Болиды потеряют 0.5 секунды. По кому больше всего ударят изменения в аэродинамике в 2021 году
Полностью новая аэродинамика появится лишь в 2022 году, но в следующем года она также изменится. «ФИА» хочет снизить уровень прижимной силы. Так зачем все менять? Какие будут последствия для команд? Технический эксперт Марк Хьюз объясняет…
В настоящее время днище разрешается располагать по прямой линии от участка, прилегающего к кокпиту пилота, до точки, расположенной впереди задней шины. Однако со следующего года эта точка должна быть сдвинута на 10 см, поэтому при взгляде сверху край днища должен быть диагональной линией.
Это позволит сократить область днища. Насколько будет зависеть от колесной базы автомобиля. Прижимная сила, создаваемая днищем, представляет собой умножение площади днища на создаваемое там отрицательное давление воздуха.
Перемены на днище не заканчиваются. Нынешние «боковые прорези для шин», расположенные перед колесами на всех болидах, будут запрещены со следующего года так же, как и продольные пластины, которые проходят по внешним краям днища спереди и сзади. Вся эта поверхность должна быть сплошной.
Назначение щелей весьма различно, но все они значительно повышают эффективность прижимной силы. Ожидается, что эти изменения в сочетании с уменьшением площади днища увеличат время прохождения круга на полсекунды.
Прорези рядом с резиной находятся там, чтобы уменьшить избыточное давление воздуха, создаваемое по краям днища, вызванного вращением колеса. Так как воздух, перемещаемый шиной, встречает воздух, движущийся вниз по днищу по пути к диффузору, это приводит к эффекту изогнутой волны.
Повреждается воздушный поток, подаваемый в диффузор, что, в свою очередь, ограничивает то, насколько хорошо диффузор может обрабатывать весь воздух из-под днища. Все, что снижает общую скорость воздушного потока в нижней части, уменьшает прижимную силу.
Таким образом, эти боковые прорези непосредственно перед шинами стали очень модными, так как они генерируют воздух, пропущенный шиной, куда-нибудь в другое место, тем самым поддерживая поток к диффузору относительно чистым и равномерным. Они постоянно совершенствуются в деталях и становятся все более сложными, о чем свидетельствует очень сложное расположение, которое можно наблюдать на нынешнем Haas VF20 (см. рисунок выше).
Изменения для снижения нагрузки на шины
Продольные пластины по наружным сторонам днища, которые в прошлом году становились все более распространенными и замысловатыми, образуют под днищем вихри - эффективно изолируя внешний конец днища. В результате получается юбка, предотвращая тем самым утечку проходящего под днищем потока воздуха в стороны. Это помогает максимизировать разницу давления воздуха между днищем и воздухом снаружи.
Аэродинамики больше не смогут полагаться на эти два инструмента для улучшения аэродинамических характеристик днища, так как они адаптируют свои существующие шасси 2020 года к изменившимся правилам. Тем не менее, им все же будет разрешено разработать крылья, подвеску и диффузор. В итоге они смогут смягчить последствия этих изменений.
Изменения были сделаны в ожидании увеличения прижимной силы автомобилей в процессе их нормального развития. Чувствовалось, что нынешние шины, которые первоначально должны были быть заменены 18-дюймовыми шинами, работают на пределе возможностей.
Меньшее заднее крыло увеличит прижимную силу
Снижение прижимной силы, а особенно в быстрых поворотах, было сочтено необходимым для того, чтобы удерживать шины в заданных эксплуатационных пределах.
Просто уменьшить заднее крыло не получится. Проблема в том, что прижимная сила, создаваемая широким корпусом, введенным в 2017 году, настолько велика, что есть повороты, для которых уменьшение заднего крыла просто позволит пилотам еще с большей скоростью заходить в них.
Таким образом, любое снижение нагрузки, вызванное меньшим крылом, будет преодолено увеличением нагрузки, вызванным повышенной скоростью, которая увеличивает нагрузку на крыло.
Как это повлияет на команды?
В конце концов, команды, как всегда, будут работать над тем, чтобы обойти ограничения и найти способы вернуть то, что было отнято.
Первые модели показывают, что больше пострадают болиды с задранной задней частью («Ред Булл»), а меньше всего «Мерседес» и «Рейсинг Пойнт».
Помня, что прижимная сила под днищем является продуктом площади днища и отрицательного давления воздуха, конструкции с малым углом наклона имеют тенденцию иметь более длинную колесную базу, чтобы компенсировать тот факт, что их более плоский угол наклона к земле не генерирует столько отрицательного давления на квадратный сантиметр. Удаление прорезей уменьшает генерируемое отрицательное давление днищем.
Как всегда, гонка будет продолжаться, чтобы увидеть, кто сможет быстрее адаптироваться к пересмотренным требованиям, когда наступит 2021 год.
Источник: Formula1.
