A szervezők 2021-re ígérnek radikális változásokat. A cél az, hogy ne fulladjanak unalomba a versenyek a rajtot követően
Társszerző: Hajdu Balázs
A Forma-1 változáson megy keresztül. Ha a szabályalkotók által megálmodott módóon sikerülnek a dolgok, akkor már 2019-ben szorosabb, izgalmasabb versenyeket láthat a nagyközönség. A sportágban dolgozó szakemberek, és a versenyeket követő szurkolók évek óta tisztában vannak azzal, hogy a legnagyobb problémát az autók között verseny közben kialakuló nagy távolság jelenti. Az F1 vezető döntéshozói 2021-re drasztikus változtatásokat tűztek ki célul, hogy visszahozzák a Száguldó Cirkusz kissé megkopott varázsát.
„Biztos vagyok benne, hogy nagy előrelépést fogunk tenni. A jövő autói szebbek, és versenyképesebbek lesznek” - mondta Pat Symonds, a Forma-1 technikai igazgatója.
Mi a probléma?
Symonds és az egykori Forma-1-es mérnökökből álló csapata a Liberty Media londoni főhadiszállásán dolgozik a sportágat évtizedek óta kísértő problémák megoldásán.
A mostani autók teljesítménye lenyűgöző, a fékerő, leszorítóerő és egyéb aerodinamikai mutatók terén. A pilóták szerint pont ettől olyan nehéz versenyben maradni. Érdemes kiemelni a leszorítóerő kérdését, az autók ugyanis akkor működnek legjobban, ha légüres térben haladhatnak. Ha bekerülnek egy másik kocsi légáramlatába, akkor az autó viselkedése jelentősen megváltozik. A 2018-as Forma-1-es autó 10 méteres közelségben elveszíti a leszorítóerő felét, ezáltal lehetetlenné válik, hogy tartsa az előtte haladó tempóját. Ha pedig egy kicsit hátrébb húzódik, hogy kikerüljön a zavart okozó légáramlatból, onnan pedig nem lehet előzni.
Összefoglalva: ha két, nagyjából egyforma autó harcol a pozícióért, nem elvárható, hogy a hátul haladó előzni tudjon. Bizonyos szempontból csoda, hogy vannak egyáltalán előzések.
Mit tudnak tenni az F1-es vezetők?
Pat Symonds és csapata jelenleg az tanulmányozzák, milyen aerodinamikai jelenség okozza az autók viselkedését, és mi lehetne erre a megoldás. Kiindulópontként megkértek egy ipari tervezőt, hogy dolgozza ki a 2021-es autók koncepcióját. A nyitott pilótafülke marad, ám az autók kinézetén szeretnének javítani. Symonds megvitatta az eredményeket Chase Careyvel, a Forma-1 vezérigazgatójával, Ross Brawn sportigazgatóval, és Sean Bratches marketing igazgatóval. A rostán öt terv maradt fenn. A következő feladat az volt, hogy dolgozzanak ki egy olyan verziót, mely negatív hatások nélkül képes magas leszorítóerőt produkálni.
„Az egész kutatás arról szól, hogy a hátul haladó jármű hatásfokát növeljük. Szeretnénk olyan autókat létrehozni, melyek ilyen helyzetben is képesek akkora leszorítóerőt előállítani, mint amit légüres térben megfigyelhettünk. Soha nem lesz pontosan olyan, próbálunk a lehető legközelebb kerülni” - mondta Symonds.
Hogy sikerültek a próbálkozások?
Az első feladat az autók mögötti légáramlat tanulmányozása volt. Ehhez számítógépes folyadékdinamikát (CFD) alkalmaztak, mely egy szoftver segítségével légáramlatot stimulál egy felület fölött és mögött. Ezenkívül különböző módszereket vegyítettek, melyek túlmutatnak a Forma-1-es csapatok általános megközelítésén, és jobban belemegy a részletekbe.
A csapatokat is bevonták a munkába, mindegyik istálló kapott egy kifejezett fókuszterületet. Az eredmények megosztását bizalmi alapokra helyezték, hogy a csapatok ne tudják, ki és mit csinált egészen pontosan.
Jelenleg az a probléma, hogy az áramlat egy alacsony nyomású területet hoz létre, közvetlenül az autók mögött. Az üldöző autónak pedig éppen magasabbra légnyomásra lenne szüksége. Symonds elmondása szerint figyelemreméltó fejlesztésre bukkantak.
„Ha jók a körülmények, és működnek az autók, akkor több tíz százalékkal tudjuk növelni az üldöző autó teljesítményét” - mondta Symonds.
Vannak figyelmeztető jelek, Symonds egyelőre nem akart konkrét számokról beszélni, mivel jelenleg nem tudják biztosítani a fejlődést a körülményektől függetlenül. Ha azt vesszük alapul, hogy a mostani autók a leszorítóerő felét veszítik el, és az 50 és 100 százalék között csak öt érték van, valahol a 90% százalék környéki javulásról beszélhetünk. Az pedig egy szenzációs eredmény lenne.
Mi a baj a mostani autók kialakításával?
