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F1賽車【合法邊界 (Legality Box)】的規則簡述
自2022年起,F1【(FIA一級方程式賽車,Formula 1)】正式進入全新技術規則時代。這波改變的核心目標包括提升比賽可看性、增加超車機會並縮小車隊之間的性能差距。其中一項關鍵的技術變革便是【合法邊界 (Legality Box)】規則。該規則透過嚴格限制賽車特定部位的形狀、尺寸與位置,確保各隊在公平的基礎上競爭,同時維持車輛外觀的美觀與流暢,以下將對【合法邊界 (Legality Box)】的內涵與影響進行簡要說明。
何謂現代F1中的合法邊界 (Legality Box)?
【合法邊界 (Legality Box)】是FIA在F1技術規則中以三維空間範圍形式定義的限制區域,透過笛卡兒坐標系統 (Cartesian coordinate system) 來界定車身與空力套件(例如前翼、側箱 (Sidepods)、車身形狀、尾翼等)的最大尺寸上限。您可以將其想像為一個「看不見的3D盒子」,車隊必須在此空間內設計相關零件。雖然設計團隊仍可在此框架中發揮創意,但不得超出嚴格規範的空間邊界。
藉由此限制,F1避免過於特殊、危險或不符合美感的空力造型,防止出現如2012年降鼻設計 (Stepped nose)般的極端造型車輛。透過標準化關鍵尺寸並阻擋過度激進的空力套件設計,【合法邊界 (Legality Box)】不僅提升賽事的公平性,也為車輛外觀維持一定的審美與穩定性。
F1何時引入此規則?有何差異與影響?
早期的F1已存在空間與尺寸限制,但從2022年新技術規則開始,【合法邊界 (Legality Box)】的定義與重要性大幅強化。以往的規範較為鬆散,允許車隊在空力設計上動用複雜的小翼(Flaps)與設計(例如側導流板 (Bargeboards) 以及產生Y250渦漩 (Y250 Vortex) 的多層次前翼)。這些複雜結構使得氣流擾動嚴重,後方賽車難以緊跟前車。
2022年後的規則更加明確並刪除大量灰色空間,嚴格限定前翼、後翼、底板邊緣與車身組件的空力尺度與外形。此舉有效降低了空力設計的複雜度,使氣流更為乾淨、更易於後車跟隨,賽車的外觀也更於流線與漂亮。
特別要求:切線連續性 (Tangency Continuity) 與相關限制
除了合法邊界 (Legality Box) 的規範外,2022年新規則還要求部件之間必須遵守【切線連續性 (Tangency Continuity)】等幾何條件。這代表各空力元件需平順銜接,避免出現銳角或驟然的形狀變化,以杜絕利用微小且複雜的空力構件提升車輛性能,並減少開發成本。此要求亦確保賽車表面氣流分佈更理想,不易產生不規則的分離與渦流。
以尾翼的垂直翼板 (Endplate) 為例,新規則要求特定區域須符合最大或最小曲率半徑的規範,防止車隊透過極端扭曲或鰭片(Shark Fin)狀結構影響氣流。此舉讓尾流(Wake)更乾淨,不僅提升後方車輛的跟車能力,也進一步增添賽車整體外形的美感。
雖然2022年的規則取消了尾翼上的垂直翼板 (Endplate) ,但是為了增加車隊設計車輛的自由度,尾翼的垂直翼板將在2026年的規則中重新導入,詳細的比較會再另外說明。
總結
2022年後,【合法邊界 (Legality Box)】及幾何連續性條件的實施,透過明確的空間與形狀限制,使F1賽車的空力設計更單純、流暢、美觀與安全。更乾淨的尾流環境能讓後車更加接近前車,進而促進更多超車與纏鬥場面,提昇整體賽事的可看性。此舉不僅符合F1長期發展的戰略方向,也讓全球車迷能欣賞到更精彩與激烈的賽事場面。
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…該規則透過嚴格限制賽車特定部位的形狀、尺寸與位置