Problém dosavadních monopostů spočíval v tom, že pokud se pilot k autu před sebou přiblížil na vzdálenost rovnou přibližně jedné délce vozu, jeho auto přišlo o polovinu přítlaku a začalo se chovat nedotáčivě, což jezdce donutilo v zatáčce zpomalit a bylo po souboji.
Nové monoposty by to měly změnit. Umožnit to má změna aerodynamické koncepce, díky které by měl být úplav kolem vozu a za vozem užší a zvednutý co nejvíce do výšky, aby měl následující pilot před sebou co nejčistší vzduch.
Zároveň by měla být aerodynamika monopostu méně citlivá na rozdíly v kvalitě proudění. Teorie říká, že právě přítlak generovaný podlahou je méně citlivý na špinavý vzduch za jiným autem a působí více na střed vozu, takže při jeho poklesu nedochází k velkému rozhození vyvážení. Proto změny začínají doslova od podlahy...
O změnách letošních pravidel píšeme podrobně s jednotlivých kapitolách.
Pokračování 2 / 10
Konec ploché podlahy
Konec ploché podlahy
Hlavní a nejdiskutovanější změnou je „staronová“ filozofie podlahy.
„Staronová“ proto, že poprvé od roku 1983, odkdy bylo pravidly předepsáno, že podlaha musí být plochá, v ní mohou být nyní vytvarovány takzvané Venturiho tunely.
Pohled zespodu na podlahy monopostů z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
1: Venturiho tunely
2: difuzor
3: referenční rovina
4: schodová rovina
5: kluzná deska
6: generátory víření
Často se nesprávně mluví o jakémsi „návratu ground efektu“. O návratu ale nemůže být ani řeč, protože ground efekt nebo po našem přízemní efekt nikdy nevymizel.
Přízemní efekt
Přízemní efekt (z angl. ground effect) u vozů vyjadřuje jev, při kterém, když se křídlo nebo podlaha pohybuje blízko u země, vzduch tekoucí úzkou mezerou mezi jejich spodní stranou a zemí proudí rychleji, statický tlak na spodní straně karoserie se snižuje a tím pádem narůstá celková přítlačná síla. Čím je vzdálenost od země nižší, tím více přítlaku vzniká. Samozřejmě vzdálenost od země nesmí být příliš nízká – tehdy se už proudění vzduchu naopak zpomalí až zastaví a generovaný přítlak rapidně klesne.
Takto produkovaný přítlak je efektivnější než přítlak tvořený křídlem ve volném proudu vzduchu. Při stejné úrovni přítlaku totiž vzniká méně aerodynamického odporu.
Konec ploché podlahy také svádí k hledání paralely s kultovními „wing cars“ z přelomu 70. a 80. let minulého století, avšak na rozdíl od nich nebudou povoleny těsnící prahy klouzající po povrchu tratě.
Žlutá barva zvýrazňuje prostor pro proudění vzduchu pod podlahou u monopostu z roku 2022 (nahoře) a 2021 (dole)
Pravidla velmi přesně předepisují prostor, do kterého se musí podlaha vtěsnat, čímž jsou dány hranice pro minimální i maximální rozměry tunelů.
V nejnižším místě smějí mít tunely výšku 50 milimetrů. Ve stejné výšce se dosud nacházela schodová rovina podlahy a lze očekávat, že týmy budou mít nadále snahu držet prostřední část tunelů co nejblíže u země pro maximalizaci přízemního efektu.
Venturiho tunely budou rozhodujícím prvkem pro získání výhody nad soupeři, protože i drobné nuance geometrie podlahy mohou dělat výrazný rozdíl ve výkonnosti a ještě navíc většinu času budou dobře skryty před jejich i našimi zraky.
Rozměry difuzoru monopostu z roku 2022 (nahoře) a 2021 (dole)
Výstup Venturiho tunelů, nebo chcete-li, difuzor, bude výrazně užší. Od okraje po okraj nesmí měřit více než 750 milimetrů namísto předchozích 1050 milimetrů. Zároveň ale značně vzrostl na výšku – ze 200 až na 310 milimetrů. Cílem je omezit expanzi proudění do stran a expandovat spíše vzhůru, aby, jak již bylo v úvodu zmíněno a ještě bude zmíněno znovu, byl úplav za auty co nejužší a vymrštěný co nejvýše.
