HONDA RA109: Tajomný japonský monopost odhalený

História si bude pamätať, že Honda opustila šampionát Formuly 1 koncom sezóny 2008, no tu sa príbeh ani zďaleka neskončil. Japonskí inžinieri naďalej pokračovali v prácach v tajnosti. Pokračovali dokonca oveľa dlhšie, než by kto bol predpokladal, až napokon ich úsilie viedlo k vzniku hybridnej pohonnej jednotky v špecifikácii pre rok 2014, ktorú v nasledujúcej sezóne nasadí McLaren.

Obsah

  1. Úvod
  2. Aerodynamický vývoj
  3. Mechanické systémy
  4. Poznámka pod čiarou

Keď s koncom roku 2008 nastal aj koniec ambiciózneho projektu Hondy a vývojári z Brackley zastavili práce, vyhliadky pre tím boli bezútešné. Cez zimu spravil Ross Brawn všetko možné aj nemožné, aby dal dohromady nový tím a použitím rozpracovaného dizajnu Hondy sa začalo pomaly opäť napredovať. Každopádne to ale nebola jednoduchá úloha. Vzhľadom na to, že Brawn si musel nájsť nového dodávateľa motorov a prešiel od Hondy, pre ktorú bolo vozidlo navrhnuté, k Mercedesu, musela v prvom rade nasledovať podstatná zmena zadnej časti monokoku. Čas ale ukázal, že aj keď to bola práca nesmierne náročná s neistým výsledkom, oplatilo sa. Ba čo viac, monopost Brawn BGP001 v rukách Jensona Buttona a Rubensa Barrichella doviezol stajňu až k jazdeckému a konštruktérskemu titulu majstrov sveta a navždy sa zapísal veľkými písmenami do histórie predtým, než továreň v ktorej vznikol zmenila názov na Mercedes.

Málokedy sa ale spomenie na Hondu RA109, keďže medzi fanúšikmi je rozšírené tvrdenie, že toto auto sa jednoducho stalo Brawnom. Do istej miery je to tvrdenie pravdivé, no príbeh je v skutočnosti oveľa zaujímavejší a treba povedať, že existoval samostatný projekt RA109, ktorý si týmto článkom priblížime.

Honda mala počas svojich aktivít v rámci takzvanej „tretej éry“ angažmánu vo Formuli 1 do projektu zapojené až tri výskumno-vývojové tímy. Hlavným bol samozrejme Honda Racing F1 Team sídliaci v anglickom Brackley. Popri ňom sa však na prácach podieľali a svojim bohatým know-how prispievali japonskí inžinieri z Točigi a ako zariadenie nielen na prípravu motorov poslúžila menšia továreň Honda Racing Developments v britskom Bracknell.

ČASŤ PRVÁ
Úvod

Obrázok 1

Honda RA109 bola na prvý pohľad konvenčným vozidlom svojej éry: so zjednodušenou karosériou, širokým predným a úzkym zadným krídlom a zavesením kolies typu push-rod vpredu i vzadu. Srdcom auta bol samozrejme atmosférický vidlicový osemvalec od Hondy spriahnutý so sedemstupňovou SSG prevodovkou.

Síce tomuto autu nebolo zo všeobecne známych dôvodov nikdy súdené predviesť sa na trati, ale aj napriek tomu si ešte dlho žilo svojim tajomným životom. Jednak z jeho popola ako mýtický Fénix povstal legendárny Brawn BGP001 a jednak ľudia, ktorí dali modelu RA109 vzniknúť, sa len veľmi neochotne vzdávali svojho diela, a preto práce na ňom neúnavne pokračovali aj po tom, čo už bolo rozhodnuté, že súťažiť nikdy nebude.

ČASŤ DRUHÁ
Aerodynamický vývoj

Honda viedla viac než jeden testovací program v aerodynamickom tuneli. Hlavný tím Hondy mal na svojom pozemku v Brackley dva tunely, zatiaľ čo sa má za to, že tretí tunel spoločnosti DOME v Japonsku sa používal taktiež. Práve tu inžinieri Hondy zodpovední za vývoj a výskum pravdepodobne pracovali na modeli RA109 aj po tom, čo sa továreň v Brackley zmenila na Brawn GP.

Obrázok 2

Model RA109 je okamžite veľmi ľahko rozlíšiteľný od BGP001 pri pohľade na dizajn nosového kužeľa. Zatiaľ čo Brawn mal relatívne široký nos (obr. 3), nosový kužeľ RA109 bol oveľa útlejší a užší.

