2019-02-15 11:29

“我是中国第一位赛道设计师,也是唯一一位”

第188位讲者:姚启明

赛道设计师、博士

同济大学建筑设计研究院姚启明赛车场设计与安全研究中心主任


我是姚启明,一个赛道设计师。


赛道在很多人眼里就是一条路。赛道就是一条路,一条不同寻常的路。


在我设计过的上百条赛道当中,印象最深的是鄂尔多斯国际赛车场,它是我设计的第12条赛道。


2009年,鄂尔多斯市政府跟我说:“上海(国际赛车场的赛道)是一个‘上’字,那么鄂尔多斯市就来一个大写的E吧。”


我直接拒绝了。因为在我眼里,赛道不是一个LOGO,赛道也不能简单抄袭。


我想,鄂尔多斯是成吉思汗的故乡,这里的人们是马背上的民族,要如何通过赛道设计让世界感受到这个城市从马背时代向赛车时代的历史跨越呢?


我想到了马。



这组连环画,就是鄂尔多斯市的赛道这匹“马”的演变过程。马终归是马,它需要有四条腿,需要有头,需要有耳朵,需要有尾巴,但是赛道是要用来跑极速赛车的,是一个竞技场地,所以经过不断的优化,最后赛道变成了一匹奔腾的马,就是下边最后一匹马。


很多人都以为这样的一根线画好了,赛道就设计好了,其实不然。


赛道是一条不同寻常的路。


鄂尔多斯市的场地高差将近50米,在高差这么大的场地上,怎么样让赛道与天然的环境相契合,怎么样让线型在平面的曲折中又能够有速度上的、纵坡上的变化,使之能够带来更多的惊险、更多的刺激?为此我们增加了很多横向坡度,让赛车的极值达到巅峰。



平面、纵断面、横断面设计好了之后,终于完工了吧?对于普通的道路设计,确实算是完工了。但是这毕竟是一项竞技体育,赛道不同寻常的地方在于,要让比赛能从汽车的每一个零部件去挑战汽车工业的极限,并且要能够展示车手的竞技水平。


因此,设计者还要研究赛车,要研究驾驶员的驾驶行为。



从这张长满锯齿的曲线上,我们可以看到驾驶员方向盘转角的变化,也就是说,在这一分多钟内,驾驶员的方向盘要发生上千次的变化,在弯道上每0.1秒都会发生一次变化,这对车手的要求非常高。



这张图是轮胎饱和度的曲线,我们可以看到在这个3.75公里的赛道上,轮胎有很多次接近饱和状态,也就是说,稍稍再一用力就可能爆胎。


在这条3.75公里的赛道上,我们还要完成12次的速度变化。最著名的1~3号弯,这个过程大约400米,在这三个连续弯道上,车手驾驭赛车,要同时控制他的大脑、他的手、他的脚,在赛车从320公里最高时速降到60公里的短短6秒内,选择一条最理想的行驶轨迹。


对于大多数的车手而言,400米长的距离,能在6秒内完成这次减速,不冲出赛道已经是非常成功了,但是,一名优秀的车手,他还可以完成一次小小的加速,就是我们在这张图上看到的那个小小的翘起的尾巴。这里面有赛道设计真正的奥秘。有了这次小小的加速,可以为车手可以争取0.1到0.3秒的时间。



这张图上的每一个小白点就是一个千分一之秒,在赛道设计中,任何的千分之一秒,设计师都要精准把控,这样才能让车手在赛道上创造更多的精彩,更多的奇迹。


其实赛车它也不仅仅是一项充满激情的运动,对我而言,更重要的还有安全。因为没有什么比生命更重要的了。


一说到赛道的安全,有的人以为那就是赛道上的防撞墙罢了,事实上远不止是这样的。


我们来回顾一下赛车运动发展的历史。



1950年赛车第一次出现,吸引了世界的目光,也带来了一系列的事故。因此60年代,所有的汽车运动者都把焦点放在车辆的安全上,他们在想是不是研究更安全的车辆就可以减少事故,减少车手的离去呢?可是十年里还是有很多车手在比赛中意外离世。


到了70年代,大家的目光又聚焦到了救援上,大家想也许提高救援能力就能解决这样的问题。但是1978年有4位知名车手在一场比赛中接连殒命……80年代起,慢慢地才有人开始关注赛道的安全。


直到90年代,知名车手赛纳的离去,让国际汽联这样的官方组织真正开始重视赛道安全。2000年,国际汽联规定全世界所有的赛道,必须要经过他们的安全模拟,获得许可证后才能够举行比赛。


那什么是安全模拟呢?


