Изменения правил в 2021 году больнее всего ударит по Red Bull?

Хотя совершенно новые правила аэродинамики Формулы 1 были отложены до 2022 года, в следующем сезоне все же ожидается значительное изменение аэродинамики автомобилей, и FIA на прошлой неделе объявила об изменениях в области внешнеё части днища, предназначенных для снижения уровня прижимной силы.

Но почему правила были изменены и расклад сил среди команд? Технические эксперты официального сайта Формулы 1 Марк Хьюз и Джорджо Пиола объясняют грядущие изменения в своём традиционном техническом обзоре "Тех.вторник"...

В настоящее время часть днища перед задними колёсами имеет прямоугольную форму, однако, начиная со следующего года, командам придется слегка «подрезать» внешний угол днища, то есть кромка днища должна быть диагональной, если смотреть сверху (см рис. ниже).

Это урежет значительную площадь днища болида. Сколько именно - будет зависеть от колесной базы автомобиля. Прижимная сила, создаваемая днищем, представляет собой умножение площади днища на создаваемое там отрицательное давление воздуха.

Однако этим перемены в конфигурации днища не ограничиваются. Также будут запрещены прорези в днище, которые помогают сбрасывать избыточное давление, создаваемое по краям днища, вызванного вращающейся шиной. Когда поток воздуха, увлекаемый вращающейся шиной, встречается с воздухом, проходящим по днищу в сторону диффузора, он создает эффект изогнутой волны.

Это приводит к повреждению воздушного потока, подаваемого в диффузор, что в свою очередь ухудшает эффективность диффузора. Все, что снижает общую скорость воздушного потока в нижней части кузова, снижает прижимную силу.

Таким образом, эти боковые прорези непосредственно перед шиной стали очень модными, так как они дают уйти воздуху, "закрученному" шиной, куда-то ещё, дабы сохранить поток воздуха к диффузору относительно чистым и равномерным. Они являются областью постоянного детального развития и становятся всё более изощренными, о чём свидетельствует очень запутанная компоновка, наблюдаемая, например, на нынешнем Haas VF20 (видно на изображении выше).

Продольные планки внизу по внешним сторонам днища (см.рис. внизу), которые стали ещё более распространёнными и сложными в прошлом году, призваны образовывать вихри под ними, эффективно "запечатывая" днище - то есть образуя виртуальную юбку, и тем самым предотвращая утечку воздушного потока, проходящего под днищем, в стороны. Это помогает максимизировать разницу давления воздуха между днищем и воздухом снаружи.

Но начиная с 2021 года, днище должно быть монолитным, без каких-либо отверстий, щелей или прорезей.

Эти два изменения служат немного разным целям, но оба окажут существенное влияние на прижимную силу. Предполагается, что время на круге увеличится примерно на полсекунды.

Команды не смогут работать над днищем для увеличения прижимной силы, так как им придется адаптировать текущее шасси к регламенту 2021 года. Тем не менее, им разрешат менять антикрылья, боковые понтоны и дуффузоры и, таким образом, нивелировать негативный эффект.

Вероятно в конечном счете, инженеры как всегда найдут способы хотя бы частично компенсировать потерянную скорость, однако командам вроде Red Bull, по всей видимости, понадобится больше усилий, так как их философия большего угла наклона шасси в меньшей степени подходит новому днищу [иначе говоря, вероятен пересмотр концепции и переход на вариант Mercedes].

Чертеж днища Ferrari SF1000 с продольными планками на внешних сторонах

Так же была смоделированa альтернативная версия заднего антикрыла с уменьшенной площадью, но она на поверку оказалась слишком неудовлетворительной. Проблема заключается в том, что прижимная сила, создаваемая машинами с широким кузовом, представленными в 2017 году, настолько велика, что скорость на входе в поворот стала бы ещё выше, а сами высокоскоростные повороты по-прежнему проходились бы «газ в пол».

Таким образом, любое снижение нагрузки, вызванное крылом меньшего размера, будет компенсировано увеличением нагрузки, за счёт более высокой скорости.

Как и всегда, гонка вооружений будет продолжаться, чтобы в 2021 году показать, кто сможет быстрее адаптироваться к новым требованиям.