2022. aasta hooaja vormel 1 autod, mille esimest prototüüpi nägime tänavusel Suurbritannia GP-l, eristuvad tänavustest võidusõiduautodest ja on praktiliselt üksmeel, et need on visuaalselt palju atraktiivsemad.
Erinevused 2021. ja 2022. aasta autode vahel on selged ning ühed kõige kiiremini nähtavad on uued suurema läbimõõduga veljed, mis on nüüd varustatud 18-tolliste ratastega seniste 13-tolliste asemel.
Kuid just uute üheistmeliste autode aerodünaamika tõotab kõikvõimaliku eesmärgi (tavalise) hõlbustada möödasõite ja suurendada võistlustel konkurentsi.
Näeme, et 2022. aastal kasutusele võetav üheistmeline on märksa “puhtama” välimusega kui 2021. aasta üheistmelised, mis tuleneb aerodünaamiliste pindade “puhtusest”, kas nende arvu vähendamise või disaini lihtsustamise tõttu.
Selle otsene tagajärg on see, et uued autod ei suuda tekitada nii suurt survejõudu (allajõudu või negatiivset tõstejõudu) kui 2021. aasta autod, kuid uue aerodünaamika põhieesmärk ei olnud survejõu vähendamine, vaid pigem selleks, et tekitada vähem “määrdunud õhku”.
"Räpane õhk"? Mis see on?
See ei ole õhk… saastunud, kuid see on termin (inglise keeles määrdunud õhk) turbulentsele õhule, mis tekib sõiduki tagaosas, kui see õhku läbib. Tagantjärgi ühekohalise auto puhul tunneb piloot kiiresti selle õhuvoolu mõjutava turbulentsi mõju.
Teie auto aerodünaamiliste pindade efektiivsus väheneb, mis tähendab ka seda, et tekkiv survejõud on väiksem ja sellest tulenevalt väiksem pidamine ja kurvide läbimise kiirus.
Auto, mis järgneb teisele täpselt, kaotab 35% (20 m vahemaa) kuni 46% (10 m vahemaa) oma survejõust, mis seletab paljuski juhi raskusi jälitava auto tagaosa lähedale hoidmisel. .
Tekkiva "musta õhu" kogust on hädavajalik vähendada ja see on koht, kus uue auto aerodünaamika mõjutab.
Ja aerodünaamiline element, mis uues autos rohkem uudishimu ja intriigi tekitab, on selle tagatiiva disain, mis ei saaks enam erineda täna vormel 1-s kasutatavatest.
Tagatiiva "kõverad"
Tänapäeva F1 autode tiivad on sarnased kastiga: meil on kaks ühtlast tiivaprofiili (tiib ise), mida “ümbritsevad” kaks tasast vertikaalset plaati, mida nimetatakse otsaplaatideks.
Tõhus lahendus tohutu survejõu tekitamiseks, aga ka suure turbulentsi tekitamiseks selja taga, suuresti just selliste otsaplaatide tõttu.
Need aitavad suunata õhuvoolu üle tiivaprofiilide, tugevdades tiiva ülaosas tekkivat kõrgsurveõhutsooni, mis omakorda suurendab surujõu väärtusi. Kuid need tekitavad ka keerised, mis tekitavad sõidukis palju turbulentsi ja halvendavad õhuvoolu taga olevasse autosse.
Uue tagatiiva disain ei saaks olla teistsugune, kuna seal pole enam sirgeid ja tasaseid elemente ning kõik need on kõverjoonelised, ilma otsaplaatideta. Otsaplaadi "ümberringi" efekt lakkab olemast, mistõttu osa selle kumera tiiva ülaosas tekkivast kõrgsurveõhust väljub külgedelt, mis ei vähenda mitte ainult survejõudu, vaid ka tekkiva "määrdunud õhu" hulka.
Jõukaotuse kompenseerimiseks saavad 2022. aasta hooaja vormel-1 autod uue fondi. See ei ole enam tasane ja sellel on kogu pikkuses Venturi tunnelid, mis tekitavad maapinna efekti. Teisisõnu kiirendatakse neid tunneleid läbivat õhku, tekitades imemisefekti, "liimides" auto asfaldile. Survejõu tekitamise eest vastutavad nüüd auto põhi, mitte aerodünaamilised pinnad peal, nagu tagatiib.
See on tõhus lahendus, mis aitab kaasa ka eesmärgi saavutamisele vähendada „määrdunud õhku” sõidukis.
Sellegipoolest tekib "määrdunud õhk" jätkuvalt (seda pole kuidagi võimalik täielikult vältida, kuna see on üks tagajärgi, kui objekt õhku "lükkab" augu). Kuid uuel kurvikal tagatiival on üks "nipp" veel...
See on ette nähtud vastupidiselt ootuspärasele suunama “määrdunud õhku” keskele ja kohe tagumise hajuti taha – see peaks toimima vastupidiselt ehk eemaldama autost selle turbulentse ja ebasoovitava õhu.
Kuid põhjus, miks ta seda teeb, on taaskord auto uue põhja tõttu. Nagu me ütlesime, on auto põhi nüüd peamine survejõu generaator, mis kiirendab õhku läbi oma Venturi tunnelite tagumise hajuti suunas.
See põhjast ja difuusori kaudu väljuv kiirendatud õhuvool püüab kinni “musta õhu”, mille kumer tagatiib on sellesse piirkonda koondanud, ning suunab selle taga olevast autost üles ja eemale. See õigustab ka teise tiiva olemasolu madalamas asendis, kuid vahetult hajuti kohal.
See tekitab madalrõhutsooni, mis aitab seda efekti võimendada, imedes sisse turbulentset õhku, nii et difuusori õhuvool saaks selle ära viia. Nutikas, kas pole?
Selle kõige tulemus? Auto, mis järgneb, kaotab vaid 18% oma survejõust (10 m kaugusel), selle asemel, et kaotada 46%, nagu varem nägime!
Uue kurvika tagatiiva kohta lisateabe saamiseks vaadake videot, mille postitas piloot Scott Mansell (ei ole seotud Nigel Manselliga) Driver61 kanalil (inglise keeles, ilma subtiitriteta):