Pohled zespodu na podlahu monopostu z roku 2022
Středem podlahy mezi tunely se táhne sekce připomínající kánoe, ve kterém bude sedět pilot, palivová nádrž a pohonná jednotka s převodovou skříní.
Na vstupu tunelů pod náběhovou hranou podlahy smějí být na každé straně nejvýše čtyři lopatky, které budou fungovat jako generátory víření a budou částečně suplovat úlohu deflektorů – tedy odklánět úplav za koly do stran mimo podlahu, vytvářet oblast nízkého tlaku v přední části podlahy a generovat víření, které sníží tlak po celé délce podlahy.
Křídlo na okraji podlahy; zdroj: Getty Images
Na vnějších okrajích podlahy, kterým týmy v posledních letech věnovaly obzvlášť velkou pozornost, je prostor pro podlouhlé křídlové prvky. Tyto jsou velmi účinným nástrojem pro tvorbu přítlaku za cenu nepříliš vysokého nárůstu odporu. Využívají toho, že vzduch pod podlahou v tomto regionu expanduje do stran a vhodným tvarováním spodku bočnic lze k tomuto křídlu nasměrovat i vzduch proudící vrchní stranou podlahy.
Na obrázku výše vidíme jedno z možných provedení takového křídla. Pravidla nedávají velký prostor pro podobné kreace, jaké jsme v těchto místech vídali ještě nedávno. Musí to být jednoduché jednoprvkové křídlo připevněné k podlaze ne více než šesti úchyty.
Pokračování 3 / 10
Přední křídlo a nosový kužel
Přední křídlo a nosový kužel
Další významnou a také na pohled velmi výraznou proměnou prošlo přední křídlo a nosní část auta, které se nově prakticky slévají do jednoho celku.
Přední křídlo a nosový kužel monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
Úplně totiž zanikne dvojice tradičních nosníků předního křídla, které jej spojovaly s nosovou částí a byly přítomny nepřetržitě od začátku 90. let minulého století.
Vracíme se zpět ke křídlům vyrůstajícím přímo z nosového kužele, čímž zároveň odpadá neutrální středová sekce předního křídla a s ní i vír Y250, který byl klíčovou vírovou strukturou moderních monopostů od roku 2009.
Schéma monopostu z roku 2021 s pozicí víru Y250 a neutrální středovou sekcí předního křídla (zvýrazněno šrafováním)
Vír Y250
Vír Y250 je aerodynamická struktura přítomná u všech monopostů F1 zkonstruovaných podle technických pravidel platných v letech 2009 až 2021.
Změna pravidel v roce 2009 zavedla uprostřed předního křídla neutrální středovou sekci širokou 500 milimetrů. Její profil byl předepsán tak, aby netvořil přítlak. 250 milimetrů od podélné svislé středové roviny pak již začínaly křídlové prvky určené pro tvorbu přítlaku. V tomto místě se buď spojovaly s neutrální středovou sekcí, nebo zde končily vnitřní rohy klapek. Bylo to tedy místo, kde nastávala rapidní změna profilu křídla, což vyvolávalo vznik silného víru pojmenovaného podle místa vzniku Y250 (250 mm od středové roviny ve směru osy Y).
Tento vír plnil dvě důležité funkce. Jednak svou rotací vytlačoval úplav za předními koly do stran, pryč od zbytku karoserie, aby nepronikal pod podlahu a do difuzoru a jednak pomáhal navést čistý vzduch s vysokou energií pod podlahu.
Přední křídla se mohou sestávat nejvýše ze čtyř křídlových prvků, což je o jeden méně než dosud. Poslední nebo poslední dvě klapky mohou mít nastavitelný úhel náběhu.
Samotné křídlové profily budou podobné těm, které v roce 2019 zavedly v Alfě Romeo a Toro Rosso s větším zakřivením profilu klapek směrem ke středu křídla a menším na jeho okrajích.
