Новое переднее крыло в «Формуле-1» будет способствовать росту числа обгонов
Когда в следующем месяце машины 2022 года выйдут на трассу для начала тестов, мы наконец-то начнем привыкать к радикально новому облику «Формулы-1», определяемому революционно новыми аэродинамическими правилами, целью которых было создание машин, сохраняющих сцепление с трассой даже при плотном преследовании.
Отправной точкой для всей концепции аэродинамики всегда является переднее крыло, поскольку именно там набегающий воздух первым сталкивается с автомобилем. Поэтому переднее крыло 2022 радикально отличается от того, к чему мы привыкли - как по внешнему виду, так и по принципу работы.
С точки зрения достижения целей по созданию автомобиля с гораздо более чистым, менее разрушительным аэродинамическим потоком, приоритетом номер один нового крыла было устранение "вихря Y250", который использовался на предыдущем переднем крыле, где 250-миллиметровый зазор между носом и внутренним концом элементов крыла использовался для создания серии вращающихся воздушных вихрей, которые ускоряли весь воздушный поток по направлению к боковым дефлекторам с целью вытолкнуть его как можно дальше за пределы болида.
Таким образом, он не нарушал чистый поток воздуха под днище. Но этот широкий турбулентный поток был основной причиной ухудшения аэродинамических характеристик преследующего автомобиля, так как его переднее крыло не могло эффективно работать в возмущенном воздухе.
С новым крылом больше нет зазора между носом и элементами, которые идут вровень с носом. Больше не может возникнуть вихрь Y250, что, вместе с запретом на боковые дефлекторы, означает, что воздух проходит через крыло таким образом, чтобы он был направлен по ширине автомобиля.
Хотя в результате элементы, расположенные по всей ширине крыла, дают большую общую площадь крыла, чем раньше, они фактически создают меньшую прижимную силу. Чем меньше прижимная сила, тем меньше крыло стремится нарушить воздушный поток. Тем менее чувствительно оно будет к нарушению воздушного потока от впереди идущего автомобиля.
Как же создателям правил удалось создать большее крыло, которое создает меньше прижимной силы? Помимо общей площади крыла, другими факторами, определяющими, сколько прижимной силы будет создавать крыло, являются его "угол атаки", зазор и перекрытие между элементами, а также развал этих элементов (их форма). Все эти три фактора жестко контролируются новым регламентом.
В крыле может быть до четырех элементов (по сравнению с пятью), но их контуры очень жестко определены серией сложных условных размерных секций, в которые должны вписываться элементы. Это позволяет элементам быть достаточно выпуклыми на внутренних концах, но сужающимися до очень незначительной выпуклости на внешних концах. Элементы ограничены в том, насколько они могут быть наклонены. Угол атаки крыльев теперь ограничен.
Крыло создает прижимную силу за счет разницы давления воздуха, которую создает его форма: нижняя часть крыла имеет низкое давление, а верхняя поверхность - более высокое, что эффективно тянет автомобиль вниз. Чем выше "угол атаки" (угол наклона к земле) крыла, тем больше разница давления. Угол наклона к земле теперь жестко регламентирован.
Другим способом повышения эффективности крыла является сильное перекрытие каскада элементов, так что задняя часть нижнего элемента вытягивалась назад дальше, чем передняя часть элемента над ним. Это ускорит воздух, устремляющийся в зазор между элементами, особенно если зазор очень мал.
Чем быстрее движется воздух, тем больше прижимной силы создается. В крыле 2022 минимальный зазор между элементами относительно велик и составляет 5 мм. Перекрытие между элементами ограничено 30 мм (гораздо меньше, чем было принято раньше), что ограничивает эффективность крыла.
Углы каждого элемента должны быть изогнуты по дуге заданного размера, чтобы не создавать вихрей. Только два верхних элемента могут быть регулируемыми, и углы, на которые они могут быть отрегулированы, ограничены.
Торцевые пластины намного меньше и проще, чем многоплоскостные, которые были разработаны в соответствии со старыми правилами. Концевые пластины повышают эффективность элементов в создании прижимной силы, ограничивая количество воздуха под ними, которое может перемещаться вбок и, таким образом, рассеивать прижимную силу. Но что более важно с точки зрения цели новых правил, они уменьшают турбулентный след, который образуется от концов элементов.
Форма носа также регулируется более жестко. Была запрещена целая серия различных аэродинамических элементов, в том числе S-образные воздуховоды.
Все это является частью поддержания максимально узкого следа от автомобиля и минимизации объема воздуха, вымываемого из автомобиля. Переднее антикрыло играет в этом решающую роль. Также оно стало менее чувствительно к воздействию турбулентности. Благодаря этому гонщики должны иметь возможность атаковать вплотную.
Посмотрим, что из этого получится, когда 20 марта в Бахрейне начнется сезон.
Источник: Formula-1.
