Musorujsag
Élő Eredmények

Nagyító alatt a 2014-es versenygépek - Elemzés

Boxutca
A nagyon megváltozott szabályoknak köszönhetően néhány területen látványosan, máshol kevésbé látványosan, de az előző évektől nagyon eltérő megoldások születtek a tervezőasztal mögött.
Kobajasi Kamui (Fotó: MTI/EPA/ROMAN RIOS) Kobajasi Kamui (Fotó: MTI/EPA/ROMAN RIOS)

Amint rájuk néz az ember, azonnal látja, hogy az új Forma–1-es autók idén valóban sokkal inkább új modellek, semmint a korábbi évek kocsijainak evolúciói. A nagy horderejű szabályváltozások két oldalról is ebbe az irányba mutattak: egyfelől maguknak a karosszéria paramétereinek a 2009 óta nem látott mértékű megváltozásán, másfelől pedig a motorformula, az energia-visszanyerő rendszerekkel kapcsolatos, valamint az üzemanyag-fogyasztással kapcsolatos szabályok módosulásán keresztül. Az alábbiakban górcső alá vesszük, hogy a látványos és jelentős változásokon áteső területeknek mik a jellemző trendjei, sajátos megoldásai, valamint ezek fő hatásai.

Az orrkúpok

Bár az aerodinamika szerepe hosszú idő után idén végre csökkenni látszik a Forma–1-ben, még mindig nagyfokú befolyása miatt az orrkialakítás továbbra is az autók egyik kulcsfontosságú területe, mivel a légáramlatok itt érintkeznek először a karosszériákkal, és itt dől el, hogy mennyire hatékonyan sikerül őket a kocsi hátulja, a diffúzor felé irányítani. Nem csupán azért érdemes tehát ezzel kezdeni, mert az orrkúpok a versenygépek elején helyezkednek el. Idén a karosszéria paramétereire vonatkozó szabályváltozások következtében talán a hetvenes évek eleje óta nem látott sokszínűséget tapasztalhatunk ezen a területen; a csapatok nem kevesebb, mint ötféle variációval álltak elő a témában.

Mindenekelőtt a megoldandó problémáról: a szabályalkotók úgy próbálták biztosítani az alacsony orrokat, hogy kijelölték az orr egy keresztmetszetét 50 mm-rel az orrhegy mögött, amelynek legalább 90 cm2 területűnek kell lennie, és középpontjának pontosan 185 mm-rel a padlólemez felett kell elhelyezkednie. A változatos megoldásokat két dolog biztosította: a 90 cm2-es terület bármilyen alakú síkot felvehet, csak annak egy pontja sem helyezkedhet el adott értékeknél magasabban, vagy alacsonyabban. Ezen kívül csak annyit írtak még elő, hogy oldalról nézve az orr rögzítőpontjától az orrhegyig húzott 525 mm-ről 300 mm-re csökkenő képzeletbeli vonal fölé nem türemkedhet ki a karosszéria.

A 90 cm2-es területű keresztmetszetet a többség egyszerűen egy kicsi, lekerekített sarkú négyzetként alakította ki, ami az orrnak a megfelelő mértékű lefelé hajlása után valahol elérte a 185 mm-es magasságot. Mivel minél több levegőt szerettek volna az orr alá és hátra a diffúzor irányába terelni, ezért az orr maga innentől hátrafelé egy megfelelőnek ítélt távolságig nem is lett szélesebb, kialakítva ezzel a hangyász nevű állatéhoz hasonló orrot. A hangyászorrnak kétféle változatát alkalmazták attól függően, hogy a megfelelő távolságban kezdődő kiszélesedő rész a törésstruktúra részét képezi-e (strukturális hangyászorr), avagy csak egy tavalyihoz hasonló fedőlapot alkot-e (fedőlapos hangyászorr). Előbbi előnye, hogy a törésstruktúra részeként rá lehetett függeszteni az első szárnyat, míg a fedőlapos megoldásnál a szárny csak a vékony részen kaphatott helyet, mivel a fedőlap nem lett volna elég erős hozzá, hogy a menet közben a szárnyon ébredő leszorítóerővel együtt megtartsa azt. Az első variációnál a tartópillérek nagyobb felületűek, és felülről nézve a kívánt irányba (kissé befelé) fordítva jobban tudják irányítani a légáramlatokat, tehát aerodinamikailag hatékonyabbak. Utóbbi előnye viszont az, hogy könnyebb és olcsóbb. Nem nehéz kitalálni, hogy a McLaren, a Force India, a Sauber, a Toro Rosso, a Williams és a Marussia mind a strukturális változatot, a Caterham pedig egyedüliként a fedőlapos hangyászorrot választotta.

