难想象有街车直接以 DeltaWing 为原型。但 DeltaWing 可以比任何车辆更好地证明速度和经济性并不相互排斥。 “我们的马力只有原来的一半，燃料也只消耗了一半，”戴顿说道，“但我们仍然可以让你毛骨悚然。”

DeltaWing 的创始人本·鲍尔比现年 45 岁，是一名移居国外的英国人，由于在美国生活了 9 年，他的口音变得生硬。他性格乐观开朗，和蔼可亲，像深受喜爱的高中科学老师一样，乐于助人但又略带说教意味。16 岁时，他在伦敦父母家里的一间小型机械车间里，将两辆 Mini 焊接在一起，制造出了自己的第一辆公路车。在担任 Lola Cars 首席设计师近十年之前，他曾参加过自己设计的赛车比赛，Lola Cars 是当时全球最杰出的赛车制造商之一。2003 年，鲍尔比移居美国，加入前赛车手奇普·加纳西庞大的赛车运动帝国。除了担任加纳西的印地赛车、斯普林特杯赛车和 Daytona Prototype 跑车项目的技术总监之外，鲍尔比还负责一些非传统的项目，例如将一条废弃的宾夕法尼亚铁路隧道改造成风洞测试设施。

2008 年，鲍尔比突然顿悟。当时，他正在观看美国摩托车大奖赛，看到摩托车手以 45 度角转弯，时速 100 英里，轮胎在抓地力边缘蠕动，他惊叹不已。他意识到，任何观众，无论多么无知，都能看出职业摩托车手的勇气和天赋。另一方面，赛车隐藏了车手的技能。它们巨大的机翼能产生很大的抓地力，让驾驶它们看起来毫不费力。机翼还会产生湍流“污浊空气”尾流，使赛车无法紧密相连，使比赛失去了戏剧性。鲍尔比想要去掉机翼。他想，如果在超窄车头中央安装一个前轮，会发生什么？流线型车头可以减少阻力并减轻重量。此外，它还可以采用无翼空气动力学外形，以展示驾驶员的实力，使他能够更加肆意地滑入弯道并更接近竞争对手。

这种三角形轮廓（称为三角翼平面形状）在 Top Fuel 赛车和陆地速度记录车中很常见。但这些机器只能在直线行驶。如果它们必须高速转弯，那它们不是会像小孩骑三轮车一样翻倒吗？随着鲍尔比对这个问题的深入思考，他意识到大多数三轮车的问题不在于车轮的数量和排列，而在于重心过高。于是他进行了一项实验。他买了一对遥控汽车，将其中一辆改装成使用单个居中前轮行驶，并在一个寒冷的冬夜在印第安纳州锡安斯维尔家附近的郊区街道上对它们进行了测试。电池供电的三轮车重心低，转弯很好。事实上，它转弯的速度比四轮车要快。后来，回到 Ganassi 商店，计算机模拟显示，基于相同模板制造的全尺寸汽车应该转弯得很好。

大约在同一时间，一个委员会成立，为 2012 年的 Indy 赛车选拔新车。Ganassi 同意资助原型车的开发。根据 Indy 规则，三轮车甚至不能算作汽车。但 Bowlby 发现，两个小前轮并排放置，转弯时的表现几乎与一个大前轮一样好。这仍然使他能够通过围绕窄车头塑造汽车来最大程度地减少阻力。微型轮胎还引发了一系列设计变化，逐渐减轻了汽车的重量。较小的车轮意味着较小的刹车和悬挂部件，这意味着较小的发动机，这意味着较小的变速箱，这意味着较小的底盘，等等。当 Bowlby 计算数字时，他认为他的汽车可以用一个微不足道的四缸发动机以竞争速度行驶。他开始设计一款能够展示驾驶员技术的汽车。他最终设计出了有史以来最高效的赛车。

