올해 영국 그랑프리에서 첫 번째 프로토타입을 본 2022년 시즌의 Formula 1 자동차는 올해 경주하는 자동차와 구별되며 시각적으로 훨씬 더 매력적일 것이라는 데 사실상 합의가 이루어졌습니다.
2021년과 2022년 차의 차이점은 분명하며 가장 빠르게 눈에 띄는 것은 직경이 더 큰 새 휠에 현재 13인치 대신 18인치 휠이 장착된 것입니다.
그러나 경주에서 추월을 촉진하고 경쟁을 증가시키는 목표(일반적인)에서 모든 차이를 만들 것을 약속하는 것은 새로운 1인승의 공기 역학입니다.
우리는 2022년에 사용되는 1인승이 2021년 1인승보다 훨씬 "깨끗한" 외관을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 이는 개수를 줄이거나 디자인을 단순화하여 공기역학적 표면이 "청결"한 결과입니다.
이것의 직접적인 결과는 새로운 자동차가 2021년 자동차만큼 많은 다운포스(다운포스 또는 네거티브 리프트)를 생성할 수 없지만 새로운 공기역학의 주요 목표는 다운포스를 줄이는 것이 아니라, 오히려 "더러운 공기"를 덜 생성합니다.
"더러운 공기"? 그것은 무엇입니까?
이것은 공기가 아니라… 뒤에 오는 1인승의 경우 조종사는 기류에 영향을 미치는 이 난기류의 영향을 빠르게 느낄 것입니다.
자동차의 공기역학적 표면의 효율성이 감소하며, 이는 또한 생성되는 다운포스의 양이 줄어들고 결과적으로 코너를 통과하는 그립과 속도가 더 낮아진다는 것을 의미합니다.
다른 차를 바짝 따라가는 차는 다운포스의 35%(20m 거리)에서 46%(10m 거리) 사이에서 잃는다. 이는 운전자가 추격하는 차의 뒤를 가까이 유지하는 데 있어 많은 어려움을 설명한다. .
생성되는 "더러운 공기"의 양을 줄이는 것이 필수적이며 이것이 새 차의 공기 역학이 차이를 만드는 곳입니다.
그리고 새 차에서 더 많은 호기심과 호기심을 불러일으키는 공기역학적 요소는 오늘날 포뮬러 1에서 사용되는 것과 더 다를 수 없는 리어 윙의 디자인입니다.
리어 윙 "커브"
오늘날의 F1 자동차의 날개는 상자와 비슷합니다. 우리는 두 개의 균일한 날개 프로필(날개 자체)을 가지고 있으며, 이 프로필은 끝판이라고 하는 두 개의 평평한 수직 판으로 "둘러싸여 있습니다".
엄청난 양의 다운포스를 생성하는 효과적인 솔루션이지만, 주로 이러한 엔드플레이트로 인해 후방에서 많은 난기류를 생성합니다.
이는 날개 프로파일 위로 공기 흐름을 전달하는 데 도움이 되어 날개 상단에서 생성되는 고압 공기 영역을 강화하여 다운포스 값을 증가시킵니다. 그러나 그들은 또한 차량의 후류에 많은 난기류를 생성하고 뒤에 있는 차량으로의 공기 흐름을 손상시키는 소용돌이를 생성합니다.
새로운 리어 윙의 디자인은 더 이상 직선 및 평면 요소가 없고 모두 곡선형이며 엔드 플레이트가 없기 때문에 이보다 더 다를 수 없습니다. 엔드플레이트의 '주변' 효과가 사라지고 이 곡선형 날개의 상부에서 발생하는 고압 공기의 일부가 측면에서 빠져나가 다운포스뿐 아니라 '더러운 공기' 발생량도 감소한다.
다운포스 손실을 보상하기 위해 2022 시즌 포뮬러 1 자동차는 새로운 기금을 받게 됩니다. 이것은 더 이상 평평하지 않고 전체 길이를 따라 Venturi 터널이 있어 지면 효과를 생성합니다. 다시 말해, 이 터널을 통과하는 공기가 가속되어 흡입 효과를 일으켜 자동차를 아스팔트에 "접착"합니다. 이제 주로 다운포스 생성을 담당하는 리어 윙과 같은 상단의 공기역학적 표면이 아니라 자동차의 바닥입니다.
이는 차량의 후류에서 "더러운 공기"를 줄이는 목표에도 기여하는 효율적인 솔루션입니다.
그럼에도 불구하고 "더러운 공기"는 계속 생성됩니다 (이는 물체가 공중에 "구멍을 밀어 넣는"효과 중 하나이므로 완전히 피할 수있는 방법은 없습니다). 그러나 새로운 곡선형 리어 윙에는 "트릭"이 하나 더 있습니다...
이것은 예상과 달리 "더러운 공기"를 리어 디퓨저 바로 뒤의 중앙으로 향하게 하도록 설계되었습니다. 즉, 이 난기류와 바람직하지 않은 공기를 차에서 제거해야 합니다.
하지만 이렇게 하는 이유는 다시 한 번 말하지만 자동차의 새 바닥 때문입니다. 우리가 말했듯이, 자동차의 바닥은 이제 주요 다운포스 생성기이며, 벤츄리 터널을 통해 리어 디퓨저 쪽으로 공기를 가속합니다.
아래쪽에서 디퓨저를 통해 나오는 가속된 공기 흐름은 곡선형 리어 윙이 해당 영역에 집중한 "더러운 공기"를 잡아서 뒤쪽 차에서 멀리 떨어뜨립니다. 이것은 또한 더 낮은 위치에 있지만 디퓨저 바로 위에 있는 두 번째 날개의 존재를 정당화합니다.
이것은 이 효과를 증폭하는 데 도움이 되는 저압 영역을 생성하고 난류를 흡입하여 디퓨저 기류에 의해 운반될 수 있습니다. 똑똑하지, 그렇지?
이 모든 것의 결과는? 뒤에 오는 차는 이전에 본 것처럼 46%를 잃지 않고 다운포스(10m 거리)의 18%만 잃게 됩니다!
새로운 곡선형 리어 윙에 대한 자세한 내용은 조종사 Scott Mansell(Nigel Mansell과 관련 없음)이 Driver61 채널(영어, 자막 없음)에 게시한 비디오를 확인하세요.