Svislé koncové části nového předního křídla kopírují předepsaný lichoběžníkový tvar a plynule vyrůstají z křídlových prvků. Místo, ve kterém se spojují, musí být zaoblené, aby se eliminovaly jakékoli ostré rohy, kde by se mohly vytvářet nežádoucí víry.
Celková šířka křídla zůstává na úrovni dvou metrů – z toho 25 milimetrů po každé straně je vyhrazeno výlučně pro lopatky, které budou kromě malého příspěvku k celkovému přítlaku pomáhat udržovat na uzdě úplav za předními koly.
Pohled svrchu na zkosený tvar předního křídla monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
Při pohledu svrchu vidíme, že přední křídlo si i nadále zachová zkosený tvar zavedený v roce 2017, ba co víc, úhel zkosení se ještě zvětšil z 11 na 21 stupňů.
Vzdálenost předního křídla od referenční roviny monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021
Aby se snížilo působení přízemního efektu na křídlo a jeho citlivost na klonění karoserie, pravidla předepisují, že musí být položeno ve výšce nejméně 100 milimetrů nad referenční rovinou, což je o 25 milimetrů výše než dosud.
Nové předpisy směřují také k očištění a zjednodušení tvaru nosového kužele. Jak jsme již měli možnost vidět na příkladech mnoha vizualizací, je zde prostor pro různá provedení předního převisu – ať už dlouhý nos se širokou špičkou přečnívající před přední křídlo nebo naopak krátký s úzkou špičkou, která nechá vyniknout předsazené přední křídlo, jak je vidět na obrázcích v tomto článku.
V řeči čísel, špička nosu se bude nacházet v rozmezí 1150 až 1350 milimetrů před osou předních kol a bude široká 200 až 330 milimetrů.
Definitivně by měla vymizet různá nevzhledná zakončení špičky nosu, nozdry, S-potrubí, pláště či lopatky na spodní straně nosů nebo naopak křidélka na vrchu nosu.
Pokračování 4 / 10
Kola, pneumatiky a karoserie kolem kol
Kola, pneumatiky a karoserie kolem kol
Porovnání 18palcové (vlevo) a 13palcové pneumatiky (vpravo)
Třináctipalcové ráfky, které od nepaměti odlišovaly monoposty F1 od jiných sportovních vozů, střídají 18palcové obuté do pneumatik s výrazně větším průměrem, což bude mít zásadní dopad na jízdní dynamiku i aerodynamiku vozu. Jezdci si budou muset zvyknout na jinou zpětnou vazbu od podvozku i horší výhled z kokpitu.
Průměr kola s hladkou pneumatikou bude 725 milimetrů namísto loňských 670 milimetrů. Šířka běhounu zůstává beze změny.
Osmnáctipalcová pneumatika obutá na ráfku (ilustrační foto); zdroj: Getty Images
Ráfky bude pro všechny týmy dodávat firma BBS v jednotném provedení, což však není až tak podstatné, jelikož stejně po většinu času zůstanou ukryty za kryty, které budou, na rozdíl od těch z konce první dekády tohoto tisíciletí, rotovat spolu s koly.
Záměrem je zcela eliminovat tok vzduchu skrz paprsky ráfků směrem ven z vnější strany kola, aby se úplav kolem vozu nerozšiřoval daleko do stran. Dokonce i vzduch ochlazující brzdy bude muset být vypouštěn na vnitřní straně kola.
Aerodynamické prvky na vnitřní straně předního kola (vlevo) a vnější straně zadního kola (vpravo); zdroj: Formule 1/Ferrari
O zkrocení úplavu vznikajícího za předními koly se budou také starat lopatky na vnitřní straně a nad vnitřními rameny pneumatiky. Každý tým si je bude vyhotovovat sám v rámci určité předepsané specifikace. Bohužel, FIA je velmi netransparentní, pokud jde o pravidla definující (nejen) tuto část auta. Její detaily jsou definovány v neveřejné příloze pravidel a mají je k dispozici pouze týmy F1. Totéž platí i pro křidélka za zadními brzdovými kanálky.
