Как ще се променят колите от Формула 1 през 2017

Едва ли през 2017 Гран при надпреварите изведнъж ще станат адски интересни. Даже е сигурно, че това няма да се случи.

Въпреки това има надежда, че ни очаква интересен сезон, най-малкото заради радикалните промени по болидите, които предстоят. Те са сигурна рецепта за неочаквани обрати в представянето на отборите, което в последно време е единственият начин Формула 1 да не ни приспи пред телевизора. И така, по какво работят инженерите в последните месеци и какво да очакваме от колите през 2017?
 

Най-просто казано, смяната в правилата ще доведе до много промени по аеродинамиката и механиката на колите, което пък от своя страна означава, че те ще станат по-бързи. Очаква се времената за обиколка да намалеят средно с около 5 секунди, което в света на Формула 1 е цяла светлинна година.
 

Официалният доставчик на гуми - Pirelli - ще достави по-широки гуми, а предният спойлер, задното крило и страничните аеродинамични елементи ще добият делтоидна форма, което ще накара болидите да изглеждат по-агресивно и футуристично.

Освен красивият външен вид, инженерите във Формула 1 по този начин ще направят нещо много по-важно - ще преосмислят начинът, по който въздушната струя взаимодейства с шасито.
 

За да разберем каква роля ще изиграят всички промени във формата на колите през тази година, първо трябва да надзърнем в частта, от болидите, която виждаме най-рядко - подът.
 

Предният спойлер (1) е от изключително значение за поведението на цялата кола. Това е първата повърхност, която среща въздушния поток и заради това тя е критична за насочването на струята и аеродинамичното представяне на всеки друг елемент назад по колата. От друга страна, предното крило е в близост до предните колела (2) и в тази връзка отговаря за обтичането на въздуха около вихъра, образуван зад тях.

Нещо повече, гумите са отговорни за около 40% от аеродинамичното съпротивление на болидите. Точно заради това е една от най-интересните за дизайнерите части в търсене на по-добра обтекаемост.

През 2009 г. FIA въведе промени в правилника, които принудиха дизайнерите да премислят дизайна на предните крила. Към ключовия елемент бе добавена неутрална централна секция, широчината им бе увеличена, за да отговаря на широчината на колата, но въпреки това вертикалните елементи зад предните гуми (4) бяха драматично намалени. Последното промени изцяло начина, по който дизайнерите се опитваха да потушат вихъра от предните гуми.
 

Всички промени бяха комбинирани с цялостно намаляване на аеродинамичното притискане на автомобилите - тенденция, която продължи и в следващите години. Предницата беше най-засегната, а спойлерът ставаше все по-тесен, което накара дизайнерите да насочат въздушния към външната, а не както досега, към вътрешната част на гумите.
 

Идеята на крилата, насочващи въздуха към външната част на колелата, е да се измести вихъра, генериран от тях, далеч от малките хоризонтални елементи, които вече предлагаха по-малка физическа защита към пода на колата и страничните въздухозаборници.
 

Вихърът, генериран от преминаването между различните повърхности на неутралната секция на крилото, както и малките вертикални елементи от двете му страни, бе използван от дизайнерите за успокояване на въздушните трептения, образувани в зоната зад колелата. Този вихър е използван за неутрализиране и на лошите влияния от намаляването на вертикалните елементи зад гумите на колата, което бе част от новите правила.

Колкото до 2017, колите ще се намират някъде по средата. Предните крила ще запазят неутралната си централна секция, но с допълнение - триъгълна секция, която дава нови възможности на дизайнерите да насочват по-прецизно горепосочения вихър. През сезон 2017 минималната дължина на предните крила ще бъде увеличена от 850 мм до 1050 мм. Минималната широчина също е увеличена до 1800 мм, вместо досегашните 1650 мм, което позволява внедряването на по-широки гуми - 305 мм, вместо досегашните 245 мм.

С цялата тази информация може би бихте очаквали крилата, насочващи струята към външната страна на гумите, да бъдат запазени, но това няма да се случи, тъй като инженерите връщат на сцената по-големите вертикални елементи, които за по-лесно ще наричаме перки. Те се намират зад колелата и по-голямата им площ ще помогне за по-адекватното “избутването” на трептенията на въздуха зад гумите встрани от пода на колата, за да не се нарушава зоната на ниско налягане под шасито.
 

