Článek původně vyšel 4. 11. 2019 po představení technických pravidel pro rok 2021 (které byly kvůli pandemii nakonec odloženy na rok 2022). V červenci 2021 byl článek aktualizován.
FIA již představila několik prototypů, ve kterých zhmotnila aktuální podobu nových pravidel a tou nejaktuálnější je právě pestrobarevný monopost odhalen 15. července v Silverstone. Tento oproti předchozím modelům naznačuje už možná definitivní podobu lopatek nad předními koly, přichází s novým tvarem krytů ráfků kol a dostal také novou podlahu s křídlovým prvkem podél její boční hrany.
Samozřejmě, jsme již velmi blízko k finální verzi. Základní kontury nových aut jsou jasně dané a po páté letošní aktualizaci technických pravidel se už ani nijak viditelně neměnily – ani nemohou, protože vývoj a výroba nových monopostů vyžaduje určitý čas.
Vlastně už jen čekáme na dotažení detailů, jako je například dodefinování některých rozměrů palivového systému, který bude nově pravidly velmi detailně předepsaný a z velké části standardizovaný.
Nezodpovězené také zůstávají některé otázky nových bezpečnostních opatření. V reakci na tragickou nehodu Anthoina Huberta v závodech F2 v belgickém Spa připravuje FIA opatření, která by měla jezdce efektivně ochránit v případě bočního nárazu.
Pokud si vezmete nová pravidla, první čeho si všimnete, je, že opět pořádně narostla – ze 137 až na 172 stran! A to ještě nepočítáme sportovní pravidla ani nové finanční pravidla. Rozhodně tedy nelze očekávat, že orientovat se v předpisech bude v nové éře formule 1 pro fanouška jednodušší. Právě naopak.
Určitě netřeba zdůrazňovat, že záměrem nových technických pravidel je usnadnit jízdu v závěsu za jiným vozem, což by mohlo přinést více těsných a dramatických soubojů na trati.
Během prezentace jsme měli možnost vidět graf, který zobrazuje, jaké množství přítlaku ztrácí vůz, když jezdí v různých vzdálenostech za jiným vozem.
Pokud se současné monoposty k sobě přiblíží na vzdálenost rovnou jedné délce vozu, autu, které je vzadu, zbývá pouze 55 % přítlaku. Pilot musí kvůli nedostatku přítlaku v zatáčce zpomalit a je po souboji.
Modelu, který byl předlohou pravidel pro rok 2022, naproti tomu ve stejné vzdálenosti zůstává až 86 % celkového přítlaku. S tolika přítlakem by už měl pilot lehce držet krok s vpředu jedoucím autem i v těch nejrychlejších zatáčkách.
Zmenšení úplavu začíná už předním křídlem
Klíčem k takovému zlepšení je změna tvaru a zmenšení rozsahu úplavu vznikajícího v okolí monopostu. Prostředkem, kterým se to má dosáhnout, jsou změny technických pravidel a jsou opravdu obrovské.
Začínají už nosovou částí. Ta je položena velmi nízko a doplňuje ji ještě jednodušší přední křídlo jako to, které mají dnešní monoposty.
Přední křídlo budou tvořit maximálně čtyři křídlové profily místo současných pěti. Největší změnou od roku 2009 je však to, že už nemá neutrální středovou sekci. Vlastně ani není zavěšeno pod nosovým kuželem, ale jednotlivé křídlové prvky vyrůstají z boků jeho špičky. Zdánlivě malá změna má ale dalekosáhlé důsledky, protože zmizí vír Y250, který je nejdůležitější aerodynamickou strukturou všech monopostů po roce 2009.
Vír Y250
Přední křídlo plní několik různých funkcí a jednou z nich je produkce víru, který se podle místa vzniku označuje jako „vír Y250“. Cílem je zajistit, aby tento vír dorazil k okrajům podlahy a utěsnil je. Směrem po proudu sice pomáhá tento vír usměrnit a posílit řada různých dílů karoserie, ale pokud nefunguje správně už od začátku, zbytku auta může nadělat více problémů než užitku.
Karoserie v přední části auta bude navíc očištěna od lopatek pod přední částí šasi, či deflektorů. Zmizí například i křidélka ve tvaru písmene „r“ navrchu šasi, které po vzoru Mercedesu nasazuje i několik dalších týmů.