Křidélka za zadními brzdovými kanálky zvýrazněna žlutou barvou
Pokračování 5 / 10
Šasi, karoserie bočnic a kryt motoru
Šasi, karoserie bočnic a kryt motoru
Pro zvýšení bezpečnosti a v neposlední řadě jistě i komfortu jezdců většího vzrůstu mírně narostly rozměry kokpitu. Jeho boční stěny včetně prostoru pro nohy, svatozáře a ochranného oblouku se zvedly o 20 milimetrů, minimální délka kokpitu se prodloužila o 30 milimetrů a podobně se zvětšil i zmiňovaný prostor pro nohy – ve stehenní části je širší až o 40 milimetrů.
Kreativita aerodynamiků se bude moci projevit po bocích kokpitu i na zpětných zrcátkách, což jsou jedny z mála oblastí, kde oproti roku 2021 nedošlo ke zpřísnění pravidel.
Zato o něco níže po bocích šasi a kolem přední části bočnic začíná od roku 2022 platit zákaz deflektorů a bočnicových křídel v podobě, v jaké jsme je dosud znali.
Deflektor na monopostu z roku 2021, který od roku 2022 vymizí
Deflektor
Deflektor (z angl. bargeboard) byla část karoserie umístěna po bocích šasi za předními koly, která se od poloviny 90. let ve formě jednoduchého křídla s nízkým poměrem stran převráceného na bok rychle rozšířila napříč startovním polem. S výjimkou období let 2009 až 2016, kdy pravidla deflektory značně omezovala, postupně vzkvétaly a nabíraly na komplexnosti.
Jejich prvním úkolem byl odklon úplavu předních kol od karoserie a obzvlášť podlahy, ale rychle se ukázalo, že mají i jiné užitečné vlastnosti a časem tak nabraly další funkce. Tou nejdůležitější byla tvorba silných rohových vírů, které jednak pomáhaly navést více vzduchu pod podlahu a jednak samotné zlepšovaly podtlak pod náběhovou hranou podlahy.
Naproti tomu v oblasti bočnic a krytu motoru by se nové monoposty od těch z uplynulé sezóny nemusely moc lišit, i když je zde jedna novinka, která nás může přesvědčit o opaku.
Štěrbiny v krytu motoru na monopostu z roku 2022
Je jí možnost vyříznutí žábrových otvorů na vrchu bočnic v místech, odkud již před více než dekádou vymizely. Takové otvory mohou představovat alternativu ke klasickým výstupním otvorům na konci bočnic například na tratích, které nejsou příliš náročné na chlazení.
Vysoce položené vstupní otvory bočnic, které se staly v posledních letech standardem, jsou stále realizovatelné, i když tato možnost je nyní poněkud limitována zvýšenou pozicí bočních nárazových struktur.
Pokračování 6 / 10
Zadní křídlo a návrat spodního křídla
Zadní křídlo a návrat spodního křídla
Zadní křídlo svým tvarem navazuje na nezvyklou podobu toho předního. I jeho rohy jsou zaoblené a navíc zcela vymizela část bočnic nad křídlovými profily. To ovšem neznamená, že vymizí rohové víry, které jsou vidět vždy, když je vlhkost vzduchu vysoká.
Vznikají proto, že proudění z oblasti vysokého tlaku nad křídlem přetéká přes okraj křídla do oblasti nízkého tlaku pod křídlem. Nelze tomu zabránit, a tak je tvůrci pravidel alespoň chytře využili. Odstraněním části bočnice nad křídlem dosáhli toho, že se rohový vír posune níže, díky čemuž pomůže vtáhnout úplav za koly do vzestupného proudu generovaného podlahou, aby se tento špinavý vzduch nešířil do stran, ale byl vymrštěn vysoko nad auto.
Zadní křídlo monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
1: DRS klapka
2: DRS aktuátor
3: hlavní profil
4: nosníky zadního křídla
5: koncové části (bočnice)
6: spodní křídlo
Zpět se vrací spodní křídlo, které bylo zakázáno od roku 2014. Oblast nízkého tlaku na jeho spodní straně umístěné těsně nad difuzorem pomůže maximalizovat průtok vzduchu pod podlahou.