支持者表示，DeltaWing 可以帮助振兴这项难以适应不断变化的世界的运动。当印地委员会选择了一辆完全传统的汽车时，Ganassi 取消了 Bowlby 的项目。一年后，Bowlby 离开公司，全职从事 DeltaWing 的研发。他不是因为期望发大财，他只是想把这个项目做下去。“我为这个项目失眠了好久，”他说。“我妻子会到车库来，发现我开着那辆小遥控车到处转，确保它能按照我说的做。但我的名誉岌岌可危。我需要向人们证明，我不是个有愚蠢想法的怪人。”

当鲍尔比开始为他的赛车寻找其他比赛场地时，勒芒似乎是他的不二之选。自 1923 年在萨尔特赛道举行的首届 24 小时耐力赛以来，组织该赛事的组织机构西部汽车俱乐部 (ACO) 一直在推广新技术。多年来，勒芒根据速度、重量和燃油消耗的公式，颁发了热效率指数奖。最近，ACO 为一款创新的环保汽车创建了所谓的“Garage 56”计划，该汽车将在 55 辆常规参赛车的规则之外以展览形式参赛。因此，去年 6 月，鲍尔比提出了他的概念，ACO 在几款混合动力汽车中选中了它。DeltaWing 开始投入使用。

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DeltaWing 在勒芒的首秀开始两个小时后，迈克尔·克鲁姆在降档驶向左侧弯道（印第安纳波利斯弯道）时猛踩刹车。但变速箱换挡不顺畅，后轮瞬间锁死，导致赛车侧滑。克鲁姆迅速转向，控制住赛车，然后安全驶过弯道。但他在无线电中解释说，变速箱的问题越来越严重。

这是个坏消息。从汽车开发之初，变速箱就一直存在问题。变速箱是专为 DeltaWing 设计的非常小的装置。克鲁姆将车停进维修站进行快速维修，然后返回赛道。但变速箱仍然出现故障，所以他再次停了下来。

机械师们蜂拥而至，发现驱动气动换档器的电磁阀坏了。这可能是零件故障，而不是过热导致的——但为了安全起见，设计团队成员扎克·埃金启动了一台 Sawzall，切掉了一块碳纤维车身，让更多空气进入，提供额外的冷却。修理完成需要 30 分钟，但鲍尔比似乎并不担心。电磁阀来自第三方供应商。“这不是 DeltaWing 的问题，”他愉快地说。

克鲁姆回到赛道后，全力加速，最高时速超过 190 英里/小时，在看似狭窄的 Mulsanne 直道上飞驰。此时，DeltaWing 落后领先的奥迪和丰田 14 圈。但这辆车的使用寿命已经比大多数观察家预测的要长。“现在取决于随机因素，”设计团队的另一名成员西蒙·马歇尔 (Simon Marshall) 说。“这只是我们遇到的问题。”

Bowlby 在勒芒的出色表现挽救了他的项目。在获得 ACO 的认可后，他开始寻找投资者。其中最主要的是美国勒芒系列赛 (ALMS) 的创始人、尼古丁贴片专利持有者 Don Panoz。ALMS 车队老板 Duncan Dayton 也加入了进来，Ganassi 也回归了。但最重要的投资者（至少从可信度方面来说）是 Dan Gurney，他是 81 岁的美国赛车传奇人物，也是 All American Racers (AAR) 的创始人，该公司为从摩托车到无人驾驶飞行器等各种产品制造军用规格的金属和碳纤维零件。“制造这种异想天开的东西正合我们心意，”Gurney 的儿子 Justin 说，他现在经营着 AAR。“我们这么做是因为每个人都说这是不可能的。”

Bowlby 和 Eakin 也曾在 Ganassi 工作过，他们离开了印第安纳州的家人，前往加利福尼亚州。另一位前同事 Simon Marshall 带着妻子和两只狗从亚特兰大驱车前往西部。他们一起在 Gurney 商店附近租了一套公寓，他们称之为 Delta House，开始了每周工作六天半的艰苦工作。（前 AAR 设计师 John Ward 每周工作 50 小时，Eakin 称之为“兼职”。）他们在 AAR 储藏室改造的办公室里工作，从一张白纸开始。“我们没有零件库或以前汽车的 CAD 数据可供参考，”Bowlby 说。“当我们的电脑送到时，它们完全是空白的。”

