Ежедневная доза Формулы 1
Вконтакте
Telegram

Анатомия переднего антикрыла

В чем разница между концепциями команд Ф1

Опубликовано 5 июня 2019

Переднее антикрыло стало одним из главных технических изменений Формулы 1 2019 года. Еще с зимних тестов внимание привлекло разнообразие решений команд относительно этого аэродинамического элемента, выполняющего сразу несколько функций.


Самый важный элемент

Переднее антикрыло не только генерирует прижимную силу, но и влияет на ее распределение на болид, а также на турбулентное течение потоков воздуха далее вдоль болида. А точнее, антикрыло создает турбулентные вихри, которые позволяют потокам воздуха эффективнее «облизывать» передние колеса машины. Фактически это самый важный элемент болида, который задает тон остальной аэродинамике машины.

Что же такое переднее антикрыло? Современное антикрыло состоит из нескольких частей. Первая – так называемая нейтральная плоскость атаки. Это плоская планка, размеры которой строго регулирует FIA, по крайней мере ширину – по 25 сантиметров в каждую сторону от центральной оси болида. По обе стороны от этой плоскости находится главная плоскость атаки, часто двойная.

На стыке нейтральной и главной плоскостей образуется так называемый вихрь-Y250. В этой точке возникает перепад давлений, что заставляет вращаться воздух – так и образуется этот вихрь. Он минимизирует негативное влияние турбулентности воздушного потока, образованной передней шиной ближе со стороны шасси.

Именно на стыке нейтральной и главной плоскостей сломалось переднее антикрыло на болиде Haas в Китае и Бахрейне
Именно на стыке нейтральной и главной плоскостей сломалось переднее антикрыло на болиде Haas в Китае и Бахрейне
formula1.com

Над ней расположена секция закрылок. Ближе к краю расположена внешняя секция закрылок, которая может быть отделена ребром жесткости. Обе секции применяются для устранения негативного влияния передней шины на потоки воздуха, которое нивелирует работу днища и диффузора болида.

На краю антикрыла расположены торцевая пластина и опорная планка. На окончании торцевой пластины создается еще один вихрь, который минимизирует негативное влияние турбулентности воздушного потока, образованной передней шиной с внешней ее стороны. Кроме того, вместе с опорной планкой торцевая пластина препятствует попаданию воздуха с высоким давлением в зону разряженного воздуха. Одновременно это увеличивает прижимную силу, уменьшая аэродинамическое сопротивление передней части болида.

Схематическое изображение негативного влияния передней шины (желтый цвет) и влияние на него работы переднего антикрыла (синий)
Схематическое изображение негативного влияния передней шины (желтый цвет) и влияние на него работы переднего антикрыла (синий)
f1i.fr

Под главной плоскостью расположены вертикальные планки (стабилизаторы потоков воздуха). Они служат для перенаправления потоков воздуха или создания дополнительных стабилизирующих вихрей. Все эти вихри при взаимодействии с боковыми дефлекторами нейтрализуют негативное влияние передней шины и выталкивают турбулентный воздух за пределы болида (как показано на рисунке ниже).

Реакция на изменения

Сравнение антикрыльев 2018 и 2019 годов
Сравнение антикрыльев 2018 и 2019 годов

До прошлого года конструкция также имела каскад дефлекторов и плавники на торцевой пластине. Но с 2019 года это запрещено в целях предотвращения негативного влияния указанных выше вихрей на болид соперника позади. Также сократили количество элементов в главной части антикрыла до пяти, запретили арочную форму закрылок и главной плоскости возле торцевой пластины, а сами закрылки не могут быть изогнуты более чем на 15°.

Размеры торцевой пластины определяются граничной зоной, 95 процентов которой должны быть заполнены пластиной без каких-либо дополнительных элементов. В Австралии команда Williams привезла несоответствующие этому правилу антикрылья, но из-за проблем команды с поставщиками FIA позволила использовать это антикрыло в двух гонках. При этом FIA не сообщила об этом командам, и похожую конструкцию в Бахрейн привезла Red Bull, а для Китая антикрыло изменила и Mercedes. К гонке в Шанхае была издана техническая директива с пояснениями ситуации, поэтому Red Bull и Williams привезли законные конструкции. Mercedes же добавила к конструкции не просто небольшой, а значительно больший и заметный элемент, который позже пришлось отпилить (на вставке конструкция на ГП Бахрейна).
Размеры торцевой пластины определяются граничной зоной, 95 процентов которой должны быть заполнены пластиной без каких-либо дополнительных элементов. В Австралии команда Williams привезла несоответствующие этому правилу антикрылья, но из-за проблем команды с поставщиками FIA позволила использовать это антикрыло в двух гонках. При этом FIA не сообщила об этом командам, и похожую конструкцию в Бахрейн привезла Red Bull, а для Китая антикрыло изменила и Mercedes. К гонке в Шанхае была издана техническая директива с пояснениями ситуации, поэтому Red Bull и Williams привезли законные конструкции. Mercedes же добавила к конструкции не просто небольшой, а значительно больший и заметный элемент, который позже пришлось отпилить (на вставке конструкция на ГП Бахрейна).
formula1.com

Но команды по-разному интерпретировали правила, что привело к оригинальным решениям и двум основным различиям: «заваленным» и «классическим» вариантам.

Первым вариантом воспользовались Alfa Romeo, Ferrari и Toro Rosso. Закрылки несколько поднимаются от нейтральной зоны, а затем загибаются ближе к торцевой пластине. У Alfa Romeo наиболее экстремальная версия такой конструкции, поскольку внешняя секция закрылок имеет практически нулевой угол атаки и оставляет пространство для воздуха, имитируя в этом месте эффект разряжения воздуха перед передней шиной.

Ferrari отказалась от идеи разделения секций закрылок, а возле нейтральной секции закрылки фактически загнуты в место соединения двух плоскостей атаки антикрыла. Toro Rosso сделала менее сложную конструкцию, чем Скудерия, и менее агрессивную, чем Alfa Romeo, но кардинально противоположную Red Bull.

Остальные воспользовались классическим вариантом – их закрылки не загнуты ближе к торцевой пластине. У Mercedes, Red Bull, Renault и Haas закрылки даже несколько загнуты вверх. У McLaren, Williams и Racing Point они занимают более нейтральное положение.


Все они имеют незначительные отличия, которые и формируют общую аэродинамику болида. Но так или иначе все они выполняют одну и ту же функцию, хоть и в различных направлениях. Mercedes и Red Bull предпочитают работать с уменьшением турбулентности в верхней части колеса, Ferrari – в нижней.

Вместе с тем изогнутые конструкции закрылок Ferrari и Alfa Romeo также предназначены для уменьшения аэродинамического сопротивления антикрыла, что увеличивает максимальную скорость на прямых и позволяет болиду стабильно и быстро проезжать повороты.

В случае с Toro Rosso, кроме уменьшения сопротивления, увеличивается поток на стыке нейтральной и главной плоскостей атаки. Вихрь-Y250 в этом случае более ощутимый, что с помощью оптимизированного бокового дефлектора значительно нивелирует турбулентность на передней кромке днища. «Заваленные» закрылки качественнее уменьшают неблагоприятное воздействие передней шины. В целом, именно концепция Toro Rosso наиболее оптимальная для болида Ф1 из всех конструкций в пелотоне.

Чем дальше, тем больше антикрылья команд будут все более похожи друг на друга. Со временем станет понятно, какая концепция на самом деле самая лучшая на данный момент.

По теме

Лучшее