Co se týče rozměrů křídla, ty vzrostly opravdu mimořádně. V nejširším místě bude širší o ohromných 18 centimetrů a jeho nejvrchnější část bude sahat o 40 milimetrů výše, do výše 910 milimetrů, díky čemuž bude prostor pro větší zakřivení křídlových profilů pro více přítlaku.
Výška a šířka zadního křídla monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
Kromě toho je z bočního pohledu zřejmé, že se prodloužila tětiva křídlových profilů, jelikož maximální prostor, do kterého se musí vtěsnat, narostl z 350 na 415 milimetrů.
Délka prostoru pro křídlové profily zadního křídla monopostu z roku 2022 (vlevo) a 2021 (vpravo)
Odstranění části bočnice nad křídlem bude mít ještě jeden efekt. Jelikož vzduch z oblasti vyššího tlaku nad křídlem může snáze unikat pod křídlo, oslabí se schopnost křídla generovat přítlak. Čím blíže k okrajům, tím méně přítlaku se tam bude dát vytvářet. Proto bude efektivnější mít křídlo hlouběji prohnuté směrem doprostřed, kde se bude vytvářet nejvíce přítlaku a okrajové části křídla budou méně zatíženy.
A konečně bychom neměli zapomínat na DRS (aktivní aerodynamický prvek na redukci odporu snížením náběhového úhlu horní klapky). Nadále zůstává, přestože na vystavovaných prototypech absentoval.
Zavěšení a odpružení kol
Výhodou nových pneumatik je, že jejich tužší konstrukce bočnic jim neumožní deformovat se tak moc, jak se deformovaly 13palcové pneumatiky s vysokým profilem. Ty fungovaly jako jakási netlumená pružina, takže odváděly část práce odpružení kol a přitom způsobovaly problémy s tím, jak jejich pružnost utlumit. Díky tomu se nyní možná do určité míry návrh odpružení zjednoduší.
Zadní náprava; ve vložce je vidět řez inerterem s kuličkovým šroubem (žlutá barva zvýrazňuje setrvačník na matici, který rotuje v těle inerteru); zdroj: Mercedes-AMG F1/tech
1: inerter
2: třetí pružina
3: torzní tyč
4: tlumič
5: stabilizátor
6: těhlice
7: pull-rod
8: horní A-rameno
9: spodní rameno
A pokud by se o zjednodušení systémů zavěšení a odpružení kol nepostaraly samotné pneumatiky, zcela jistě se o to postarají pravidla přinášející celou řadu nových zákazů.
Začněme zákazem inerteru, který od vítězné premiéry na monopostu Kimiho Räikkönena ve Velké ceně Španělska 2005 pomáhal udržet pod kontrolou oscilující bočnice pneumatik.
Inerter
Inerter je mechanické nebo hydraulické zařízení, které doplňuje další konstrukční prvky systému odpružení jako jsou pružiny a tlumiče.
Často bývá nesprávně označován za tlumič, ale na rozdíl od tlumičů, které jsou citlivé na rychlost – zkrátka čím rychleji se píst v tlumiči pohybuje, tím větší odpor klade – inerter je citlivý na zrychlení. Pokud se jeho konce pohybují konstantní rychlostí, síla působící proti tomuto pohybu je menší než když se pohyb zrychluje nebo zpomaluje. Jinými slovy, má vyšší odpor ke změně rychlosti pohybu zavěšení.
Další rozdíl mezi tlumičem a inerterem je v tom, že zatímco tlumič kmity absorbuje a rozptyluje kinetickou energii (mění ji na teplo), inerter, stejně jako pružina, energii uchovává a uvolňuje, čímž vyrovnává i takové kmity, na které nedokážou reagovat konvenční tlumiče.
Zavěšení kol monopostů F1 už dávno není jen o maximalizaci mechanické přilnavosti, ale stále více pozornosti se dostává jeho druhé důležité funkci – kontrole aerodynamické platformy. Nápravy se proto rozvinuly do nadmíru komplexních systémů, čemuž FIA nyní dala stopku a vrací je zpět ke kombinaci konvenčních vinutých pružin, resp. torzních tyčí s klasickými tlumiči.
