Podrobně o změnách technických pravidel v sezoně 2019

Pokračování 2 / 7

Přední křídlo

Přední křídlo

Už loni během testů na Hungaroringu některé týmy naznačily, jak by mohla nová přední křídla vypadat. Na obrázku níže vidíme prototyp křídla Force Indie.

Rozdíl je ve srovnání s komplexními mnohovrstvými křídly složenými z desítek dílů, na které jsme byli zvyklí, obrovský. Křídlo je mnohem jednodušeji tvarované a většina prvků zmizela.

Posledních deset let evoluce vyformovalo přední křídla do ohromující komplexnosti. Díky tomu mohla ohýbat vzduch kolem vozu precizněji než kdykoliv předtím.

Má to ale jeden háček – dokonale vyladěný systém sice perfektně fungoval v čistém vzduchu, ale jakmile se křídlo přiblížilo k jinému vozu a dostalo se pod vliv turbulentního vzduchu, křehký systém se najednou rozpadl.

Začínající trendy vývoje předních křídel

Mário Keszeli

Technika

Aerodynamika přestala správně fungovat, pilot nedokázal v zatáčkách držet krok se soupeřem vpředu a těsný souboj se tak nekonal.

Většina turbulentního, resp. „špinavého“ vzduchu pochází od kol a škodí nejen vozu soupeře jedoucího v těsném závěsu, ale i vlastnímu vozu.

Zvířené proudění od předních kol má tendenci se dostávat až k difuzoru a zadnímu křídlu a narušovat jejich fungování. Přední křídlo se tomu snaží zabránit právě tak, že tento špinavý vzduch vytlačuje do stran co nejdále od karoserie a zároveň ho drží i co nejvíce při zemi – říkáme tomu „outwash“.

Používá na to složitý systém uměle vybudovaných vírů usměrňovaných různými lopatkami a deflektory.

Na obrázku výše můžeme vidět, co se zhruba děje s prouděním vzduchu v okolí auta. Barevná škála znázorňuje energii od nejvyšší (bílé) po nejnižší (černou). Jinými slovy – od nejčistšího po nejšpinavější vzduch. Samozřejmě, čím vyšší má vzduch energii, tím více přítlaku z něj získáte.

Ilustrace naznačuje, že změna pravidel by se neměla nijak dramaticky dotknout (1) víru Y250. Ten bude nadále plnit klíčovou úlohu při utěsňování okrajů podlahy před špinavým vzduchem od předních kol.

Zato přední kola budou škodit vlastnímu autu více než dosud. Všimněte si v horní polovině obrázku, jak blízko karosérie se táhne (2) oblast vzduchu s velmi nízkou energií vznikající za předními koly. Důvodem je očištění předního křídla od kaskádových prvků, všelijakých křidélek a lopatek.

Na druhé straně, z pohledu pilota jedoucího za jiným vozem je dobrou zprávou, že se omezí (3) rozsah úplavu, který za autem a kolem auta vzniká. Jednak bude o něco užší a jednak by se měl posunout výš nad vůz (o tom si povíme více později v kapitole o zadním křídle).

Samozřejmě není možné ani žádoucí úplav zcela eliminovat, aby naopak předjíždějící auto nebylo příliš zvýhodněné jízdou v závětří. Aby byly souboje napínavé a ne devalvovány, jako při použití DRS, je důležité najít tu správnou rovnováhu mezi výhodou vyplývající z jízdy v závětří a nevýhodou z jízdy v úplavu.

Kvůli zachování dostatečné úrovně přítlaku i po odstranění množství aerodynamických prvků se zvětší vnější rozměry křídla.

Jeho šířka naroste až o 200 mm z původních 1800 na 2000 mm, prodlouží se o 25 mm z 550 na 575 mm, čímž se zároveň nepatrně prodlouží i přední převis a výška křídla rovněž vzroste o 25 mm z 200 na 225 mm.

Změny délky a výšky si asi jen sotva všimneme. Křídlo však určitě upoutá šířkou. Bude stejná jako celková šířka vozu, takže jeho bočnice budou sahat až k samotným vnějším okrajům předních kol – stejně jako v letech 2009 až 2013 (včetně).

Zde je možná dobré si připomenout, proč byly v roce 2014 křídla zúžena –mělo se tak předejít zbytečným defektům při těsných soubojích.

Jak již bylo zmíněno a ilustrovano na více obrázcích, výrazně se omezily možnosti tvarování křídel.