目前全世界有两套模拟器,一套在国际汽联总部,另一套是我自己研发出来的。




首先根据场地构建一个地模,然后根据经验寻找一条比较理想的行驶路线,在这条路线上放上我们要模拟的赛车,去寻找它最优秀的行驶轨迹,最极限的状态。


但这不仅仅是一条线,因为这条线上的任何一点都带着速度,也带着赛车失控之后的滑行轨迹。


安全模拟的作用就在于我们通过这个滑行轨迹,可以确定缓冲区的大小,可以确定安全措施的强度,可以在万一失控之后保住车手的性命。在我们设计的赛道上,到目前为止,还没有发生过恶性事故。



这样的一个模拟系统,确实给中国的赛道带来了很多改变。鄂尔多斯市的场地,就是在经过安全模拟后的一年建成,并迎来了第一场比赛。在GT世界杯大奖赛上,知名的法国车手创造了最快的单圈时间1分29秒112,和我模拟的时间1分26秒697只差了两秒。


赛道设计的核心工作完成之后,在实际使用的过程中,还会有很多很我们想象不到的问题出现。


比如,赛车在300公里每小时的速度下,它对赛道的平整度要求是非常高的。有多高呢?就是拿一个四米直尺在赛道上的任何一点去丈量,最大误差不能超过正负三毫米。


当时鄂尔多斯市的场地沟壑林立,最大的填土高度有的已经超过25米,但是整个工期又非常紧张,这些问题都必须在很短的时间内解决。


最困难的是鄂尔多斯市是一个非常寒冷的地方,在主要设计定稿,进入设计交底的时候已经是春天,我到了鄂尔多斯发现马路每隔五米就有一条黑线,都是沥青的勾缝。


我立刻询问了业界的各种专家学者包括沥青大王,他们都跟我讲,中国西部地区和东北地区,沥青开裂是很正常的现象,马路每年都要勾缝。


当时我一下子就晕了,如果赛道上也每隔五米就有一条缝隙,那么赛车就很容易失控。这个问题必须要解决,因为我是一个赛道设计师。


我用了一个月时间,读了上百份资料,最后找到了从土基到路面处理在内的一整套方法,最关键的是没有增加任何投资。到目前为止已经七年了,赛道没有一条裂缝。


赛道设计完了,但是对于整个场地来讲它还有很多重要的内容,比如看台,比如维修区,不仅要满足基本的实用功能还要有更好的体验。



在鄂尔多斯赛道,我首创了一种露天看台,它是露天的阳台加上带斜角的玻璃,这个在全世界是没有过的。也就是从这儿之后,包括F1赛道在内,全世界的很多赛道出现了带斜角玻璃窗的露天看台。


这只是我设计的上百条赛道中的一条,也只是我设计的十几类场地中的一种。除了国际赛车场,我还做过卡丁车场、拉力、越野、SUV极限竞速,还有汽车公园、汽车雕塑、汽车营地,以及把赛道安全领域的研究成果应用到更广泛的公共安全领域……这些都是我一直在研究和思考的。


到目前为止,我是中国第一位赛道设计师,也是唯一的一位。这么多年来很多人问我,为什么会选择这个职业?


时间应该回到2004年,F1首次登陆中国,那时我正准备去美国读博士。接触到F1之后非常好奇,当时中国仅有的4条赛道都是外国设计师设计的,我就在想,我去美国读博士为了什么呢?


我为什么不能在中国设计一条赛道呢?



所以我萌发了一个大胆的想法,就是中国的赛道要让中国人自己来设计。


2005年,终于有了这么一个机会,长春要建赛车场,中汽联决定让我尝试一下,但当时没有任何规范和标准。我写了一封邮件给国际上最著名的赛道设计公司,三天后我收到了回复:


“非常遗憾,赛道设计选用什么样的规范,也是我们知识产权的一部分,我们无法告诉你,但是只要你付钱我们可以给你设计。”


设计费用非常非常昂贵。


我是一个天生不懂得畏惧的人,他们的拒绝反倒更坚定了我的信心,我一定要让世界上所有的人都知道,中国人,也可以设计赛道,而且可以设计得更好。


但是,这只是一个开始。对于赛道设计这样一个跨界的领域,我需要了解汽车工业,需要了解竞技体育,需要懂得尊重生命,需要爱护自然,也需要最起码的商业知识。



这是一条需要创新的路,只有不断创新技术,才能解决赛车场上遇到的每一个问题,才能快速地走到国际的前沿,引领这个行业,改变这个行业。


这条路充满了艰辛,因为任何微小的错误都可能导致车手殒命,我们需要在理论和现实中寻找一个平衡点,而且赛车每一年都在变,这个平衡点也一直在变。



这条路还充满了诱惑,因为为了让我们的赛道更有生命力,更有价值,我需要去研究大量的商业模式和商业行为,我研究商业,但我拒绝成为一个商人。


从曾经大众对赛车知之甚少,到如今汽车运动爱好者与日俱增;从1996年中国拥有第一个赛车场,到如今汽车运动在神州大地方兴未艾;很长一段时间里赛车场无人问津,到今天国务院将推进中小型赛车场建设写进77号文件。


20年过去了,猛然一回首,在这条路上,还是我一个人,本色前行。                 

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