Zakázány jsou prvky hydropneumatického odpružení. Také se zakazují i řešení s nadměrnou hysterezí, což je namířeno proti efektu, který týmy využívají dlouhodobě, ale obzvlášť velkou pozornost vzbudil, až když ho loni Mercedes dovedl do extrému. Projevovalo se to nepřehlédnutelným sedáním zadní nápravy na rovinkách.
Třetí pružina zadní nápravy byla schopna odolávat velmi vysokému zatížení, aby k jejímu stlačení došlo až při maximální rychlosti na rovince a zároveň stačil jen malý pokles zatížení při zpomalování, aby se v brzdné zóně náhle vrátila do klidového stavu. Toto chování lze nazvat nadměrnou hysterezí.
Prvky předního zavěšení kola Mercedesu (všimněte si vysoko položeného uchycení vnějšího konce horního A-ramene k těhlici – od roku 2022 je zakázáno); zdroj: Mercedes-AMG F1
V neposlední řadě je zakázáno, aby se vnější konce prvků nápravy upevňovaly k těhlici mimo prostor ráfku – tedy ve stylu zavedeném v roce 2017 týmy Mercedes a Toro Rosso. Toto řešení vzniklo ze striktně aerodynamických důvodů a od té doby se z něj stal hit, který si osvojily téměř všechny týmy.
Pokračování 7 / 10
Brzdový systém
Brzdový systém
Porovnání brzdového kotouče o průměru 330 milimetrů (vlevo) a 278 milimetrů (vpravo)
Do větších ráfků se vejdou i větší brzdy a tato nová, těžší auta je budou potřebovat. Dosud byl pro obě nápravy předepsán maximální průměr brzdového kotouče 278 milimetrů. Pro zadní kotouče to bude platit i nadále, protože jejich průměr smí být v rozmezí 275 až 280 milimetrů, ale přední se musí zvětšit, aby byly v rozmezí 325 až 330 milimetrů.
Pravidla nově navíc předepisují i minimální průměr ventilačních otvorů, které slouží k odvodu tepla z brzdových kotoučů. Musí mít nejméně 3 milimetry, což poněkud omezí počet otvorů, které lze do kotouče navrtat. Například kotouče s vysokou úrovní chlazení, které loni dodávalo Brembo, disponovaly až 1480 chladícími otvory seřazenými v sedmi řadách. Brzdové destičky žádné chladicí otvory mít nesmí.
Brzdové kotouče a destičky, brzdový třmen, hlavní brzdový válec a systém brake-by-wire jsou klasifikovány jako „open source“, což znamená, že týmy je mohou vyvíjet bez jakýchkoli omezení, ale všechno to, co vyvinou, musí sdílet s ostatními konkurenty , kteří mohou toto know-how využívat nebo přispět k jeho vylepšení.
Pokračování 8 / 10
Pohonná jednotka, převodovka a palivový systém
Pohonná jednotka, převodovka a palivový systém
Hlavní výzvou pro motoráře a petrochemiky bylo přizpůsobení spalování na nový druh benzinu s téměř dvojnásobným podílem biosložky. Zatímco dosud pravidla diktovala, že musí tvořit 5,75 % objemu paliva, nově se koncentrace etanolu zvýší na 10 %. Energetická hustota ethanolu je nižší než energetická hustota benzinu, takže ze 110 kilogramů paliva E10 lze získat méně energie než ze stejného množství paliva E5. Pokud by nic nepodnikly, jejich motory by přechodem na toto palivo ztratily výkon.
Po této úpravě vstupuje v platnost zmrazení vývoje pohonných jednotek na následující čtyři sezóny. Spalovací motor, turbodmychadlo, motorgenerátor MGU-H, výfukový systém, palivo a motorový olej musí být homologovány do 1. března 2022 a po tomto termínu se již nesmí měnit. Motorgenerátor MGU-K, baterie a řídící elektronika hybridního systému se smějí vyvíjet o šest měsíců déle, ale jejich vylepšená verze musí být homologována do 1. září 2022. Pak jsou již přípustné pouze změny za účelem zvýšení spolehlivosti, bezpečnosti, snížení nákladů nebo minimální úpravy kvůli instalaci pohonné jednotky do vozu, které schválí FIA a informuje o nich ostatní výrobce pohonných jednotek.