Jejich jednotlivé části jsou velmi podrobně definovány a prostor na kreativitu zůstal tak malý, až se skoro nabízí slovo standardizace, jelikož nakonec asi i v oblastech, kde nějaká svoboda ještě zůstala, budou týmy časem pravděpodobně konvergovat k podobnému řešení.

V první řadě pravidla zavádějí maximální limit počtu (1) křídlových profilů. Nově budou křídla složena z nejvýše pěti křídlových profilů.

Připomeňme, že dosud jsme se běžně setkávali s 8 a více prvkovými křídly, což je ostatně vidět i na obrázku výše. Navíc přibylo nové pravidlo, které říká, že křídlové profily musejí mít konkávní poloměr zakřivení nejméně 50 mm.

Podobné pravidlo již od roku 2009 zajišťuje hladký povrch krytu motoru a bočnic bez různých kreativních členitých útvarů.

(2) Kaskádová křídla jsou zakázána. Křídlové prvky musí být uspořádány tak, že při pohledu zespodu vidíme odtokovou hranu každého z nich a naopak při pohledu svrchu nevidíme odtokovou hranu žádného z nich kromě posledního.

Zakázané jsou také (3) tunely na koncích křídla. Křídlové profily se s bočnicí budou spojovat pod úhlem nejvýše 15°. Tunely spolu s kaskádovými křídly hrály klíčovou roli při odklonu špinavého vzduchu do stran.

Neméně důležité v tomto směru byly i (4) bočnice křídla. Na obrázku výše máme žlutě znázorněno, jak pravidla definují půdorys, do kterého se musí vtěsnat křídlo. Tmavší žlutou je zvýrazněna novinka – prostor, do kterého se musí vejít bočnice, se zúžil na 40 mm.

Dosud byl pro bočnice vyhrazený prostor široký 140 mm a jejich tvar mohl být prakticky neomezený. Jedinou podmínkou bylo, že z bočního pohledu museli zabírat plochu nejméně 95 tisíc mm². Nyní budou moci být zahnuté pod úhlem nejvýše 15° vůči středové ose auta, nesmí obsahovat žádné otvory a jejich průsek s jakoukoli podélnou horizontální a vertikální rovinou musí tvořit jeden uzavřený průřez. V praxi to jednoduše znamená, že koncové části křídla nebudou o nic složitější než svislá mírně zahnutá deska.

Myslelo se i na dosud prakticky neomezené (5) lopatky na spodní straně křídla. Od teď mohou být nejvýše dvě na jedné straně křídla, přičemž musí být od sebe vzdáleny nejméně 50 mm a nesmí být zahnuté pod úhlem více než 10° vůči středové ose vozu.

Pravidla jdou až do takových detailů, že popisují všechny přípustné přídavné komponenty na křídlech. Povolené jsou dva držáky, které slouží jako osa otáčení nastavitelné části klapek, maximálně 16 separátorů křídlových profilů na jedné straně křídla, mechanismus pro nastavení náběhového úhlu křídlových profilů a jeden snímač teploty pneumatik. Přidání jakéhokoliv dalšího komponentu vyžaduje schválení FIA.

Pokračování 3 / 7

Zadní křídlo

Zadní křídlo

Také nová zadní křídla mohou přispět k vzrušujícím soubojům na trati. Zatímco změny v přední části auta mají udržet špinavý vzduch blíže ke středu vozu, zadní křídlo by ho mělo zachytit a vymrštit vysoko nahoru, díky čemuž prakticky přeskočí auto jedoucí vzadu.

Na obrázku výše vidíme, co se děje s prouděním vzduchu zhruba 15 až 20 metrů za vozem (barevná škála je stejná jako na předchozím obrázku u předních křídel).

Monopost prostupující si cestu vzduchem za sebou zanechává jakýsi „hřib“ plný špinavého vzduchu. Mohou za to zejména dva silné rohové víry, které vznikají na rozích zadního křídla.

Od nových pravidel se očekává, že zadní křídlo jednak zachytí více špinavého vzduchu a jeho silnější rohové víry více špinavého vzduchu vytáhnou ze země do „hřibu“ a při zemi tak zůstane čistější vzduch pro soupeřovo přední křídlo.

Co se týče samotných změn, prostřednictvím kterých má být dosažen zmíněný záměr, v první řadě půjde o zvětšení vnějších rozměrů křídla.