Elsőre a strukturális verzióhoz hasonlónak tűnik, de kifinomultabb filozófiát követ a Red Bull megoldása. Az RB10-es kialakítása olyan, mintha levágták volna a fenti kocsik orrát – és bizonyos értelemben valóban ez történt. Mégis megfelel az előírásoknak, mivel az orrhegynél a Red Bull orra lefelé kitüremkedő, és ebben az alsó kitüremkedésben található meg az így már 185 mm magasan elhelyezkedő 90 cm2-es keresztmetszet. Ami miatt a csapott orr kifinomultabb, az az, hogy a kitüremkedés a többiekénél alacsonyabb nyomású zónát hoz létre az orr alatt, így növelve a leszorítóerőt az orr elején. A törésteszten viszont a rövidebb kialakítás miatt nehezebben megy át, tehát drágább.

A Lotus még egy lépéssel tovább ment. Igaz, hogy a két vékony nyúlvány miatt összességében több felület állja a levegő útját, ám ez nem a középen érkező légáramlatokat gátolja, ráadásul a két nyúlvány (a rák ollói) az első szárny tartópilléreinek a meghosszabbításaként szolgál, amely így még hatékonyabban tudja befolyásolni az áramlatok útját. A rákolló-orr esetében a 90 cm2-es keresztmetszet az egyik nyúlvány tulajdonsága, a másik kisebb, hogy a kocsinak – a szabály betűje szerint – ne legyen két orra, ez ugyanis tilos.

Teljesen más koncepciót követ a Mercedes és a Ferrari, a két gyári csapat, akiknek a végig szélesen lekonyuló orra ugyan több leszorítóerőt generál az első tengelyen, ám definíciószerűen kevesebb levegőt enged hátra – Brackley-ben és Maranellóban tehát valamiért nem félnek a hátsó leszorítóerő hiányától. Ennél a kialakításnál a legfeltűnőbb az első tengelynél látható hirtelen törés az orr vonalában; a koncepció erről kapta a porszívóorr nevet. A jelenség azonban más autókon is megfigyelhető, és az okozza, hogy az orr rögzítőpontjának már említett 525 mm-es magassága mögött nem írták elő az orr alakját, csupán annak maximális magasságát szabályozták 625 mm-ben. Ezt pedig az orr alatti minél szabadabb légáramlás érdekében a tervezőmérnökök minél jobban ki is használták. Az esés nem függőleges, de majdnem: a csapatok itt valóban tömegesen fedőlappal kozmetikázták a kialakítást úgy-ahogy; valójában pedig van egy lépcső a kasztniban, ami alulról nézve feltűnőbb.

Még mindig az orrkúpnál maradva, az imént említett lépcső a kasztni alján az a hely, ahol a Red Bull kivezeti – a mezőnyben eddig egyedüliként újra bevetett – S-csatornáját. Egy másik, szűk kivezető nyílás látható az RB10-es orrkúpjának a tetején, és akár további kivezetésekre is van lehetőség a versenyző lábai, vagy a motor felé, hűtés céljából. A légbeömlő a kitüremkedéssel együtt jókora orrhegyben található.

