Technická správa z Kanady a Valencie: časť prvá

Prvá časť Technickej správy z pretekových víkendov v kanadskom Montreale a Valencii sa bližšie zameriava na prekvapivo širokú škálu vylepšení Ferrari F2012 a metódy aerodynamického testovania na okruhu.

Ferrari

V Kanade tím zaviedol ďalšiu novú variáciu zadnej časti bočníc a výfukov, tentoraz podľa vzoru McLarenu. Výfukové plyny opúšťajú potrubia zabudované v hlbokých kanáloch bočníc, ktoré sú tvarované tak, aby viedli spaliny von od karosérie smerom dolu k podlahe. Koncovky výfukov sú zapustené úplne dospodu kanálov, vďaka čomu je nad nimi dostatok miesta pre dvojicu otvorov. Tie tvoria spolu s veľkými otvormi pred spodnými ramenami zavesenia zadných kolies a s ďalšími dvojicami otvorov po stranách prevodovej skrine výstup pre vzduch prúdiaci bočnicami. S ohľadom na ich tvar, rozmery a umiestnenie však neboli zamýšľané ako súčasť chladiaceho systému, ale namiesto toho majú vypúšťaním vzduchu tesne nad koncovkami výfukov ešte viac ohýbať prúd výfukových plynov k podlahe a difúzoru.

Okrem samotného McLarenu, ktorý s týmto riešením výfukov a karosérie bočníc prišiel ako prvý, je Ferrari už štvrtým tímom jazdiacim s podobnou verziou a šiestym, ak počítame aj s Caterhamom a Williamsom, ktorí výfuky a karosériu McLarenu vyvinuli a otestovali, no do žiadneho z prvých ôsmich pretekov nenasadili. V priebehu piatkových tréningov si jazdci dôkladne porovnali staršiu verziu z Mugella s touto novou a obaja sa rozhodli nasadiť novinku do kvalifikácie i pretekov.

Na aerodynamické testy využili dlhú rovinku na okruhu Gillesa Villeneuva za zákrutou číslo 12. U Alonsa sme mohli vidieť klasický A-B-A test, keď bol inštruovaný, aby pri jednotlivých jazdách absolvoval dve kolá s aktivovaným DRS, dve kolá bez DRS a nakoniec znovu dve kolá s DRS. Pri tejto procedúre sa vyhodnocujú dáta získané z prvých dvoch „A“ kôl a porovnávajú sa s poslednými dvoma „A“ kolami. Pri analyzovaní výsledkov možno dôverovať nameraným dátam, keď sú všetky „A“ kolá porovnateľné a zároveň podľa očakávaní odlišné od „B“ kôl. Tento A-B-A formát je bežný pri aerodynamických testoch na rovinke. Piloti musia počas danej jazdy dosiahnuť náležitú rýchlosť, pomocou ovládačov na volante nastaviť vhodnú konfiguráciu podľa pokynov pretekového inžiniera a na vopred určených miestach nechať vozidlo plynule spomaliť. Preto sa jazdci väčšinou sťažujú, že aerodynamické testovania sú nudné, keďže musia tráviť celý deň opakovaním toho istého znova a znova. Tímy tak mimo pretekových víkendov radšej využijú služby mladých talentovaných jazdcov či profesionálnych testovacích pilotov.

Detaily riešenia výfukov Ferrari:

1. kanál na vedenie výfukových plynov
2. koncovka výfukového potrubia
3. dvojica otvorov, ktorá je formálne súčasťou chladiaceho systému, ale slúži skôr na odklon prúdu výfukových plynov
4. zvislý otvor (ejektor)

Vo Valencii Scuderia experimentovala s pridávaním a odoberaním otvorov vo vonkajších stenách spomínaných kanálov na vedenie výfukových plynov. Zvislé obdĺžnikové otvory fungujú ako ejektor, pričom strhávajú vzduch z okolia bočníc a udržiavajú prúdenie z výfukov priľnuté k spodnému okraju kanálu. Pre preteky však tím tieto otvory uzatvoril.

Výfuky ale neboli pre taliansku stajňu ani zďaleka jedinou novinkou na otestovanie, nakoľko v poslednej dobe vyrábali obrovské množstvo malých úprav, ktoré môžu spoločne znamenať nemalé zlepšenie.

Predné brzdové kanály už nemajú tradičné vstupné otvory a rovnako ako u Williamsu privádzajú vzduch do chladiaceho systému bŕzd medzerou medzi vnútornou stranou kolesa a zvislou lopatkou. Výhodou je isté zníženie odporu tvoreného klasickými brzdovými kanálmi. K tomu sa v Montreale pridali dve rôzne verzie zadných krídel testované v druhom tréningu. Líšili sa počtom a tvarom výrezov na zníženie indukovaného odporu v bočniciach krídla, no nešlo o novinky, nakoľko pre Ferrari je bežné tieto varianty často porovnávať a na základe spätnej väzby od pilotov potom určiť najvhodnejšiu voľbu pre tú ktorú trať.