Křídlové profily budou rozšířeny o 100 mm z původních 950 na 1050 mm. Spolu s nimi se rozšíří i bočnice křídla, ale jen v části sahající více než 500 mm nad referenční rovinu (RP).

Křídlo bude položené výše o 70 mm, takže místo původních 800 mm bude sahat až do výšky 870 mm.

Důvodem této změny je snaha zlepšit výhled za vůz přes zpětná zrcátka. Vedle toho se zároveň zvýší prostor pro křídlové profily o 20 mm, jak je vidět na obrázku níže.

Křídlové profily díky tomu mohou být větší a mohou generovat více přítlaku. Ve výsledku by to však z hlediska aerodynamiky nemělo znamenat žádnou výraznou změnu, protože tím, že je křídlo dál od difuzoru, oslabí se jejich vzájemná interakce. Takže dodatečný přítlak vygenerovaný silnějším zadním křídlem jen dorovná ztrátu, kterou utrpí zadní část jako celek.

DRS

V případě, že nejste fanouškem DRS, další změna pravidel vás pravděpodobně nepotěší.

Pravidla nejenže nadále počítají s tímto systémem jako s prostředkem k zatraktivnění závodů, ale ještě navíc zvyšují jeho účinek. Otvor mezi DRS klapkou a hlavním profilem křídla po aktivaci DRS se nově zvětší o 20 mm ze 65 na 85 mm.

Znamená to větší redukci aerodynamického odporu a vyšší nárůst maximální rychlosti i na kratších rovinkách. V místech, kde by byl účinek DRS nepřiměřeně vysoký, bude nutné DRS zóny zkrátit.

Poměrně výrazně se prodlouží i bočnice křídla – až o celých 100 mm ze 710 na 810 mm. Má to souvislost s další novinkou v oblasti koncových částí křídla. Na návrh Ferrari z nich kvůli zvýšení hodnoty reklamní plochy zmizí štěrbiny v horní části.

Pro srovnání, na obrázcích zadní části Red Bullu jsou vlevo bočnice bez štěrbin a vpravo se štěrbinami.

Pokud se ptáte na účel těchto štěrbin, vězte, že rohy zadního křídla jsou místem, kde se setkávají tři proudy vzduchu s velmi odlišným tlakem (vysoký nad křídlem, nízký pod křídlem, atmosférický vedle křídla) a dohromady tvoří velmi silné víry, kterou jsou dobře viditelné, když je vlhkost vzduchu vysoká. Tyto viry jsou hojným zdrojem nežádoucího aerodynamického odporu.

Téměř 15 let praxe týmy naučilo, že tento odpor lze zredukovat, když se část vzduchu proudícího nad křídlem nechá protéci kolem vnější strany bočnice. Od té doby se do bočnic přidávají zářezy, které tlak nad křídlem uvolňují.

Čím více je křídlo zatížené, tím více jsou štěrbiny zapotřebí. Odteď si tak týmy budou muset poradit s rohovými viry jiným způsobem.

Nová světla

Poslední novinkou v oblasti zadního křídla je přidání zadních světel ve stylu prototypů Le Mans.

Měla by se tím o něco zlepšit viditelnost vozů za velmi špatných povětrnostních podmínek. Stávající světlo na konci zadní nárazové struktury doplní dvojice LED pásů s rozměry 120 mm x 30 mm x 5 mm. V praxi to bude vypadat téměř stejně, jak to ukázal Mercedes loni v Barceloně (na obrázku výše).

Pokračování 4 / 7

Deflektory

Deflektory

McLaren prosadil do letošních změn pravidel snížení deflektorů. I v tomto případě jde o marketingové důvody.

Deflektory budou nižší o 125 mm, takže místo původních 475 mm budou sahat pouze do výšky 350 mm nad referenční rovinou (RP). Díky tomu se na bocích šasi odkryje velká plocha pro sponzorské loga.

Nová pravidla ještě k tomu uzavírají šedou zónu, která týmům umožňovala přidávání různých křidélek, lopatek a generátorů víření kolem horní hrany šasi.

Vezměme si například Force Indii na obrázku výše se dvěma páry křidélek před zpětnými zrcátky. Odteď něco takového už nebude možné, protože pravidlo omezující výšku deflektorů se bude vztahovat i na oblast těsně u boků šasi (viz obrázek níže).