Obrázok 3

Nos bol hlavným objektom záujmu inžinierov Hondy, ktorí cítili potrebu preskúmať množstvo rozličných tvarov a konceptov. Jeden z dôvodov, prečo bol nosový kužeľ tak kľúčový pre tvar prednej časti RA109, bude objasnený v tretej časti tohto článku, ktorá pojednáva o vývoji mechanických súčastí.

Pokiaľ ide o predné krídlo, jeho konštrukcia sa z dostupných obrázkov zdá byť pomerne jednoduchá v porovnaní s Brawnom, no pravdou je, že ďaleko pokročilejšie koncepty zostali na rysovacích doskách.

Obrázok 4

Obrázok 4 ukazuje kompletnú škálu nosových kužeľov vyhodnocovaných vývojármi Hondy. Žiadny z nich nie je podobný tomu, ktorý napokon použil Brawn, aj keď tvar v ľavom hornom rohu (P1 – Min) bol jednoznačne preferovanou voľbou pre RA109.

Čo je však ešte zaujímavejšie, pri bližšom pohľade na tvar nosového kužeľa modelu RA109 a monopostu BGP001 udrie do očí odlišnosť ich predných častí monokokov. Mohlo by sa zdať, že model, ktorý vidíme v aerodynamickom tuneli je RA1089, teda dočasné testovacie vozidlo používané koncom roku 2008 (obr. 5), a nie konečná verzia RA109.

Obrázok 5

Pravda je ale taká, že Honda RA1089 síce bola využívaná na posudzovanie nosových riešení, no nie ako model v aerodynamickom tuneli. Model totiž disponuje niekoľkými významnými odlišnosťami vrátane polohy vonkajších i vnútorných súčastí zavesenia kolies (všimnite si vydutia na hornom povrchu šasi).

Čo z toho vyplýva? Brawn u svojho BGP001 nepozmenil len dizajn zadnej časti, ale aj predok šasi.

Zvláštnou oblasťou vývoja RA109 bol koncept „okrídleného“ nosového kužeľa prvýkrát predstavený na RA108 vo forme „sloních uší“. RA109 mohol tiež disponovať podobnými prvkami.

Obrázok 6

Dizajn na obrázku 6 bol jednou z uprednostňovaných možností testovaných v aerodynamickom tuneli, pričom viacero ďalších iterácií Honda overovala ako pomocou CFD, tak aj v tuneli. Pravdepodobne považovali takéto riešenie za legálne. Verzia na obrázku 7 je akýmsi extrémom s dvojicou zvislých stien premostených menším krídlovým elementom.

Obrázok 7

Na nasledujúcich snímkach môžeme vidieť počiatky širokého nosového kužeľa, teda model prednej časti, ktorému tím Honda Racing F1 očividne dával prednosť, a ktorý nakoniec namiesto užšej prednej časti vyvíjanej v Japonsku na svoje auto (už pod hlavičkou Brawnu) nasadil. Popri tom taktiež vyskúšal niektoré aerodynamické doplnky na jeho hornom povrchu.

Obrázok 8

Raný koncept bol v zásade pokračovateľom myšlienky „sloních uší“, no aerodynamici sa ho vzdali kvôli plutvám (obr. 9) podobným, nie totožným, tým, ktoré sa testovali v Japonsku.

Obrázok 9

Tento návrh bol vylepšovaný použitím rôznych nábehových a odtokových hrán.

Obrázok 10

Samozrejme nie všetka pozornosť u modelu RA109 bola zameraná len na prednú časť vozidla. Za povšimnutie stoja aj niektoré zaujímavé detaily v stredovej časti auta, ktoré poukazujú na ďalšie zásadné rozdiely medzi ním a BGP001. Určité zmeny museli byť totiž nevyhnutne prijaté kvôli výmene motora. Agregáty Mercedesu a Hondy mali odlišné nároky na chladenie i nasávanie. Je to celkom zrejmé už pri pohľade na oblasť ochranného oblúka.

Obrázok 11

Prívod vzduchu do motora u Hondy (obr. 11) je pravdepodobne prenesený priamo z RA108, čo napokon nie je vôbec prekvapivé, keďže vývoj motora bol v podstate zmrazený a jeho požiadavky sa medziročne nezmenili.

Vstupný otvor airboxu Brawnu je úplne odlišný, pretože pod kapotou sa nachádzala pohonná jednotka Mercedesu, a tým pádom sa ani ochranný oblúk nepodobá na riešenia či už RA108 alebo RA109.

Obrázok 12

Ako už bolo spomenuté, požiadavky na chladenie sa medzi týmito dvoma motormi tiež do istej miery líšili. RA109 mal relatívne malé takmer štvorcové vstupné otvory bočníc na prívod vzduchu k chladičom vody a oleja (obr. 13).

Všimnite si tiež lopatku pod spätným zrkadlom.