驾驶员通过无线电解释说变速箱越来越差了。这是个坏消息。除了一级方程式赛车，几乎所有现代赛车都主要采用从赛车运动供应商处购买的零件。但几乎没有现成的零件适合 DeltaWing。没有空间安装转向齿条，因此 Eakin 设计了一种节省空间的转向系统，与高端卡丁车上的转向系统略有相似。所有悬挂部件都是定制的。（由于形状复杂，每个前立柱都要花大约一个月的时间才能制作完成。）Performance Friction 碳碳前制动器非常小，看起来像是从模型车零件箱里拿出来的。米其林制造的四英寸宽的前轮胎和车轮都是独一无二的。

3 月初，距离第一部分草图完成已经过去了七个月，距离勒芒比赛仅剩三个月，DeltaWing 已准备好接受最严峻的考验。这辆车的碳纤维车身尚未喷漆，它从一辆印有 AAR 条纹标志的拖车中驶出，驶入洛杉矶北部的赛道 Buttonwillow Raceway Park。签约的发动机、轮胎和刹车制造商的代表们前来观看他们的产品性能。但围场里每个人心中首先想到的都是一个挥之不去的问题：这辆车会转弯吗？

驾驶 DeltaWing 首次试车的荣誉属于 Gurney 的儿子 Alex，他本人也是一名世界级的跑车赛车手。他爬进驾驶舱，在两次熄火后，将车子以一档缓慢地绕着围场跑了一圈。当他回到车库时，Bowlby 在那里迎接他。他最担心的是前悬架的几何形状会让方向盘难以转动。

“转向灯亮了吗？”鲍尔比问道。

格尼说道：“它完全满足了我的要求。”

有人喊道：“它转弯了！”人群爆发出一阵狂野的欢呼声。

另外两名车手也在 Buttonwillow 测试了这辆车，他们逐渐提高车速，并获得了令人放心的技术数据，这些数据帮助说服了日产官员——他们花了数周时间每天与 Bowlby 交谈——继续为这辆车提供技术支持。日产品牌的 DeltaWing 于 3 月下旬正式亮相。但对于那些在场的人来说，Buttonwillow 才是真正的首次亮相。正如 Dan Gurney 在 1964 年勒芒 GT 级比赛中与他共同驾驶并夺冠的汽车的首席设计师 Peter Brock 所说：“这就像看到莱特兄弟在 Kitty Hawk 的首次飞行。”

比赛进行了 6 小时 75 圈，DeltaWing 赛车已经准备好在夜晚继续比赛。两个半小时前，日本车手 Satoshi Motoyama 取代了 Krumm 进入驾驶舱。

经过长时间的安全车出动后，赛道变绿，本山发现自己暂时领先于领先者。奥迪车冲过令人望而生畏的高速弯道，驶入被称为保时捷弯道的一系列弯道。紧随其后的是一辆丰田混合动力车，正在寻找机会抢占领先地位。本山在后视镜中看到了这辆蓝白相间的轿车，便远远地靠右行驶。丰田车与他并驾齐驱，开始呼啸而过。然后，丰田车手猛地向右急转，撞上了 DeltaWing 的左前角。DeltaWing 的重量比他重 700 多磅，弹离了赛道。草地就像冰一样。本山无能为力。DeltaWing 撞上墙壁，嘎吱嘎吱地停了下来。车库里的工程师和机械师们难以置信地盯着电脑和电视屏幕。

根据勒芒规则，赛车必须开回维修站，只有车手才有权修理。但本山没有任何工具，他也不是机械师。他也不会说英语。

车队经理菲尔·巴克骑着摩托车前往事故现场评估损失。“菲尔，赛车的情况怎么样了？”首席机械师里克·佩里从维修站通过无线电询问道。“比赛结束了吗？”