Végezetül, a tervezőknek idén nem csak magának az orrnak, hanem az első szárny méreteinek a megváltozásával is meg kellett birkózniuk. A két oldalán 75-75 mm-rel keskenyebb első szárny véglapjai imigyen pont az első kerekek elé kerültek, tehát sokkal nehezebbé (a lehető legnehezebbé) vált valahogy elvezetni a levegőt a jókora légellenállású felületekről (amelyek ráadásul menet közben gyakran fordulnak). E tekintetben a Sauber választott különutas módszert: a C33-as első szárnyán a hátsó lemezek belső végpontjai magasabban vannak, mint a külsők, így próbálva kifelé terelni az áramlatokat a kerék elől – a többi kocsin ez pont fordítva van. Ezen kívül a véglapok belső oldalán elhelyezkedő, végletekig kifinomult terelőelemek segíthetnek a probléma megoldásában.

Az első felfüggesztés

Ezzel kapcsolatban ott érdemes kezdeni, hogy az orrkúpok rögzítőpontjánál megengedett maximális, 525 mm-es orrmagasság 100 mm-rel alacsonyabb a tavalyinál, az első felfüggesztés bekötési pontjai pedig közvetlenül emögött helyezkednek el. Ugyan a tervezők megpróbálták minél gyorsabban lehozni az 525 mm-es szintre az orr magasságát a hátrébb lévő, magasabb, maximum 625 mm-es szakaszról, a pontok valamekkora mértékben azért idénre lejjebb kerültek. Ez mechanikailag alapvetően kedvező fejlemény – a magas bekötési pontok az orr alá beterelt levegő aerodinamikai haszna miatt kötött mechanikai kompromisszumok voltak – de kicsit csökkenti a vonórudas felfüggesztés (amikor a kerék mozgását szabályozó rudat a kerék felső és a karosszéria alsó pontjához kapcsolják) aerodinamikai előnyét. Ez az előny abban áll, hogy a magas orrkúp miatt szemből nézve a vonórúd csaknem vízszintesen helyezkedik el, és így konzisztensebben viszonyul a légáramlatokhoz. A Ferrari immár harmadik évére készül ezzel a megoldással, és idén a Caterham is csatlakozott hozzá – miközben a McLaren a tavalyi, balul sikerült próbálkozás után visszatért a nyomórúdhoz, amit itt mindenki más is használ.

Oldaldobozok, motorborítás, kólásüveg, belső elrendezés és hűtés

Fernando Alonso (Fotó: MTI/EPA/ROMAN RIOS) Fernando Alonso (Fotó: MTI/EPA/ROMAN RIOS)

Ezek az elemek gyakorlatilag mind egymással összhangban változtak, és gyakorlatilag mind a motorral és az energia-visszanyerő rendszerekkel kapcsolatos szabályváltozások, semmint az aero-szabályok módosulása következtében.

A kocsik belső elrendezése 2014-ben kis túlzással fenekestől felfordult és összességében jóval zsúfoltabbá vált. Bár az üzemanyagtank a 100 kg-os üzemanyag-korlátozás miatt körülbelül a tavalyi kétharmadára csökkent, az új turbómotorok két hengernyivel kevesebb helyet foglalnak, és kisebb teljesítményük miatt a hűtésigényük is kisebb, a turbófeltöltés miatt szükséges töltőlevegő hűtők beszerelése, valamint – és különösen – a jóval nagyobb teljesítményű energia-visszanyerő rendszerek fokozott hűtésigénye bőven kompenzál ezért. Ekkor még nem is beszéltünk arról, hogy mivel a turbófeltöltő valószínűleg a sebességváltó felett foglal helyet, ezért az utóbbi években oda tett váltóolaj-hűtők visszakerülhetnek klasszikus helyükre, az oldaldobozokba.

Mindez egyrészt láthatóan nagyobb oldalszekrényekhez, másrészt számtalan extra hűtőnyílás megjelenéséhez vezetett a kasztni középső részén.