Značně limitován bude i vývoj převodovek. Do konce sezóny 2025 bude možné provést pouze jedinou modernizaci specifikace převodovky, přičemž taková změna je povolena pouze v přestávce mezi dvěma po sobě následujícími sezónami. Toto omezení vývoje se týká celého mechanismu pro přenos točivého momentu ze vstupního hřídele na hnací hřídele, celého mechanismu pro změnu převodových stupňů, kazety převodovky (což je kryt, který bezprostředně obklopuje zmíněné komponenty hnací soustavy a komponenty řazení) a pomocných komponentů jako jsou například olejová čerpadla, elektronické senzory a aktuátory. Výjimkami, na které se zákaz vývoje nevztahuje, jsou pouze ozubená kola a převodová skříň. Druhá jmenovaná výjimka ponechává týmům volnost potřebnou například pro změnu rozvoru či polohy montážních bodů zadní nápravy.
Mění se i režim výměny převodovek. Dosud platilo, že jezdec musel odjet šest po sobě jdoucích velkých cen s jednou převodovkou. Jinak dostal trest za její předčasnou výměnu. Nově bude interval výměny převodovky zcela libovolný. Důležité bude, aby jezdec za sezónu nepřekročil kvótu tří převodových skříní a kazet převodovky a čtyř mechanismů hnací soustavy a řazení včetně jejich pomocných komponentů.
Potrubí obtokového ventilu (wastegate) nad hlavním výfukovým potrubím ústícím z turbíny; zdroj: Activepictures / Jiří Křenek
Po všech těch novinkách zde máme také jeden menší návrat zpět v čase. Mohou za něj potrubí obtokových ventilů (wastegate), které již nebudou mít v zadní části auta separátní výfukové koncovky. Musí ústit do jedné společné koncovky vycházející z turbíny. Tím se dostáváme do stavu před rokem 2016, kdy po kritice fanoušků na nevýrazný zvukový projev motorů dostaly obtokové ventily samostatné koncovky.
Palivový systém
Od chvíle, kdy je pravidly zastropována okamžitá spotřeba paliva a FIA ji hlídá pomocí ultrazvukového průtokoměru, hledají týmy cesty jak tento limit obejít a uniknout při tom i pozornosti regulátorů. Ti na tyto pokusy reagovali celou řadou upřesnění a změn pravidel.
Známé je například omezení množství paliva vyskytujícího se mimo palivovou nádrž, které vzniklo jako reakce na podezření, že týmy akumulují palivo za průtokoměrem, aby mohli později dodat motoru více než maximálně povolených 27,8 gramu za sekundu.
V roce 2019 zase vyvolalo velký rozruch podezření, že Ferrari manipuluje se signálem naměřeným průtokoměrem. FIA tato podezření svým vyšetřováním sice nepotvrdila, ale následně donutila týmy nasadit druhý průtokoměr, k jehož měřením již nemají přístup, jeho signál je šifrován a odolný vůči manipulacím.
Tentokrát jde ještě o krok dál a nutí týmy prakticky celý palivový systém sestavit ze standardizovaných součástek a „open source“ součástek.
Mezi standardizované části palivového systému patří hlavní čerpadlo, vysokotlaké čerpadlo, měřiče průtoku paliva, snímače tlaku a teploty paliva a všechna ohebná potrubí mezi hlavním čerpadlem a vysokotlakým čerpadlem a jejich spojky.
Sběrač paliva a celý zbytek nízkotlaké části palivového systému je klasifikován jako „open source“.
Celý palivový systém se musí funkčně shodovat s následujícím schématem:
Předepsané schéma palivového systému; zdroj: FIA
Pokračování 9 / 10
Bezpečnost
Bezpečnost
Hrůzostrašná nehoda Romaina Grosjeana v Bahrajnu v roce 2020, při které jeho monopost rozpáral svodidla, při tom se z něj odtrhl motor i s celou zadní částí a zachvátil ho požár, ze kterého pilot zázrakem vyvázl „jen“ s popáleninami druhého stupně na rukou, byla pro FIA mementem, že i přes obrovský pokrok nelze polevit ve zvyšování bezpečnosti.
