Red Bull RB8: vývoj v zadnej časti bočníc a novinky z Kanady a Valencie

Red Bull sa tento rok v oblasti vývoja riešení fúkaných difúzorov dlho hľadal a už keď sa zdalo, že sa stratil v bludisku, ktoré si sám vybudoval, technický riaditeľ Adrian Newey opäť uviedol Red Bull na správnu cestu. Nasledujúca analýza hľadá príčiny problémov a popisuje vylepšenia, ktoré z monopostu RB8 robia najrýchlejšie vozidlo aktuálnej fázy sezóny.

Ak niečo nefunguje hneď na prvý pokus, nie je ešte dôvod na paniku. Všetko sa dá opäť prehodnotiť, nasimulovať a opäť otestovať. Keď sa to ale ani druhý pokus nepodarí, začína sa už hľadať dôvod na akékoľvek ďalšie snahy. Opäť sa diskutuje o tom, či vôbec stojí za námahu venovať sa niečomu tak neistému. Napriek všetkým výkonným technológiám, ktoré sa na simuláciách podieľajú, nie je stále možné zaručiť, že výsledky počítačov sa budú zhodovať s reálnymi výkonmi na trati a po toľkých neúspešných pokusoch sa väčšinou aj to najsľubnejšie riešenie odloží do zabudnutia. Red Bull respektíve Adrian Newey však musel byť natoľko presvedčený o potenciáli ich riešenia, že neváhal riskovať celú prvú tretinu sezóny experimentovaním s výfukmi.

Vo Valencii zaviedli ďalšiu veľkú úpravu zadnej časti karosérie, ktorá sa počtom revízií môže smelo rovnať konfigurácii karosérie a výfukov Ferrari.

S príchodom nových pravidiel pre rok 2012 FIA rázne zakročila proti využívaniu takzvaných fúkaných difúzorov, keď spolu s niekoľkými upravenými predpismi o motoroch zakázala výfuky uložené na úrovni podlahy, ktoré ešte vlani pomáhali zvyšovať generovaný prítlak vháňaním výfukových plynov priamo do difúzora. Inžinieri sa ale nehodlali len tak ľahko vzdať, a preto prišli s novými riešeniami na znovuzískanie stratenej výhody. Väčšina tímov sa zhodla na dizajne zadnej časti bočníc a výfukov McLarenu, ktorých koncovky ústia v hlbokom kanáli precízne tvarovanom na vedenie výfukových plynov. Tie potom nasledujú spodnú líniu kanálu a prúdenie okolitého vzduchu ich tlačí dolu k podlahe. Pri správnom fungovaní by malo toto kombinované prúdenie vzduchu a výfukových plynov obtekať okraje difúzora a tak ho utesňovať za účelom ďalšieho zvýšenia prítlaku.

Tím Red Bull prišiel s mierne odlišnou interpretáciou, keď vyviedol výfuky z hornej strany bočníc a karosériu za nimi vytvaroval tak, aby sa plynule zvažovala až k podlahe. Výfukové plyny potom ku karosérii priľnú a nasledujú jej kontúry až do oblasti difúzora. V porovnaní s riešením McLarenu je táto verzia Red Bullu o niečo presnejšia v smerovaní výfukových plynov, ktoré pritom strácajú menej energie. Na druhej strane má však aj svoju nevýhodu, pretože zvažujúca sa karoséria bráni prúdeniu vzduchu obtekajúcemu spodné obrysy bočníc, ktoré by normálne prechádzalo okolo prevodovej skrine až ponad difúzor.

Red Bull si to od začiatku uvedomoval a snažil sa problém vyriešiť vytvorením akéhosi tunela alebo kanálu pod zadnou časťou karosérie. Vstupný otvor siahal od podlahy do výšky 50 mm a končil tesne za karosériou vedúcou výfukové plyny, čím uvoľňoval cestu prúdeniu odtekajúcemu štartovacím otvorom alebo hornou stranou difúzora.

Tím experimentoval aj s inými verziami ústiacimi vo vnútri krytu motora, no vždy mal problémy s prechodom prúdení cez tunel. Vzduch mal totiž vo vyšších rýchlostiach tendenciu vracať sa z otvoru naspäť von a pôvodný zámer sa jednoducho nenaplnil. Správanie tunela bolo pre aerodynamikov doslova záhadou, pretože spôsobovalo problémy s konzistenciou prítlaku tvoreného difúzorom, čo znestabilňovalo vozidlo. Jeho ovládateľnosť bola rovnako nevyspytateľná a ešte viac zhoršovala pocit z jazdy. Kvôli tomu si Vettel v Číne vyžiadal základnú špecifikáciu výfukov z prvých predsezónnych testov a následne do Bahrajnu tím priviezol dočasne upravené bočnice so zaslepenými otvormi tunelov.