Méret tekintetében kissé talán meglepő módon kiscsapatok, a Marussia, a Sauber, a Williams és a Toro Rosso adták be a legjobb dolgozatot. Előbbi mind a kólásüveg szekcióban nagyon karcsú, mind pedig az egész mezőny legmélyebben alávágott oldaldobozaival rendelkezik, a hinwilliek a tavalyinál kevésbé látványos módon, de az idén is a többieknél keskenyebbre szabták az oldaldobozaikat, akárcsak a Williams, a Toro Rosso pedig szintén a kólásüveg-résznél tartozik a legjobbak közé (igaz, a Red Bull és a faenzaiak jerezi túlmelegedési problémái miatt ez utóbbi még bőven változhat). A skála másik végén a bumfordi Caterham CT05-ös áll a testes oldaldobozával és kólásüvegével, mindenki más valahol e két véglet között helyezkedik el.

Ami a hűtést illeti, általánosságban elmondható, hogy a két gyári csapat, a Ferrari és a Mercedes a legkisebb oldalsó, valamint fej feletti légbeömlőkkel rendelkezik a kocsiján az összes csapat közül, és az F14 T motorborításán található apró lyukaktól eltekintve mindenféle kiegészítő nyílástól is mentes a karosszériájuk. Mindez arra utal, hogy a „házon belül” tervezett kasztni és motor e tekintetben valóban kézzelfogható előnyt jelentett (vö. a Red Bull jerezi problémáit a Renault-elrendezéssel). Természetesen előfordulhat, hogy alulbecsülték a rendszerek hűtésigényét, csak épp pont a házon belüli tervezés miatt ez esetükben a legvalószínűtlenebb. Rajtuk kívül csak a Force India VJM07-esen találhatóak hasonlóan kicsi oldalsó és felső légbeömlők, ám nekik már egy extra fej feletti hűtőnyílásra is szükségük volt. A legnagyobb bajban értelemszerűen a Red Bull és a Toro Rosso van, de az utóbbinak legalább van némi mozgástere az RB10-esnél kompaktabb oldalszekrénye (!), és a jelenleg extra hűtőnyílásokat fel nem vonultató motorborítása okán. Az új Red Bullon kívül még a McLarennél nyitottak fel rengeteg külön lyukat a karosszérián.

Végül, de nem utolsósorban, az oldaldobozokon 2009 óta a korábbinál jóval kevesebb aerodinamikai elem húzható fel, ám a szekrények külső sarkánál azért máig megmaradt egy függőleges légterelő-elem – már ahol, ugyanis az idei Sauberen és Marussián ez eddig hiányzik.

A hátsó szárny

A hátsó szárnyat és az akörüli területet két megváltozott szabály miatt rajzolták újra. Az egyik szerint az autó padlólemezének síkja feletti 400-730 mm-es régió helyett immár 150-750 mm-es régióban tilos karosszériaelem elhelyezése a hátsó kerekek között. A lefelé való kiterjesztés praktikus módon a klasszikus alsó hátsó szárnyak (beam wing) megszűnéséhez vezetett, a felfelé való kiterjesztés pedig 20 mm-rel laposabb hátsó szárnyakat eredményezett. A másik megváltozott szabály ennek a régiónak a középső 150 mm szélességű, a fenti regula alól régóta kivételnek számító részére vezette be a kipufogó-kivezetést egy adott pozícióba. Ez egyébként aránylag precízen meghatározott, itt egy másik dolgot érdemes kiemelni, mégpedig azt, hogy a kivezetés keskenyebb, mint 150 mm, ami aerodinamikai elemek (pl. nyereg) elhelyezését teszi lehetővé a zónában, de csak a kivezetés mellett, alatt, vagy felett, semmiképpen sem mögötte.