Neskôr sa v Španielsku dostali do zoznamu zmien nové bočnice predného krídla so štyrmi zvislými štrbinami namiesto obvyklých troch. Táto zmena upravuje prúdenie obtekajúce vonkajšie strany predných kolies, no v pretekoch nakoniec nebola použitá.

Drobné zmeny sme mohli pozorovať i v oblasti deflektorov a bočnicových panelov, kde pribudla séria prvkov vytvárajúcich vírenia, ktoré sa môžu dostať pod vozidlo cez upravený okraj podlahy a svojou energiou prispievajú k tvorbe prítlaku v difúzore. Nový spôsob uchytenia spätných zrkadiel k šasi dostal vo Valencii iba Alonso. Táto úprava sa od staršej verzie, ktorú používal Massa, líši tým, že zrkadlá boli zlúčené s krídelkami po stranách kokpitu. Využitie krytov zrkadiel na aerodynamické účely je teda nepopierateľné. Okrem toho sa vozidlá Alonsa a Massu opäť líšili aj rôznymi deflektormi pod nosovým kužeľom. Tentokrát využil staršiu špecifikáciu Alonso, no nie preto, že by tím nestihol tú novú včas vyrobiť, ale jednoducho kvôli osobnej preferencii.

Force India

Po rozsiahlom balíku zmien nasadenom v Barcelone sme nemohli od tímu s rozpočtom Force Indie očakávať nič radikálne, a tak v Kanade a Valencii sústredili všetku pozornosť na znižovanie odporu a vyváženie aerodynamického prítlaku, keďže obe trate patria z pohľadu dosahovaných maximálnych rýchlostí k tým rýchlejším. Na predných krídlach sa to prejavilo pridávaním respektíve odoberaním Gurneyho klapiek na odtokových hranách, zatiaľ čo zadné krídlo bolo úplne nové, vyrobené špecificky pre dosiahnutie nízkej úrovne prítlaku.

Na ľavej strane ilustrácie možno vidieť časť zadného krídla pre nízku úroveň prítlaku z Kanady a v pravej časti je jeho presný opak z Monaka. Najväčšou zmenou je rozmer klapky (modrá).

Lotus

Tradične najaktívnejším vývojárom predných krídel je Lotus, ktorý do Kanady priviezol jeho dve rôzne varianty aj s upravenou pozíciou predných TV kamier na nosovom kuželi. Vo Valencii potom ukázal na monoposte Romaina Grosjeana ďalšie nové predné krídlo.

Od poslednej verzie sa líši hlavne v detailoch. Nábehová hrana kaskády v blízkosti miesta jej spojenia s bočnicou krídla je veľmi zdvihnutá, takže celá hrana má tvar vlny. Bočnica krídla, ktorá je aj naďalej tvorená pretiahnutím hlavného profilu dostala ďalšiu štrbinu pridanú vedľa existujúcich medzier medzi klapkami. Na vonkajšku nastaviteľnej časti hornej klapky bola pridaná drobná lopatka respektíve veľmi mohutná Gurneyho klapka, ktorá tam však nie je z dôvodu nedostatku prítlaku na prednom krídle, ale kvôli odklonu prúdenia smerom von k bočniciam krídla a čiastočne aj kvôli tvorbe vírenia s veľmi vysokou energiou za účelom lepšieho obtekania vnútorných strán kolies. Podobný pôvod má pravdepodobne aj hlboký zárez vnútornej hrany hornej klapky, ktorý ju v tomto mieste delí na dve samostatné sekcie. Lotus mal pravdepodobne isté problémy s udržaním prúdenia vzduchu a jeho správnym smerovaním, takže pomocou tohto riešenia ho kompenzuje.

Porovnanie predchádzajúcej (hore) a novej (dolu) verzie predného krídla (modrá farba znázorňuje pridanie nových prvkov a sivá farba predstavuje zmenu tvaru existujúcich elementov)

Obaja piloti vykonávali v prvom voľnom tréningu pred Veľkou cenou Európy aerodynamické testovanie na rovinke. Kým Grosjean pokračoval v overovaní nového predného krídla, Kimi Räikkönen testoval novú podlahu, zadné zavesenie a ďalšie úpravy riadenia.

Analýzu vylepšení Lotusu E20 uzatvárajú nové spodné krídelká za zadnými brzdovými kanálmi vytvárajúce prítlak tým najefektívnejším možným spôsobom – priamo na kolesách bez nutnosti prenosu síl cez systém zavesenia kolies.

Caterham, HRT a Marussia

Caterham

Heikki Kovalainen ako ďalší z radu pilotov absolvoval aerodynamické testovanie na najdlhšej rovinke okruhu Circuit Gilles Villeneuve. Išlo takzvaný dojazdový test, ktorý je alternatívou k A-B-A testovaniu spomenutému vyššie. Jeho podstatou je vyhodnotenie aerodynamického odporu pozorovaním spomalenia a dráhy vozidla.