Obrázok 13

Na druhej strane Brawn mal oveľa širšie vstupné otvory bočníc (obr. 14) a taktiež samotné bočnice vyzerajú o niečo vyššie a menej kompaktné.

Obrázok 14

V roku 2009 sa veľa diskutovalo o aerodynamike, najmä čo sa týka zadnej časti auta. Trojica tímov Brawn GP, Toyota a Williams využila medzeru v pravidlách, ktorá im umožnila zväčšiť objem difúzora, ale do takej miery, že tvorcom pravidiel by sa o tom ani len nesnívalo. Bol to napokon jeden z hlavných dôvodov silnej formy Brawnu v prvej polovici sezóny 2009.

Obrázok 15

Nie je žiadnym tajomstvom, že aj Honda si bola plne vedomá tejto šedej zóny, a že vyvinula vlastný dvojitý difúzor nezávisle od toho použitého v BGP001. Na pohľad hrubý návrh, no treba dodať, že vývojové oddelenie Hondy postavilo aj pokročilejšie a zložitejšie verzie tohto difúzora.

Obrázok 16

Japonskí inžinieri verili, že zadná časť auta je oblasťou, v ktorej sa dajú spraviť veľké pokroky a prišli s celým radom šikovných a prepracovaných riešení vrátane netradičných výstupov horúceho vzduchu v zadných partiách karosérie (obr. 17 a obr. 18).

Obrázok 17

Zo zadného pohľadu dobre vidno koncovky výfukového potrubia RA109 – ďalšia z oblastí, kde sa dali očakávať významné rozdiely v porovnaní s Mercedesom poháňaným Brawnom.

Obrázok 18

V návrhu Hondy (obr. 18) sa koncovky výfukov nachádzajú oveľa viac vpredu ako u Brawnu (obr. 19).

Zaujímavosťou je, že tím Brawn GP musel svoj návrh upraviť po tom, čo s ním zvíťazil vo Veľkej cene Austrálie a pritom bolo zrejmé, že porušuje predpisy. Na fotografii je zobrazené už upravené legálne riešenie.

Obrázok 19

Kam až aerodynamický vývoj Hondy zašiel nie je celkom jasné, ale predpokladá sa, že výskum a vývoj pokračoval ešte v priebehu roku 2009 a možno aj dlhšie. Hovorí sa, že Honda vyvinula aj vlastný fúkaný difúzor v roku 2011 jednoducho len kvôli tomu, aby porozumela tejto technológii. Detaily jednotlivých projektov však zostávajú utajené.

Obrázok 20

Avšak niektoré detaily aerodynamického vývoja z roku 2009 predsalen boli odhalené. Snímka z internej prezentácie približuje časť balíka vylepšení pre austrálsku Veľkú cenu. Ide o nové zadné krídlo označené ako URW669. Bolo vyvinuté, aby dosahovalo úrovne 1,35 až 1,25 koeficientu aerodynamického odporu a aby mohol byť uhol nábehu klapiek nastaviteľný v rozsahu 15 stupňov. Celkovo bolo krídlo výrazne účinnejšie a tvorilo o 6 bodov menej odporu v porovnaní so špecifikáciou použitou pri predstavení a počas testovania. Balík vylepšení ale nakoniec navždy zapadol prachom.

ČASŤ TRETIA
Mechanické systémy

Rozvodovka

Vývoj auta určeného pre sezónu 2009 sa neobmedzil len na aerodynamický výskum. Inžinieri v japonskom Točigi pre RA109 tiež navrhli veľmi kompaktný a ľahký diferenciál. Nový diel bol až o 1,2 kilogramu ľahší a vďaka svojim rozmerom mohol byť v prevodovke umiestnený vhodnejším spôsobom.

Obrázok 21

Zároveň by sa prostredníctvom neho zredukoval moment zotrvačnosti o 0,3% a znížila poloha ťažiska o 1,1 milimetra. Vzdialenosť medzi hriadeľmi súkolia stáleho prevodu sa zmenšila zo 125 milimetrov na 100 milimetrov a testy preukázali, že nová konštrukcia by zvládla prekonať vzdialenosť najmenej štyroch pretekov. Tím Brawn GP tento ‘Ultra Short Differential’ (USD alebo ultra-krátky diferenciál) nepoužíval.

Obrázok 22

Z porovnania diferenciálov modelu RA109 a RA108 vidno, o koľko kompaktnejšia bola novinka pre sezónu 2009.