Zdalo sa, že vstupné otvory boli príliš nízke a mali veľmi ostré hrany. Vo Valencii preto Red Bull prišiel s úplne prepracovaným riešením zadnej časti bočníc. Tunel je teraz späť a aj keď je stále limitovaný výškou 50 mm, jeho hrany majú značný rádius, ktorý pomohol zväčšiť vstupný otvor a dosiahnuť aerodynamicky prijateľnejší tvar. Väčší vstupný otvor zároveň znamená viac prúdenia kanálom, ktoré môže opúšťať karosériu z výstupných otvorov po stranách prevodovej skrine a pokračovať cez hornú odtokovú hranu difúzora.

Modrá a žltá farba naznačuje prúdenie vzduchu tunelom. Väčším vstupným otvorom môže prechádzať viac vzduchu (modrá), ktorý sa vo vnútri karosérie spojí s vnútorným prúdením bočníc a opúšťa vozidlo výstupnými otvormi po stranách karosérie. Žltá farba predstavuje vzduch vstupujúci do tunela menším otvorom, ktorý ho kanálmi pozdĺž podlahy vedie do otvoru pre štartovacie zariadenie. Červená farba je prúdenie výfukových plynov, ktoré vďaka tunelu nijak nebráni prúdu vzduchu putujúcemu ponad stredovú časť difúzora.

Okrem toho je tu však i ďalší menší kanál vo vnútri tunela, ktorým sa vzduch dostáva cez otvor pre štartovacie zariadenie priamo do difúzora. Niekto by mohol tvrdiť, že ide o formu dvojitého difúzora, avšak to je omyl. Podstatou dvojitého difúzora bol totiž vstupný otvor na spodnej strane podlahy, ktorý urýchľoval prúdenie pod nábehovou hranou jej prednej časti, vďaka čomu mohlo pod vozidlom pretiecť väčšie množstvo vzduchu a difúzor tak tvoril viac prítlačnej sily. Naproti tomu tu máme otvor nad podlahou, ktorý účinkuje tak, že urýchľuje prúdenie od predného krídla ponad celou dĺžkou podlahy a nad difúzorom. Výhoda tohto riešenia je síce v porovnaní s dvojitým difúzorom ďaleko menšia, no prináša okrem zlepšenia tvorby prítlaku difúzorom aj zefektívnenie prítlaku na prednom krídle. Dá sa povedať, že v tomto prípade je na mieste označenie dvojitá podlaha.

Red Bull sa po objasnení pravidiel úplne zbavil štrbiny v podlahe aj napriek tomu, že ju mohol veľmi jednoducho zlegalizovať prepojením s vonkajším okrajom podlahy (vložka zobrazuje predchádzajúce riešenie)

Ďalšie novinky rakúsko-britskej stajne vznikli na podnet FIA, ktorá si v Monaku posvietila na plne uzatvorené otvory v podlahe pred zadnými kolesami a Red Bull musel kvôli tomu vyrobiť novú podlahu už pred Veľkou cenou Kanady, kde si zas technickí delegáti Medzinárodnej automobilovej federácie všimli na čapoch predných kolies sústavu otvorov prepojených so systémom chladenia bŕzd.

Red Bull využil to, že čap je zvnútra dutý a priviedol doň vzduch z brzdových kanálov, ktorý vychádza kruhovými otvormi (žltá) v hrubšej časti čapu a otvormi za závitmi (modrá) pre montáž matice.

Funkcia týchto otvorov rozhodne nijako nesúvisí s chladením bŕzd. V skutočnosti poskytujú aerodynamickú výhodu tým, že ovplyvňujú prúd vzduchu okolo vonkajších strán kolies, ktorý sa k nim dostáva od predného krídla. Čiastočne to môže znižovať odpor či dokonca zvyšovať prítlak generovaný v zadnej časti auta. V reči čísel má spomínané riešenie hodnotu rádovo v stotinách sekundy, čo je porovnateľné s otvormi v podlahe pred zadnými kolesami.

Ilustrácia zobrazuje zmeny na čape kolesa vykonané pred pretekmi vo Valencii (otvory, ktoré nepresahujú vonkajšiu stranu ráfikov kolies mohli byť ponechané)

11.4 Vzduchové kanály
Vzduchové kanály v okolí predných a zadných bŕzd budú považované za súčasť brzdového systému a nesmú zasahovať za:
■ vodorovnú rovinu umiestnenú vo vzdialenosti 160 mm nad vodorovnou osou kolesa,
■ vodorovnú rovinu umiestnenú vo vzdialenosti 160 mm pod vodorovnou osou kolesa,
■ zvislú rovinu rovnobežnú s vnútornou stranou ráfiku kolesa vzdialenú od nej 120 mm smerom k stredovej osi vozidla.

Navyše:
■ pri pohľade zboku nesmú kanály smerom dopredu zasahovať cez polomer 330 mm od osi kolesa a smerom dozadu cez polomer 180 mm od osi kolesa,
kanály nesmú rotovať spoločne s kolesami ani nesmú vrátane ich upevnenia osovo presahovať vonkajšiu stranu matice kolesa,
■ žiadna časť vozidla, okrem tých špecificky popísaných Článkami 12.8.1 a 12.8.2 [matice kolies a niektoré súčasti ráfikov], nesmie pri pohľade z vonkajšej strany vozidla k stredovej osi vozidla pozdĺž osi kolesa zakrývať žiadnu časť kolesa.