Az alsó hátsó szárny kritikus fontosságú volt, egyrészt mivel alacsony nyomású zónát hozott létre a diffúzor felett, ami segített „kiszívni” a levegőt a kocsi alól, másrészt magas nyomású légáramlatot terelt a hátsó szárny alá-mögé, ami segített a hátsó légterelő alatti áramlatoknak tapadni a szárny alsó részéhez. Az alsó hátsó szárnyat néhány csapat többé, mások kevésbé kreatívan próbálták pótolni. A legalapvetőbb megoldás egy másik, értelemszerűen kevésbé hatékony alsó hátsó szárny beillesztése volt a semleges régió alatt, ilyet a Marussia kivételével eddig minden csapat autója felvonultat, miközben a legérdekesebb megoldás kétségkívül a Williamsé – az övék még a többiekénél is lejjebb, közvetlenül a diffúzor felett kapott helyet, valamint felülről nézve nagyobb felületű is.

A Marussia mellett az új McLarenen sem látni hasonlót, de csak azért nem, mert ők egészen más eszközhöz folyamodtak. Az úgynevezett pillangó-lengőkarok olyan hátsó felfüggesztés-rudak, amelyeknek az oldalról nézve hátsó végét terelőelemként alakították ki. Ezek a többi módszernél hatékonyabban helyettesítik a régi alsó hátsó szárnyak hatásait, legfőképpen azért, mert a többi megoldásnál sokkal közelebb helyezkednek el a betiltott elem pozíciójához – bár aerodinamikai elem nem kaphat helyet ebben a régióban a kerekek között, a terelőelemek végső soron a felfüggesztés részei, és mint ilyenek mentesek a szabály alól. Ehhez persze kompromisszumra volt szükség a McLaren részéről a felfüggesztés hátsó bekötési pontjait illetően, amik szélsőségesen hátra, az eleve a többieknél hátrébb helyezett váltóház végére kerültek. A megoldást pokolian nehéz lemásolni, mivel a belső elrendezés és a felfüggesztés-geometria megváltoztatását igényli, nem beszélve a kicsavart forma megfelelő szilárdságának eléréséről, és arról, hogy az aerodinamikailag legérzékenyebb területen sérülhet az autó alapkoncepciója.

A 150 mm-es középső zónában az istállók egy része valóban megtartotta a nyergeket, ám érdekes módon többnyire csak közép- és kiscsapatok (Caterham, Marussia, Williams, Toro Rosso, Force India, McLaren, a Mercedesre is csak a jerezi teszt harmadik napján került fel). Szintén érdekesség, hogy ezt a számítógépes ábrázolásokon a Williamsen még a kipufogó-kivezetés alatt, Jerezben viszont már felette pozícionálták – az eredeti elrendezés talán részben felért a kivezetés mögé, és az FIA megkérte őket, hogy változtassanak; az első tesztnapokon még nyereg nélkül futottak.

Korábban az alsó hátsó szárnyat a kocsiszekrény végére szerelték fel, és ez tartotta magát az egész hátsó légterelőt. A szabályváltozások tehát az egész hátsó szárny rögzítési módjának újragondolására is késztette a mérnököket, akik ezen a téren közel annyi változattal álltak elő, mint az orrkúpok esetében. A domináns megoldás a két tartóoszlop lett, a csapatok közel fele (Mercedes, Ferrari, Force India, Sauber, Caterham) ezt választotta, de népszerű alternatívának bizonyult az egy tartóoszlopos verzió (Red Bull, McLaren, Marussia) és az igen kreatív módon a diffúzor felső oldalára erősített verzió is (Lotus, Toro Rosso, Williams).

*

Mindig a nagy horderejű szabályváltozások után lehet a legtöbbet nyerni egy-egy jól sikerült fejlesztéssel, és bár valószínűleg láthatunk majd még néhány meglepő újítást, már most vannak bizonyos fejlesztési irányok az autókon, amelyek technikai oldalon az év főszereplőivé válhatnak. Vajon melyik orrkialakítás bizonyul a leghatékonyabbnak? Ki tudja lemásolni azt, és kik képesek átvenni a McLaren pillangó-lengőkarjait? Kik találták telibe a hűtési igényeket? Minden egyes eseménnyel közelebb kerülünk a válaszokhoz a bahreini tesztektől kezdve egészen az abu dhabi szezonzáróig.

További tartalmak