Prevodovka

Prevodovka patrila v Honde vždy do centra záujmu a RA109 mal byť vybavený novým inovatívnym prevodovým mechanizmom. Pri vývoji nového konceptu sa inžinieri zamerali na skrátenie tej časti prevodovej skrine, ktorá ukrýva ozubené súkolia prevodov, a to tak, že sa rozhodli pre odstránenie radiacich vidlíc a ozubených spojok medzi jednotlivými prevodmi. Cieľom bolo zmenšenie prevodovej skrine na dĺžku o 19% (zo 192,7 mm na 155,1 mm) a zníženie jej hmotnosti o 12% (z 10,4 kg na 9,1 kg). Tieto hodnoty sa podarilo dosiahnuť integrovaním radiacich mechanizmov do hlavného hriadeľa a zmenšením medzier medzi prevodmi prakticky na nulu.

Obrázok 23

Prevodovka založená na tomto nápade bola postavená a otestovaná na skúšobni, kde sa podarilo dosiahnuť stanovené ciele. Keď však mala byť konečne namontovaná do testovacej Hondy RA1089 a zabehnutá na trati, spoločnosť oznámila svoj odchod zo športu.

Obrázok 24

Hybridné systémy a KERS

Honda spočiatku skúmala KERS so zotrvačníkovým riešením úložiska energie, no neskôr sa pre ročník 2009 predsalen rozhodla pre KERS s batériami s Li-ion článkami. Vozidlo bolo kompletne navrhnuté okolo nového hybridného systému, vďaka čomu malo dostať označenie Honda RA109K. Rovnako ako všetky vtedajšie systémy na rekuperáciu kinetickej energie, aj systém vyvinutý Hondou poskytoval dodatočných 60 kW výkonu a 45 Nm krútiaceho momentu.

V tej dobe ešte poloha úložiska energie vo vozidle nebola nijak pravidlami regulovaná, takže Japonci sa rozhodli pre nekonvenčné uloženie batérií takpovediac „pod nos“ monopostu. Ostatné tímy umiestnili svoje úložiská energie buď pod palivovú nádrž alebo v okolí spojkovej skrine ako Red Bull.

Obrázok 25

Automobilka experimentovala aj s viacerými riešeniami uloženia motorgenerátora (MGU). Prvá iterácia odskúšaná na trati v RA108 šasi číslo 2 mala MGU namontovaný k prevodovke a batérie uložené pod palivovú nádrž.

Obrázok 26

Neskôr boli batérie premiestnené pod prednú časť monokoku a MGU bol pripevnený k prednej strane motora. Skúšobná verzia tohto rozloženia sa dokonca dostala aj na trať. Anthony Davidson odjazdil 44 kilometrov KERSom vybavenou Hondou RA1089 (vrátane batérií pod prednou časťou šasi) na rovinkách v Kemble a Santa Pod. Pre RA109K bol naplánovaný prvý test v januári 2009 a Honda počítala s tým, že hybridný systém bude využívať v priebehu celej sezóny.

ČASŤ ŠTVRTÁ
Čo mohlo byť a čo ešte len príde

RA109 vybavený množstvom inovatívnych dizajnových prvkov mohol vo Formule 1 nastaviť nový štandard. Niektoré svoje gény ale prepožičal Brawnu BGP001, ktorý si vďaka tomu prišiel po oba majstrovské tituly – tie po ktorých Honda tak veľmi túžila. Tu sa ponúka otázka, ak by sa Honda z Formuly 1 nestiahla, bola by úspešná tak ako Brawn alebo snáď ešte úspešnejšia? Ťažko povedať, nie je vylúčené ani to, že RA109 mohol byť príliš veľkým krokom vpred, príliš ambicióznym kúskom plným moderných technológií a komplikovaných konštrukcií. Isté je, že odpoveď sa už nikdy nedozvieme.

Štvrtá éra

Otvorené mysle inžinierov z Točigi dostali svojho času od vedenia z Brackley prakticky úplnú slobodu a nápadom sa jednoducho medze nekládli.

Honda teraz vstupuje do štvrtej éry svojej aktivity v F1 poučená lekciami z minulosti. V Milton Keynes otvára svoju novú základňu a je naozaj nanajvýš nepravdepodobné, že japonskí experti (ktorí mimochodom taktiež dostali do užívania nové zariadenie) by zrazu nemali záujem zdieľať svoje nápady a zapojiť sa znovu do vývoja šasi tak ako za starých čias. Ako sa koniec-koncov toto ich nadšenie stretne s porozumením v McLarene, to je už iná vec…

REFERENCIE

Tento článok je voľným prekladom článku uverejneného 26. júna na stránkach magazínu Racecar Engineering, ktorý je založený na japonskom originále publikovanom v magazíne Motor Fan Illustrated vydanom 19. decembra 2012.

Zdroje obrázkov: Flickr, Honda R&D

Reklamy

One response to “HONDA RA109: Tajomný japonský monopost odhalený

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