不完全是，但差不多了。撞击损坏了前后悬架。在车库里，鲍尔比和他的同伴们手忙脚乱地想出修理汽车的计划。埃金和几名工作人员，包括一名担任翻译的日本工程师，出发隔着铁丝网给本山提供建议。在一个小时的时间里，本山爬遍了汽车，拼命想修好它。他拆下车身。他拧下零件。他放掉轮胎里的气以增加牵引力。他一次又一次地走到栅栏边寻求更多建议。与此同时，仍在比赛中的赛车在几英尺外飞驰而过，发出呜呜声，就在低矮的混凝土护堤的另一边。

本山的每一次挫折都会在车库里引发另一场谈话。翻译工程师通过无线电接收指令，并通过栅栏将其传递给本山。最后——令人惊讶的是——他能够安装手动差速锁（两天前专为这种情况制造的），恢复左后轮的驱动力。但当他启动引擎开车时，汽车却侧向行驶，几乎无法移动。转向系统损坏严重，无法修复。当意识到已经无能为力时，本山哭了起来。他垂头丧气，放弃了汽车，爬上了巴克的摩托车后座。当他们骑车离开时，观众为他的努力欢呼。

在车库里，团队的反应是失望和自豪交织的奇怪情绪。“以这种方式结束真是太遗憾了，”巴克说。马歇尔耸耸肩。“只要能坚持下去，就很好。”

关于撞车原因，没有真正的争议：丰田车手犯了一个错误。有一些可以减轻事故的因素。众所周知，原型车的左右视野非常有限，而 DeltaWing 的尺寸小巧且形状怪异，让其他车手尤其难以看清。但车组人员并不理解。在车库的电视监视器上，比赛的现场直播显示，将 DeltaWing 撞出比赛的丰田车正在维修站维修。“诅咒你，”佩里嘟囔道。（六个小时后，他的愿望实现了，丰田车的引擎出现故障，被迫退出比赛。）

本山回到维修站时，眼睛红肿。鲍尔比冲过来，紧紧抱住了他。“你真是个明星！”鲍尔比说。“我会永远记住你的。”

“对不起，”本山低声说道。

鲍尔比像个父亲一样摇了摇他，“我很遗憾车子不够强劲。”

工作人员并不急于收拾行李，直到周日清晨，大多数人才从车库出发。鲍尔比和埃金是最后离开的人之一。他们紧紧拥抱，鲍尔比的脚都离地了。然后他们碰拳扭手指，进行私密的仪式。鲍尔比露出一丝苦笑。“该喝啤酒了，”他说，然后他们一起走进夜色中。

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DeltaWing 的投资者唯一能收回将这辆车带到勒芒所花费的近 1000 万美元的方法就是将其投入生产——制造一系列 DeltaWing 并将它们卖给赛车队。但谁会买它呢？DeltaWing 投资者唐·帕诺兹 (Don Panoz) 拥有美国勒芒系列赛，这意味着他可以让这辆车在那里比赛。但问题是 DeltaWing 不符合任何现有的规则，因此必须有人制定一个等效公式，使其能够与更传统的设计竞争。

或者，赛车官员可以像一些自由设计师多年来一直倡导的那样：彻底废除规则手册，设定最低重量或最大能量限额，让设计师自由发挥。目前，负责管理赛车的保守批准机构几乎不可能批准如此颠覆性的东西。但 DeltaWing 可能会产生持久的影响，正是因为它颠覆了规则。勒芒原型车和一级方程式赛车之所以看起来如此，只是因为规则要求如此。为什么不改变规则？为什么不接受颠覆？为什么不使用一半的功率和一半的燃料来达到同样的速度？

普雷斯顿·勒纳 (Preston Lerner) 是《大众科学》的特约编辑。