Článok 11.4 Technických pravidiel jasne hovorí, že brzdové kanály sú považované za súčasť brzdového systému a keďže pravidlá vyslovene nedefinujú čo je a čo nie je brzdový kanál, tímy si ich môžu vyložiť podľa seba. Red Bull mal za to, že čap kolesa už brzdovým kanálom nie je, ale keď FIA zistila, že je doň privádzaný vzduch zo systému chladenia bŕzd, aplikovala pravidlo, ktoré im jednak zakazuje rotovať spolu s kolesom a zakazuje aj to, aby presahovali za maticu kolesa. Z toho dôvodu musel Red Bull v Montreale provizórne prekryť otvory lepiacou páskou a do Valencie musel stihnúť vyrobiť nové čapy už bez sporných otvorov.

K tomu v španielskej Valencii pribudli nad vstupnými otvormi bočníc už tradičné generátory vírenia v podobnom tvare aký už dlhšie má napríklad Force India. Dvojice drobných lopatiek zvyšujú energiu prúdu nad hornou stenou bočníc, ktorý potom ohýba výfukové plyny nadol k podlahe.

Tu sa už dostávame k zmenám v zadnej časti monopostu, kde nedávno stajňa vymenila bočnice zadného krídla najskôr u Marka Webbera a následne ich dostal pre Veľkú cenu Európy k dispozícii aj Sebastian Vettel. Líšia sa pozmeneným tvarovaním nábehových hrán, čo sa prejaví hlavne pri jazde v zákrutách. Posledné zmeny zahŕňajúce nové zavesenie zadných kolies a krídelká nad zadnými brzdovými kanálmi boli nasadené v Kanade a okamžite zaznamenali dostatočný prínos na to, aby mohli byť použité aj vo Valencii.

Z pohľadu upravenej geometrie zavesenia zadných kolies prešiel prestavbou najmä záves kolesa, ktorý umožnil premiestniť brzdový strmeň z diagonálnej pozície do úplne horizontálnej v spodnej časti závesu, čím sa samozrejme znížilo ťažisko a v neposlednom rade sa premiestnil montážny bod horného trojuholníkového ramena. Oproti minulej verzii je vyššie a bližšie k stredovej osi vozidla. Na základe toho bolo horné rameno skrátené, čo má za cieľ umožniť lepšie využívanie zadných pneumatík výraznejšou zmenou dynamického odklonu zadných kolies pri pohyboch zavesenia kolies. To, že je riešenie zadného zavesenia kolies už prakticky úplne na hrane, najlepšie potvrdili technickí komisári počas popretekovej technickej previerky, kde skutočne dôkladne premeriavali všetky prvky zavesenia vozidla Marka Webbera na základe Článku 10.3.3.

Od roku 2009, kedy Red Bull začínal sezónu bez dvojitého difúzora, nemuseli konštruktéri okolo Adriana Neweyho prakticky nikdy v priebehu rozbehnutej sezóny radikálne meniť žiadnu zo základných koncepcií vozidla. V posledných rokoch sme si jednoducho zvykli, že Red Bull bol tým, kto pre ostatných udával cestu vývoja. Tento rok je však v mierne odlišnej pozícii a aj keď vedie šampionát konštruktérov, od začiatku sa s modelom RB8 trápil.

Až v priebehu posledných týždňov dosiahol prestavbou bezmála celého vozidla požadované pokroky a zlepšenia ako vo výkonnosti na jedno kolo, tak i v dlhodobom pretekovom tempe. Ak by Veľká cena Európy neukázala, že výnimočná spoľahlivosť monopostov Formuly 1 ešte stále nie je samozrejmosťou a nedošlo k neočakávanej poruche alternátora vo vozidle Sebastiana Vettela, najskôr by skončil na prvom mieste. Stinty oboch pilotov boli pomerne konzistentné a stabilita na výjazdoch z pomalých zákrut priam ukážková.

Nie je tajomstvom, že Adrian Newey obľubuje výzvy. Nebyť jeho odhodlania prinútiť fungovať aj to, čo na prvý pohľad vôbec nefunguje, aktuálna konfigurácia by možno nikdy nevznikla a Red Bull by nemohol tvrdiť, že jeho slabina sa zmenila vo výhodu.

Reklamy

2 responses to “Red Bull RB8: vývoj v zadnej časti bočníc a novinky z Kanady a Valencie

Pridaj komentár

Zadajte svoje údaje, alebo kliknite na ikonu pre prihlásenie:

WordPress.com Logo

Na komentovanie používate váš WordPress.com účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Twitter picture

Na komentovanie používate váš Twitter účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Facebook photo

Na komentovanie používate váš Facebook účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Google+ photo

Na komentovanie používate váš Google+ účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Connecting to %s