Vyšetřování příčin požáru poukázalo na dvě cesty úniku paliva z nádrže: (1) jednak se uvolnil poklop nádrže na levé straně šasi, (2) a jednak přípojka přívodu paliva do motoru byla vytržena z palivové nádrže.
Při nehodě Romaina Grosjeana v Bahrajnu v roce 2020 se uvolnil poklop palivové nádrže na levé straně šasi a spolu s motorem se odtrhl celý levý zadní roh monokoku i s přípojkou přívodu paliva do motoru; zdroj: Getty Images
Oddělení motoru od šasi při takovém druhu nehody je v pořádku – pomáhá absorbovat energii nárazu – problémem v tomto případě bylo, že se spolu s motorem odtrhla i část monokoku, která měla chránit integritu palivové nádrže. To by se už novým vozům stát nemělo. Pravidla vyžadují, aby týmy výpočetně dokázaly, že i po selhání čtyř ze šesti úchytů motoru nedojde ke strukturálnímu poškození šasi, které by vystavilo palivovou nádrž nebezpečí úniku paliva.
Mění se také způsob, jakým je upevněn poklop nádrže, který slouží hlavně jako plnící a vypouštěcí otvor. Podle nových pravidel musí být připevněn přímo k palivové nádrži a žádnou jeho část nesmí tvořit šasi. Palivová nádrž i tento poklop musí být k šasi připevněny tak, aby, pokud by došlo k jejich vytržení ze šasi, úchyty selhaly způsobem, který nenaruší celistvost nádrže.
Z dalších nehod v juniorských formulových kategoriích, při kterých jezdci utrpěli zranění nohou, přišlo poučení, že je třeba zesílit přední čelo šasi, aby bylo odolné vůči proražení podobně jako boky kokpitu. Týmy musí umět výpočtem prokázat, že při čelním nárazu šasi bez nosové části do zadní nárazové struktury tato nepronikne do šasi.
Zpřísněny byly některé stávající nárazové a zátěžové testy a také přibylo i několik nových.
Trojice lan ukotvující kolo k šasi; zdroj: Getty Images
Rizikem však není jen primární náraz, ale také různé sekundární incidenty zapříčiněné odletujícími troskami z místa nehody. Už léta jsou proto lany ukotveny k šasi kola a osvědčilo se to natolik, že podobná lana budou nyní ukotvovat i zadní křídlo a zadní nárazovou strukturu.
Pokračování 10 / 10
Celkové rozměry a hmotnost
Celkové rozměry a hmotnost
Pokud jste se dočetli až sem, na samý závěr pro vás máme ještě dvě zprávy. Jednu dobrou a jednu špatnou. Tou dobrou je, že auta už více nebudou růst na délku.
Zatímco dosud nebyl rozvor monopostů nijak omezen, nově už nesmí přesáhnout 3600 milimetrů. Není to však dramatická změna. Některé týmy kvůli ní musely zkrátit svá auta o jednotky, nanejvýš desítku centimetrů a lze předpokládat, že všichni se budou blížit k maximální hranici, protože větší rozvor umožňuje lepší rozložení komponent uvnitř vozu, a také umožňuje získat z podlahy více přítlaku.
Špatnou zprávou je, že monoposty nadále přibírají na hmotnosti. A poslední meziroční nárůst je obzvlášť obrovský. Celková minimální hmotnost auta bez paliva narostla o 43 kilogramů ze 752 na 795 kilogramů.
Auto samotné musí vážit nejméně 715 kilogramů. Zbývajících osmdesát je minimální hmotnost jezdce s kompletním vybavením, sedačkou a se závažími (pokud má jezdec méně než 80 kg, rozdíl se musí dorovnat přidáním závaží do kokpitu).
Velký podíl na tomto nárůstu má zvýšení neodpružené hmotnosti kol – větší ráfky a pneumatiky, kryty kol a větší brzdové kotouče. Každý roh vozu tak může vážit i o čtyři kilogramy navíc. Zbytek připadá na vrub zavedení nových bezpečnostních prvků a standardizovaných komponentů.