A változások azt eredményezik, hogy 2021-ben a Forma-1-es autók egészen más módon állítják majd elő a leszorítóerőt, mint most. Jelenleg az autó bizonyos alkatrészei által gerjesztett örvény felel a leszorítóerőért. A levegő egy része a padlólemez fölött, két hátsó kerék közé áramlik, ám ennél is több levegő jut a padlólemez két széle alatt, a hátsó kerekek elé – ezt a részt nevezi a szakzsargon diffúzornak.
A legfontosabb talán az Y250 légörvény, mely az első szárny két oldalán áramlik, majd végig az autó oldalán, egészen az autó hátulja felé. Ez egy rendkívül erős, ám egyben érzékeny légörvény. Ha csökkentik az első szárnyat érő légáramlatot, akkor az örvény veszít az erejéből, ezáltal az autó is drámaian veszít a leszorítóerőből.
Mi a megoldás?
A feladat az volt, hogy kiiktassák ezeket a légörvényeket, és más módon tegyék lehetővé a leszorítóerő előállítását. Az új módszer két fontos különbséggel rendelkezik: kevésbé érzékeny az üldöző előtt haladó járműre, illetve a légáramlat magasabb ponton érkezik meg az autó hátuljához. Symonds „gombának” hívja ezt a magasabb áramlatot, mivel a CFD képeken ilyen alakot ölt a jelenség.
„Szeretnénk robusztusabb áramlási struktúrákat. Nem akarunk a légörvényekre hagyatkozni, melyek kiválóan működnek zavartalan körülmények esetén, viszont egy másik autó mögött haladva már nem. Számos következtetésre jutottunk. Sokkal több leszorítóerőt kell kihoznunk a karosszéria alsó részéből. Ezzel együtt azonban a diffúzort és a hátsó szárnyat is megfelelően kell használnunk, hiszen szeretnénk a légáramlatot az üldöző autó fölé juttatni” - tette hozzá a szakember.
Ez a kérdés már nagyjából 30-40 éve napirenden van. Ha visszamegyünk a hetvenes évek végére, nyolcvanas évek elejére, amikor a karosszéria alsó részének légáramlataival jelentős teljesítménynövekedést tudtak elérni. Ezt a padlólemez megoldást aztán végül betiltották.
A Forma-1-ben tehát elindultak az örvény-alapú aerodinamika irányába, más autósportokban azonban visszatértek az alsó karosszériás megoldáshoz – főleg az IndyCar, és a hosszútávú (pl. Le Mans 24) versenyeken. Az ezekben a sorozatokban versenyző pilóták régóta mondják, hogy az F1-ben is ilyesfajta változásra van szükség. Ennek a nézetnek az egyik legnagyobb hangoztatója Alexander Wurz, egykori Forma-1-es pilóta, kétszeres Le Mans győztes, valamint az Autóversenyzők Szövetségének elnöke.
Változik-e még valami?
A Forma-1-es autók aerodinamikai módosításai nem érnek itt véget. A kutatások során ugyanis a gumik szerepét is vizsgálták. A mostani autók elég nagy abroncsokkal közlekednek, melyek magas oldalfallal rendelkeznek. Az F1-ben 13 colos kerekeket használnak, ami azért nagy különbség a személygépjárművekhez képest, hiszen egy kisebb ferdehátún is 18-as felnik vannak.
A mérnökök szerint a kisebb felnik nem néznek ki olyan jól, ám teljesítmény szempontjából előnyösebbek – nem utolsósorban azért, mert könnyebbek. Az oldalfalakban érzékelhető rugóhatásnak is meglepően nagy aerodinamikai szerepe van. Ennek is búcsút lehet inteni 2021-től, hiszen jönnek a 18-as kerekek a Forma-1-ben.
„Fontos megjegyeznünk, hogy az aerodinamika ezen területeit nagyon nehéz megérteni. Hatalmas aerodinamikai szakértő csapat dolgozik rajtuk. Főleg a kerekek és a gumik környékén keletkező légáramlattal kell foglalkoznunk. Az egyik megoldás az lehet, hogy 18-as kerekekre váltunk, és alacsonyabb profilú abroncsokat használunk. A gumik így kevesebbet mozognak, ezáltal kiegyenlített lehet a verseny a csapatok között” - ecsetelte Symonds.
Az aerodinamikai fejlesztéseknek azonban még koránt sincs végük. A hátsó szárnyakat már az idei szezonra megváltoztatták, most jöhetnek az első légterelők.
„Folytatnunk kell a megkezdett munkát. Ha leromboljuk a jelenlegi áramlási struktúrát, eltűnik az autók teljesítménye. Az első szárnyakon elvégzett apró módosítások megmutatták, hogy ez egy rendkívül érzékeny része az autónak. Óvatosnak kell lennünk” - tette hozzá Symonds.
Az aerodinamikai változások mellett tárgyalások folynak a bevételek elosztásáról, illetve a főalkatrészekre szóló költségplafon bevezetéséről.
„Nagyjából 3%-os teljesítménykülönbség van a mezőny eleje és hátulja között. Ha ezt sikerülne 1,5%-ra levinni, és növelni az előzések számát, na, akkor mondhatjuk, hogy tettünk valamit a sportágért” - zárta gondolatait Symonds.
