Megtalálta a fényt az alagút végén a Mercedes?

Az idei Formula–1-es szezon eleje óta a Mercedesnek komoly kihívásai adódtak az új szabályrendszernek köszönhetően. A delfinezés okait korábbi cikkünkben már taglaltuk, és ezt a jelenséget úgy oldotta meg rövid távon a német alakulat, hogy megemelte az autó hasmagasságát. Ezzel persze értékes leszorítóerőt veszítenek, és az autó súlypontjának emelésével is romlik az autó viselkedése.

A problémára adott hosszú távú megoldások egyike már meg is jelent: az első szárnyon komoly módosításokat hajtottak végre, amivel az új szabályrendszerben úttörő megoldással igyekeznek fejleszteni az autó teljesítményét.

Az első szárny fősíkjának belépő élét és a negyedik szárnylapocska hátsó élét feljebb húzták, amivel nagyobb leszorítóerőt tudnak termelni. A nagy előrelépést azonban a vízszintes síkok és a szárnyvéglap közötti átmenet újragondolása eredményezheti. Eddig a Mercedesnél (és a többi csapatnál is) viszonylag egyszerű rádiusszal csatlakozott egymáshoz a két elem, de most négy közül három elem csatlakozását nagyon határozottan a belépőél irányába húzták, ezzel megnyitva a hátsó felét a két sík közötti résznek.

Az új megoldással a cél, hogy az outwash effektust (a kerék külső oldalán áramló levegő) visszahozzák. Ez az első olyan megoldások egyike, ahol az FIA által elgondolt célt sikerült a kiskapuk segítségével kijátszani, miszerint az autók minél kevesebb turbulens levegőt generáljanak maguk mögött.

Az outwash effektus segítségével bár nő az autók mögötti turbulens levegő mértéke, de a célja ettől teljesen eltérő:

A kerék forgásából és geometriájából adódóan a kerék mögött alacsony nyomás (vákuum) alakul ki, ezért bármennyi levegővel feltöltve ezt a részt csökkenthető az autó légellenállása.

A geometria szabad alakítását természetesen korlátozza az FIA, és a szabályzatban egy jogi és mérnöki leírás egyvelegén keresztül kell eljutni a kívánt hatás eléréséig. Korábban a szabálykönyv pontosan meghatározott (szám)koordináták alapján adta meg, hogy mik azok a dobozok, amikből az autó nem lóghat ki. Idén már a szabálykönyvben számítógépes CAD-modellekre (amiket csak azok tudnak letölteni, akik kifizették az adott évre a versenynevezést) hivatkoznak.

A szabálykönyv kimondja, hogy milyen feltételeknek kell megfelelnie az autóknak, és melyek azok a pontok, amiket próbálnak a mérnökök ügyes megoldásokkal kijátszani. A szárnyakra vonatkozó szabályok szerint mind a négy vízszintes síknak zártnak kell lennie; nem lehet bennük konkáv rész sem három dimenzióban, sem a vízszintes síkra vetült körvonalakban; alulról nézve mindegyik elem külső-hátsó sarkának láthatónak kell lennie. És itt csak három dolgot említettünk meg a nagyon sok szabályból, ami a szárnygeometriára vonatkozik.

A geometriai kérdéseken felül merevségi szempontoknak is meg kell felelni, amit szintén ellenőriz az FIA. A szabálykivonatban látszik, hogy milyen pontosan meghatározott az ellenőrzési módszer. Természetesen akkor, ha ezeknek a szabályoknak nem felel meg az autó, nem indulhat azzal az alkatrésszel a versenyen, vagy diszkvalifikálják, ha a verseny után derül ki. Az első szárny külső pontját (800 mm-re az autó középtengelyétől, a szárnyvéglap mellett) 1000 N-nal, azaz közel 100 kg-mal terhelnek meg. Szimmetrikus terhelés esetén a lehajlás nem lehet több 15 mm-nél, egyoldali terhelés esetén 20 mm-nél. A negyedik elem hátsó élét is vizsgálják: 60 N (~6 kg) terheléstől kevesebb mint 5 mm-t mozdulhat el.

Mindkét merevségi vizsgálatra nagy hatással van a Mercedes új, nagy kivágással rendelkező szárnyvéglapátmenete. Akkor tud egy szerkezet mereven viselkedni, ha az erővonalak a lehető legkevésbé vannak megtörve. Sok minden elmondható az új szárnyról, csak az nem, hogy a megújított részen egyenesek a vonalak. A merevség visszanyerése érdekében fém alkatrészeket is alkalmaztak a kritikus pontokon, mert a fémekkel ilyen kis rádiuszú geometriánál magasabb szilárdság és merevség érhető el. Persze ettől nehezebb is lett, de ilyen esetekben ez másodlagos kérdés.

Az első szárny az az elem, ami elsőként találkozik a légáramlattal, így nagy jelentősége van az autó teljes viselkedésében. Egyelőre az áttörő sikert még nem hozta meg a csapatnak az újítás, de lehetséges, hogy a többi elemet illesztve a megváltozott légáramlatokhoz sikerül felgyorsítaniuk a felzárkózást az idei élmenőkhöz.

Erre hamarosan választ kapunk, ugyanis a hétvégén folytatódik az F1-es idény, a mezőny Barcelonában versenyez.

(Borítókép:  Jared C. Tilton  / Getty Images Hungary)