Автомобили Формулы-1 для сезона 2022 года, первый прототип которых мы видели на Гран-при Великобритании в этом году, будут отличаться от гоночных автомобилей этого года, и практически все согласны с тем, что они будут гораздо более привлекательными.
Различия между автомобилями 2021 и 2022 годов очевидны, и одними из наиболее быстро заметных являются новые колеса большего диаметра, которые теперь оснащены 18-дюймовыми колесами вместо нынешних 13-дюймовых.
Но именно аэродинамика новых одноместных автомобилей обещает внести все изменения в цель (обычно) облегчения обгонов и усиления конкуренции в гонках.
Мы можем видеть, что одноместный автомобиль, который будет использоваться в 2022 году, имеет гораздо более «чистый» внешний вид, чем одноместный автомобиль 2021 года, что является следствием «чистоты» аэродинамических поверхностей, либо за счет уменьшения их количества, либо за счет упрощения их конструкции.
Прямым следствием этого является то, что новые автомобили не смогут генерировать такую же прижимную силу (прижимную силу или отрицательную подъемную силу), как автомобили 2021 года, но основная цель новой аэродинамики заключалась не в уменьшении прижимной силы, а скорее для того, чтобы генерировать меньше «грязного воздуха».
«Грязный воздух»? Что это?
Это не воздух… загрязненный, но это термин, данный (по-английски «грязный воздух») турбулентному воздуху, который образуется в задней части автомобиля, когда он проходит через воздух. В одноместном автомобиле, который следует за ним, ваш пилот быстро почувствует влияние этой турбулентности, которая влияет на воздушный поток.
Эффективность аэродинамических поверхностей вашего автомобиля снижается, что также означает, что количество генерируемой прижимной силы меньше и, следовательно, меньше сцепление и скорость прохождения поворотов.
Автомобиль, который следует за другим, теряет от 35% (расстояние 20 м) до 46% (расстояние 10 м) своей прижимной силы, что во многом объясняет трудности, с которыми водитель может держаться ближе к задней части преследующего автомобиля. .
Совершенно необходимо уменьшить количество производимого «грязного воздуха», и именно здесь аэродинамика нового автомобиля имеет значение.
А аэродинамический элемент, который вызывает больше любопытства и интриги в новом автомобиле, - это дизайн его заднего антикрыла, которое как нельзя более отличается от тех, что используются сегодня в Формуле-1.
Заднее крыло "Кривые"
Крылья сегодняшних автомобилей F1 похожи на коробку: у нас есть два одинаковых профиля крыла (само крыло), которые «окружены» двумя плоскими вертикальными пластинами, называемыми концевыми пластинами.
Эффективное решение для создания огромной прижимной силы, но также для создания большой турбулентности позади вас, в основном из-за таких концевых пластин.
Они помогают направлять воздушный поток по профилям крыла, усиливая воздушную зону высокого давления, которая создается в верхней части крыла, что, в свою очередь, увеличивает значения прижимной силы. Но они также создают вихри, которые создают сильную турбулентность в следе за автомобилем и ухудшают воздушный поток, идущий к машине позади.
Дизайн нового заднего антикрыла отличался как нельзя более разнообразным, поскольку в нем больше нет прямых и плоских элементов, и все они криволинейные, без концевых пластин. Эффект «вокруг» концевой пластины перестает существовать, в результате чего часть воздуха под высоким давлением, генерируемого в верхней части этого изогнутого крыла, выходит из боковых сторон, что снижает не только прижимную силу, но и количество генерируемого «грязного воздуха».
Чтобы компенсировать потерю прижимной силы, автомобили Формулы 1 на сезон 2022 года получат новый фонд. Он больше не будет плоским, и по всей его длине будут проходить туннели Вентури, создающие эффект земли. Другими словами, воздух, проходящий через эти туннели, ускоряется, вызывая эффект всасывания, «приклеивающий» автомобиль к асфальту. Теперь именно нижняя часть автомобиля, а не аэродинамические поверхности сверху, такие как заднее крыло, в первую очередь отвечают за создание прижимной силы.
Это эффективное решение, которое также способствует уменьшению количества «грязного воздуха» в следе за автомобилем.
Даже в этом случае «грязный воздух» будет по-прежнему генерироваться (полностью избежать этого невозможно, поскольку это один из эффектов объекта, «проталкивающего дыру» в воздухе). Но у нового пышного заднего антикрыла есть еще одна "хитрость" ...
Он разработан, вопреки тому, что можно было ожидать, направлять «грязный воздух» в середину и сразу за задний диффузор - он должен делать наоборот, то есть удалять этот турбулентный и нежелательный воздух из автомобиля.
Но причина, по которой он это делает, снова из-за нового днища автомобиля. Как мы уже говорили, днище автомобиля теперь является основным генератором прижимной силы, ускоряющим воздух через туннели Вентури к заднему диффузору.
Этот ускоренный поток воздуха, идущий снизу и выходящий через диффузор, улавливает «грязный воздух», сконцентрированный в этой области изогнутым задним крылом, и направляет его вверх и прочь от автомобиля позади. Это также оправдывает наличие второго крыла, расположенного ниже, но непосредственно над диффузором.
Это создает зону низкого давления, которая помогает усилить этот эффект, всасывая турбулентный воздух, так что он может уноситься воздушным потоком диффузора. Умно, не правда ли?
Результат всего этого? Автомобиль, который следует за ним, потеряет только 18% своей прижимной силы (на расстоянии 10 м) вместо 46%, как мы видели раньше!
Чтобы узнать больше о новом пышном заднем антикрыле, посмотрите видео, опубликованное пилотом Скоттом Мэнселлом (не имеющим отношения к Найджелу Мэнселлу) на канале Driver61 (на английском языке, без субтитров):