Aerodynamické prvky okolo kol
Spolu s novými nízkoprofilovými pneumatikami na 18palcových ráfcích se kolem kol objevují aerodynamické prvky, které pomohou udržovat úplav za koly pod kontrolou.
Jejich design bude pravidly předepsaný, takže v této oblasti neexistuje žádný potenciál k získání konkurenční výhody. Jednak zde máme nad předními koly lopatky zešikmující proud vzduchu dolů (z angl. downwash) a jednak se znovu zavádějí kryty ráfků, které byly od roku 2010 zakázány. Efektní záběry brzdových kotoučů rozžhavených dočervena se tak už asi stanou minulostí.
Foto: Renault
Nové kryty ráfků budou připevněny k vnější straně všech čtyř kol a na rozdíl od těch z minulosti, budou rotovat spolu s ráfkem. Nebudou v nich žádné otvory s výjimkou jednoho pro matici kola, takže žádný vzduch by se neměl dostat ven zpoza paprsky ráfku. Ani vzduch, kterým se budou chladit brzdy. Musí být vypuštěn na vnitřní stranu kola. Je to tak proto, aby se úplav kolem auta nerozprostřel příliš do šířky.
Podlaha a difuzor
Nejzásadnější změnou prošla zcela nepochybně podlaha. Kvůli omezení přísavného účinku (z angl. ground effect) pravidla od roku 1983 striktně vyžadují plochou podlahu, což se však má již brzy změnit.
Aby se posílila úloha podlahy na generování přítlaku, pravidla pro rok 2022 umožní do podlahy přidat dvojici Venturiho tunelů předepsaných rozměrů. Navíc podlahu bude zakončovat mnohem masivnější difuzor.
V tomto směru jsou pravidla napsány zcela jinak než jsme zvyklí. Jelikož dnes je velmi limitované rozpínání vzduchu v difuzoru do výšky, týmy se snaží získat více přítlaku rozpínáním proudění do stran. Nově však dávají pravidla konstruktérům větší volnost stavět difuzor do výšky a naopak velmi podrobně předepisují jeho okraje.
Cílem je zabránit difuzoru rozpínat vzduch do šířky – úplav za vozem má být úzký a zvedne se vysoko nad vůz, aby měl následující pilot před sebou co nejčistší vzduch.
Nad difuzorem pak ještě najdeme spodní křídlo, které ve spolupráci se zvětšeným zadním křídlem pomůže vytěžit maximum z nové podlahy.
Zadní křídlo celkem výrazně naroste. Bude vyšší o 30 mm a v nejširší části širší až o 250 mm. Na první pohled je zřejmé, že jeho bočnice jsou zcela jiné než bylo od nepaměti zvykem. Zmizí část bočnice nad křídlem, což posune rohové víry na koncích křídla níže. Díky tomu budou schopny interagovat se špinavým vzduchem za zadními koly a vytáhnout ho vysoko nad auto. I toto má přispět k tomu, aby se přednímu křídlu následujícího vozu dostával co nejčistší vzduch.
Pokud jde o rozměry vozu jako takového, pravidla poprvé omezí rozvor na maximálně 3600 milimetrů. Je však nutno jedním dechem dodat, že tato hodnota je v zásadě podobná rozvoru současných monopostů a je velmi pravděpodobné, že týmy se budou držet na jejím maximu, protože větší rozvor umožňuje lepší rozložení komponent uvnitř vozu a také umožňuje získat z podlahy více přítlaku.
Větší hmotnost
Velmi nemilou novinkou je další drastický nárůst minimální hmotnosti. Od roku 2022 se zvýší o celých 38 kg ze 752 na 790 kg. Jde zejména o důsledek nasazení větších kol, bezpečnějších kokpitů a standardizovaných komponent.
Vývoj minimální hmotnosti (v kg)
Pohonná jednotka a převodovka
Pohonná jednotka zůstane relativně beze změn. Palivový systém, jak již bylo zmíněno, bude standardizovaný, díky čemuž by už v budoucnu neměly vznikat podezření, že týmy šikovnou konstrukcí palivového systému obcházejí omezení maximálního průtoku a spotřeby paliva.
