作为本系列文章的第一篇，我们将仔细讲讲风洞技术。

风洞技术的基本原理是由里昂那多·达·芬奇首次揭示的。物体在穿过静流体的过程中所受的力，等同于流动流体流向静止物体，物体所受的力。自从上世纪七十年代开始，人们意识到了气动对赛车的重要性，然后风洞就被引入了F1中。从七八十年代，到九十年代早期，F1的气动研发还主要在英国的两个研究机构中进行。一所是帝国伦敦大学，另一所是南安普顿大学。PeterWright在帝国理工设计出了具有地面效应的Lotus79，而AdrianNewey与许多其他工程师则更喜欢在南安普顿大学搞车辆设计。意大利的印记与丰金也有风洞测试基地。

出于在各车队之间分享风洞比较麻烦，以及站在希望可以获得更大的竞争优势的考虑，九十年代刮起过一场构建“私用”风洞的军备竞赛。在自己的风洞中，你可以随时进行各种规模的测试，进而可以获得更加准确的数据。顺便说一嘴，其实在帝国理工以及南安普顿的风洞只能最多让只有40%真实尺寸的模型进行测试。后面我们会说到，使用等比例缩小的模型进行测量所获得的模拟结果与真实情况下的数据，存在一定得偏差。因而使用可以容纳全尺寸模型的风洞（譬如索伯和本田）就可以获得额外的优势（在现行的规则中，车队仅允许使用60%大小的模型进行测试）。

风洞测试中的基础

所有在F1种使用的风洞都是所谓的封闭式风洞。在这种风洞中，空气沿着一个矩形的通道循环流动。在风洞中有一些特殊的设计一方面用于辅助空气平稳流过角落，同时也用来调节风向，使其可以正面吹向被测试物体，同时减少因风扇转动而产生的涡流。由于在该封闭通道中流动，空气会不断地被风扇的发动机加热。因而，需要在风洞中搭建巨大的热交换器（就好比是汽车的散热器），使空气可以维持在一个恒定的温度，而维持恒定温度对整个测试来说十分重要。

在风洞的使用中，最有趣的环节无疑是将待测模型放入其中进行测试了。在风洞的工作区，其横截面积和其他地方比要小一些，因而可以产生更加平稳而且速度更快的气流。该区域配有一个类似跑步机的滚动地面，其滚动速度和风速基本相同，同时使轮胎也可以按照相应的速度滚动。在模型表面有一层所谓的“边界层”（该层的气体流速是低于主体的99%）。存在这层边界层的原因是由于空气也是有一定粘度的，它会粘在物体的表面上。然后由于摩擦力的作用，使靠近物体表面的气体流速减慢。边界层的厚度会随着其流过物体表面而增长，这种增长在那些局部气压很高的地方尤为明显。如果模型放在一个静止不动的地面上，那么由于边界层的存在，其模拟结果和实际情况就会产生一定的偏差。“运动”的地面理论上就不会产生边界层，进而更加贴近车辆底盘处的实际情况。由于F1赛车可以使地盘附近的气压明显小于周围大气压，因而模拟运动地面的传送带必须被紧紧吸在地面上，防止其刮蹭车辆的底部。在一些像索伯使用的风洞中，运动的“地面”甚至都被放置在转盘上，进而模拟车辆在弯中的状态。

通过下面的文章希望可以对风洞方法进行更全面的总结，并概述测试是如何随时间发展的。

风洞的使用

过去，车队每天都要进行全天三班倒式的风洞测试，而目前F1的空气动力学测试则受到FIA空气动力学测试限制(ATR)的限制。

规则也限制风洞每周的运行时长。车队一共只能使用风洞60个小时，在此期间他们只能执行最多68次独立测试，或最多25个小时的运行时间(运行时间被定义为风速超过15米/秒的时长)，两者中任意一个达到上限即不可继续进行风洞测试。在风洞中花费的时间从最大的CFD允许使用中减去(计算方法使用下面的公式)，所以团队必须高效地计划和平衡他们的空气动力学测试项目。风洞的使用过程是由FIA摄像机拍摄的，所以想使小花招也几乎没有收获！

这里：

WT=风洞运行时间

WTlimt=25小时

对于CFD部分：

CFDA=CFDMAU使用情况

CFDAlimit=10MAU使用情况

CFDB=CFDTeraFLOP使用情况

CFDBlimit=25TeraFLOP使用情况

下面是卡特哈姆F1车队风洞活动记录的一部分，他们是2014年使用TMG风洞的三支F1车队之一，同样使用TMG的还有迈凯轮和印度力量(威廉姆斯和法拉利也曾使用TMG设施)。当时风洞的规定比今天宽松一些；在3天的时间里(2014年9月16日至18日)，卡特勒姆空气动力学家使用风洞62小时，共进行了83次测试，风洞运行时间超过12.5小时。通过这些数据，可以反应出迈凯伦以及印度力量的使用情况。值得一提的是，第二天丰田的LMP1项目就接管那个风洞设施。