Pri teste na vjazde do zákruty číslo 13 tím Kovalainena najskôr vyzval, aby úplne vybil KERS, vďaka čomu sa zabezpečí, že rekuperácia kinetickej energie bude lineárna a inžinieri môžu z nameraných údajov odčítať mechanický odpor pochádzajúci od tohto zariadenia. Ak by bol totiž KERS pred dojazdom vybitý napríklad iba na 50%, spomaľovanie pri dojazde by mohlo úplne dobiť batérie uprostred fázy dojazdu a tým ovplyvniť rýchlosť pri vjazde do zákruty. Potom po dosiahnutí určenej rýchlosti mal pilot použiť obmedzovač, zaradiť siedmy prevodový stupeň a bez použitia DRS nechať voľne spomaľujúce vozidlo prejsť zákrutou. Stanovená maximálna rýchlosť, najvyšší prevodový stupeň a žiadny zásah systému DRS zabezpečí, že zo zozbieraných dát budú odstránené všetky premenné, ktoré by mohli vyhodnocovanie skresliť. Otáčky motora a brzdenie motorom sú tiež ovládané, aby sa eliminovali rýchlostné rozdiely spôsobené takýmto mechanickým odporom a aby dojazd umožnil inžinierom vysledovať iba spomalenie pôsobením odporu vzduchu.

Vo Valencii prišlo k slovu upravené predné a zadné krídlo, teda novinky ovplyvňujúce rozloženie aerodynamického prítlaku. Nové predné krídlo so zväčšenými vonkajšími kaskádami však mohol využívať iba Kovalainen, pretože tím ešte nestihol dokončiť druhý diel pre Petrova. Zvýšenie množstva prítlačnej sily na prednej náprave bolo vzadu kompenzované pridaním centrálnej kaskády nad spodným zadným krídlom, ktorá je svojim upevnením na jednom pilieri veľmi podobná riešeniu Williamsu. Nakoniec Caterham zostavil aj novú podlahu zakončenú upraveným difúzorom.

Veľmi zaujímavý príbeh sa však viaže k novinke pripravovanej do Silverstone. John Iley, riaditeľ výkonnosti, spomenul, že pred cestou do Valencie sa zastavil v kvetinárstve, kde kúpil aranžovaciu hmotu na kvety, ktorú inžinieri prilepili k vonkajšiemu okraju brzdového kanálu a pozorovali jej zbrúsenie, vďaka čomu mohli presnejšie navrhnúť nové predné brzdové kanály v štýle Williamsu.

HRT
Španielsky tím špeciálne pre Kanadu vyvinul a vyrobil nové zadné krídlo s extrémne nízkymi uhlami nábehu hlavného profilu i klapky, ktoré malo monopostu pomôcť zbaviť sa veľkej časti odporu a dosiahnuť výrazne vyššie maximálne rýchlosti ako väčšina konkurentov. Takto kompaktné krídla tímy zvykli nasadzovať väčšinou iba v Monze, keď ešte využívanie systému DRS nebolo povolené a tímy nemali legálny spôsob na zbavovanie sa nadbytočného prítlaku výmenou za vyššiu maximálnu rýchlosť priamo za jazdy.

Krídlo skutočne fungovalo tak ako malo, keďže vozidlá HRT patrili k tým najrýchlejším na rovinkách, ale napokon celé úsilie tímu stroskotalo na poddimenzovanom systéme chladenia bŕzd.

Vo Valencii by bolo spomínané krídlo úplne nevyhovujúce a tak sa stajňa sa vrátila k zadnému krídlu z Monaka. Pedro de la Rosa zároveň potvrdil, že tím podnikol určité kroky k náprave nedostatočného systému chladenia bŕzd, ktorý bol príčinou oboch odstúpení z pretekov v Kanade.

Marussia
Až do aktuálnej fázy sezóny 2012 Marussia pracovala s dielmi vyvinutými hlavne za použitia systémov CFD (Computational Fluid Dynamics – počítačová dynamika tekutín). Pomaly sa ale začínajú na trať dostávať prvé produkty testovania v aerodynamickom tuneli. V Kanade to bolo zadné krídlo pre nízku úroveň prítlaku a zmenené rozloženie predných TV kamier, ktoré sa presunuli od pilierov predného krídla k bočným stranám nosového kužeľa. O dva týždne neskôr v španielskej Valencii prišla na rad druhá zmena predného krídla, ktoré dostalo novú iteráciu kaskádových elementov.

Pozri aj

Predchádzajúca časť: Technická správa z Mugella, Španielska a Monaka: časť druhá
Nasledujúca časť: Technická správa z Kanady a Valencie: časť druhá