Palivem samotným chce formule vyslat světu signál, že benzín ještě neřekl své poslední slovo a dokonce může být udržitelným zdrojem energie. Pro sezónu 2022 se má téměř zdvojnásobit podíl složky vyrobené z obnovitelných zdrojů a do budoucna se plánuje využívání syntetických paliv s neutrální uhlíkovou stopou.
Kvůli snížení nákladů bude na čtyři roky zmrazený vývoj převodovek. Během tohoto období bude povoleno převodovku jednorázově vylepšit, ale jen přes zimní přestávku mezi dvěma sezónami. Pravidla dokonce velmi podrobně definují rozložení, rozměry i hmotnost převodového ústrojí.
Rovněž bude do roku 2025 zmrazen vývoj pohonných jednotek. Jedno poslední vylepšení spalovacího motoru, turbodmychadla, MGU-H, výfukového systému, nebo složení paliva a motorového oleje smí být nasazeno nejpozději do 1. března 2022 a poslední nový motorgenerátor MGU-K, úložiště energie, nebo řídící elektroniku hybridního systému musí motoráři stihnout vyvinout a nasadit do 1. září 2022.
Zákaz inertoru
Nová pravidla pořádně seškrtala i možnosti v rámci systému zavěšení a odpružení kol. Zakázaný bude inertor. Zařízení, které doplňuje klasické tlumiče a pružiny a pomáhá s tlumením oscilací pneumatik.
Poprvé bylo nasazeno McLarenem v roce 2005 ve Velké ceně Španělska jako výsledek výzkumu na cambridgeské univerzitě. Je příkladem toho, jak formule 1 může pomoci urychlit akademický výzkum a zavést jeho výsledky do praxe. Postupem času se rozšířil napříč celým startovním polem a dnes ho používají všechny týmy. Vedení šampionátu však má za to, že náklady na jeho vývoj zdaleka převyšují jeho přínos sportu, a proto v nové éře F1 pro něj není místo. Rovněž budou zakázány systémy hydraulického odpružení. Z identických důvodů.
Brzdové kotouče
Ve větších ráfcích bude více prostoru pro brzdové kotouče, takže pravidla umožní mít na přední nápravě kotouče s průměrem až 330 milimetrů. Na zadní se kotouče nějak dramaticky nemění. Dnes mají průměr maximálně 278 milimetrů a po novém to bude někde mezi 275 až 280 milimetrů. Na základě dosavadních zkušeností víme, že týmy si vystačí i s menšími kotouči, jelikož zadním brzdám při zpomalování asistuje motorgenerátor MGU-K. Brzdové systémy mají být klasifikovány jako „Open Source Component“, což znamená, že všechny týmy budou spolupracovat na jejich vývoji.
Předpisy definující nové bezpečnostní standardy mají zatím jen hrubé obrysy, ale už teď víme, že se soustředí na dvě oblasti: (a) zlepšení pasivní bezpečnosti přímých účastníků nehody; (b) ochrana nezúčastněných osob (jezdců, traťového personálu a diváků).
Energii čelního nárazu pomůže rozptýlit delší přední nárazová struktura a při bočních nárazech zase pilota lépe ochrání mnohem robustnější boční nárazová struktura, která nahradí dosavadní dvojici nárazových struktur.
V rámci ochrany nezúčastněných osob se řeší zadržování trosek pomocí jakési gumové membrány, která bude součástí karbonové kompozitní struktury některých kritických komponent. Při jejich deformaci by se tak mělo zabránit nekontrolovanému odlétávání trosek a karbonových úlomků. Těžší kola si přirozeně vyžádají více zadržovacích lan, která ukotvují těhlice kol k šasi a podobně budou k šasi ukotvené i některé další komponenty zadní části auta.
Pokud jste se dočetli až sem, asi uznáte, že změny, které formuli 1 v roce 2022 čekají, jsou opravdu rozsáhlé a to jsme si zatím jen z dálky ohlédli špičku ledovce. Možná ne všechny změny budou přijaty s nadšením. Některé jsou, slušně řečeno, kontroverzní, jiné jsou vysloveně nutným zlem. Možná se vám směr, kterým se bude ubírat design monopostů, líbí a možná si budete zvykat o něco déle. V konečném důsledku je ale důležité, že pokud se podaří dosáhnout ušlechtilý záměr, se kterým byla tato pravidla psána, pro sport jako takový to bude jednoznačně znamenat krok správným směrem.
Foto: F1, FIA