Pokračování 5 / 7

Brzdové kanálky

Brzdové kanálky

Ruku v ruce s vývojem komplexnějších předních křídel narůstala i komplexnost předních brzdových kanálků, které se vzdalovaly svému primárnímu účelu chlazení brzd a stále více sloužily aerodynamice.

Nejdříve jen generovaly další víry, které asistovaly přednímu křídlu při odklonu špinavého vzduchu, později přibyly i takzvané „foukané matice“.

A když už se omezil potenciál předního křídla odklánět proudění do stran, nezapomnělo se ani na přední brzdové kanálky.

Počínaje sezónou 2019 přední brzdové kanálky nesmí přesahovat vnitřní obvod ráfku. Dosud, jak je vidět na obrázcích, přesahovaly dopředu až po vnější obvod pneumatiky. Žlutá barva na obrázku výše znázorňuje z bočního pohledu prostor vyhrazený pro brzdové kanálky a s nimi související části karoserie.

V této oblasti ještě donedávna existovala poměrně velká svoboda a tak sem týmy přidávaly různé lopatky a křidélka. Některé dokonce tvořily přítlak působící přímo na kola. Nicméně to už je minulost. Odteď se zde může nacházet pouze jeden jednoduchý vstupní otvor systému chlazení brzd.

Řešení foukané matice, s oblibou využívané více týmy, bylo rovněž zakázáno. Šlo o řešení, při kterém je část proudění, vstupující otvorem předních brzdových kanálků, vedeno skrz dutý čep kola a vypouštěno otvorem uprostřed matice kola.

Některé týmy (např Toro Rosso na obrázku níže) si tímto způsobem pomáhaly při odklonu zvířeného proudění předních kol od karoserie.

Nová pravidla vymezují kružnici o průměru 105 mm a středem ve středu kola, uvnitř níž nesmí proudit žádný vzduch. Zákaz se ale nevztahuje například na chlazení náboje kola, které loni zkoušel Mercedes.

Zadní brzdové kanálky zůstávají letos beze změn.

Pokračování 6 / 7

Hmotnost vozu a jezdce, množství paliva na startu

Hmotnost vozu a jezdce, množství paliva na startu

Minimální povolená celková hmotnost spolu s jezdcem se zvyšuje o 10 kg ze 733 na 743 kg.

Aby těžší jezdci nebyli v nevýhodě oproti fyzicky menším soupeřům s nižší hmotností, pravidla definují jednotnou hmotnost jezdce se sedačkou, která nesmí být nižší než 80 kg.

Bude to fungovat tak, že na začátku sezóny se jezdec i se sedačkou zváží a pokud výsledná hmotnost bude nižší než 80 kg, chybějící hmotnost se vyváží závažími, které se připevní do kokpitu pod sedadlo. V průběhu sezóny se pak může referenční hmotnost jezdce opakovaně zvážit, pokud to technický delegát FIA uzná za nezbytné.

O dalších 5 kilogramů (ze 105 na 110 kg) se zvyšuje maximální množství paliva, se kterým lze odstartovat do závodu.

Mělo by to jezdcům umožnit jezdit naplno během celých závodů a nemyslet na potřebu šetřit palivo. V praxi se tím ale mnoho nezmění. Týmy si už i nyní zvykly startovat s menším množstvím paliva než pravidla umožňují, protože si spočítali, že s lehčím autem dosáhnou lepších časů na kolo a případně ještě ušetří palivo během safety car fáze nebo když uvíznou v provozu.

Pokračování 7 / 7

Zpětná zrcátka

Zpětná zrcátka

V minulé sezoně týmy věnovaly velkou pozornost zpětným zrcátkům. Ne však pro zlepšení viditelnosti, ale z aerodynamických důvodů a často právě na úkor jejich funkčnosti.

Ačkoliv, jak již bylo zmíněno, FIA kvůli zlepšení výhledu za vozem posunula zadní křídlo, neskončila jen u toho. Udělala pořádek i v umístění samotných zrcátek. Několik týmů bude muset umístění svých zpětných zrcátek přepracovat a vysunout je více do stran.

Dosud se zrcátka mohla nacházet v prostoru 200 až 550 mm od středové roviny auta. Nově budou muset být v prostoru 425 až 625 mm od středové roviny.

Zrcátko může být ke karoserii připevněno maximálně dvěma držáky, takže například trojité úchyty, jaké loni předvedla Force India, budou letos vyloučeny.