Общо взето, новите правила за първи път от много години са ориентирани в увеличаване на скоростта - същата скорост, която промените в правилата през 2009 и 2014 се опитваха всячески да намалят в името на безопасността.
 

Имайки предвид всичко това, не е лоша идея да приемем машините преди 2009 за нещо като база, когато се опитваме да разберем колко сложна е предницата на един болид от Формула 1.
 

По-горе може да видите илюстрации от 2003 и 2004, които показват техническото ниво на предходната ера болиди от Формула 1, преди въвеждането на ограниченията от 2009.
 

Сплитър


 

Сплитърът е онази част, която разделя въздушния поток на две основни части - над и под колата. При нормалните коли сплитърът е разположен в долната част на предната броня, но при болидите от Формула 1 той е зад предното крило и представлява издадена напред част от самия под на колата.
 

Инженерите във Формула 1 се стараят да използват всеки възможен милиметър повърхност, за да генерират повече аеродинамично притискане върху гумите. В тази връзка защо да не се използва цялото шаси като един голямо крило. Ако се загледате в повечето коли във Формула 1, ще забележите че те са малко или много наклонени напред. Подът и неговите издадени части, сред които е сплитърът, играят ролята именно на такова крило. През миналия сезон например, най-ясно такава философия можеше да се забележи при колите на Red Bull.
 

Освен че така колата играе ролята на спойлер, задната й част е леко вдигната, което увеличава клиренсът под дифузьора, а оттам и неговата ефективност.


 

Наклонът напред, който се регулира от окачването, е ограничен от няколко фактора. Първият от тях е, че сплитърът не бива да докосва често асфалта, тъй като това би го износило, а в някои случаи и направо би го разрушило, което ще влоши аеродинамиката на колата, а ако от него се откъснат сериозни отломки, стюардите ще дисквалифицират съответния автомобил. Другият фактор е самата писта - колко сериозна е денивелацията, какво е състоянието на настилката, колко високи са бордюрите и тн.
 

През годините, дизайнерите във Формула 1 всячески се опитваха да заобиколят правилата, като разработят хитри гъвкави сплитъри, които минават техническата проверка, а впоследствие генерират по-високо притискане от обикновените фиксирани елементи. Според правилата на FIA, инженерите имат право да разработят всякакъв сплитър, стига той да е на съответното остояние от предната ос и да издържа на сила от 4000 Нм, без да се огъне повече от 5 мм.
 

За 2017 въпросният сплитър трябва да е захванат 100 мм по назад от централната линия на предната ос, което ще увеличи предизвикателствата пред отборите. FIA запазва усилието, което ще прилага върху сплитъра, но той ще трябва да бъде много по-здрав, за да издържи на допълнителната сила, заради по-дългото рамо. От друга страна обаче, аеродинамичната площ ще се увеличи, което отново означава по-висока скорост в завой.
 

Промените в размерите на задната част дават на дизайнерите възможността да се развихрят с дифузьора. Вместо да започва от задната ос, както досега, дифузьорът ще бъде изместен със 175 мм пред нея. Отгоре на всичко, широчината му ще бъде увеличена с 50 мм до 1050 мм, а височината му е с 50 мм по-голяма до 175 мм.
 

Фактът, че дифузьорът ще започва доста по-напред от задната ос, означава, че той няма как да бъде изграден от една единствена карбонова част. Това се налага, тъй като подовата плоскост на колата продължава до задната ос и разделя дифузьора на две.
 

Извод
 

Правилата за сезон 2017 са дръзка стъпка в напълно нова посока за Формула 1, която трябва да доведе до близо 5 секунди по-добри времена за обиколка спрямо резултатите от 2014.
 

Ясно е, че колите ще са доста по-различни както на външен вид, така и в отношението си към аеродинамиката - от предното крило, през гумите и пода, до задния спойлер и дифузьора под него.


 

Колкото и научно да звучат промените по колите през тази година, можем да бъдем сигурни, че нищо кой знае какво няма да се промени на пистата, тъй като както винаги правилата ще доведат до сходни дизайнерски решения. Кой ще ги интерпретира по най-добрия начин и кой ще успее да ги заобиколи там, където може, предстои да разберем. Така както предстои да разберем и дали тези пет секунди ще бъдат видими с просто око.

Снимки: Motorsport.com / Giorgio Piola