Przednie skrzydło bolidu Red Bulla
F1

F1 technicznie: Wspominamy słynne przednie skrzydło RB8

© Red Bull Content Pool
W czasach swojej dominacji w F1, a szczególnie w sezonie 2012, Red Bull wykorzystywał różne triki, by poprawić wydajność przedniego skrzydła. Przekonajcie się jakie i jak bardzo wpłynęły na wyniki.
Autor Jakub Winiewski

Do czego służy przednie skrzydło?

Przednie skrzydło to bardzo istotny element bolidu. Jest najbardziej wysuniętym do przodu punktem samochodu (nie licząc czubka nosa). Oznacza to, że wszystkie inne podzespoły, jak przednie zawieszenie z kołami, monokok, wloty powietrza, silnik, tylne zawieszenie i koła, czy wreszcie tylne skrzydło, znajdują się za nim. Wynika z tego, że strumień powietrza opływający wspomniane części musi najpierw przejść przez przednie skrzydło. To ono zatem w głównej mierze go kształtuje. Lotki i inne elementy skrzydła kierują powietrze tak, aby jak najefektywniej współdziałało ono z elementami aerodynamicznymi w innych obszarach samochodu. Jego zadaniem jest także minimalizacja negatywnego wpływu obecności przednich kół na opór aerodynamiczny stawiany przez bolid. Koła to duże, niczym nieosłonięte części, które – patrząc od przodu – znacząco powiększają powierzchnię czołową Bolidu Formuły 1. Oznacza to, że chcąc zwiększyć szybkość samochodu poprzez zmniejszenie oporu, należy ograniczyć opór stawiany przez koła. Jak to zrobić?
Z pomocą przychodzi nam właśnie przednie skrzydło. Zewnętrzne części lotek i powierzchnie boczne kształtują strumień powietrza tak, że ten omija koło i jedna jego część przelatuje obok niego po zewnętrznej stronie, a druga po wewnętrznej, omijając także zawieszenie. To jeden z bardziej newralgicznych obszarów samochodu, bowiem błąd w ustawieniu kąta natarcia przedniego skrzydła lub też błąd w ustawieniu kąta pochylenia przednich kół mogą sprawić, że wspomniany strumień trafi na koło zamiast przelecieć obok niego. Skutkiem tego będzie nie tylko drastyczne zwiększenie oporu aerodynamicznego, ale też problemy ze zużyciem ogumienia.
F1 · 2 min
F1: Co zrobisz w 1,82 sekundy?

Lepszy balans – szybsza jazda

Oprócz regulacji przepływu powietrza wokół bolidu przednie skrzydło pomaga także zbalansować auto. Bardzo istotne jest, aby docisk aerodynamiczny z tyłu samochodu współgrał z dociskiem z przodu, ponieważ dzięki temu samochód będzie się prawidłowo zachowywał w zakrętach. Ma to duże znaczenie przy ustawianiu samochodów pod styl jazdy konkretnego kierowcy. Co ciekawe, w latach 80. przedniego skrzydła używano właściwie tylko do balansowania samochodu, bowiem docisk z podłogi (zwłaszcza przy wykorzystaniu efektu przyziemnego) i z tylnego skrzydła był tak duży, że w zupełności wystarczał do utrzymania bolidu na torze. Czasem nawet rezygnowano z przednich skrzydeł, ponieważ tylko zwiększały (i tak ogromny) opór aerodynamiczny, nie dając istotnego wzrostu poziomu docisku.

Im niżej, tym lepiej

Docisk z przedniego skrzydła bierze się z różnicy ciśnienia powietrza nad i pod nim. Aby zmniejszyć ciśnienie pod skrzydłem, należy umieścić je jak najbliżej asfaltu. Bolidy od sezonu 2009 mają je nisko nad nawierzchnią, a Adrian Newey tworząc mistrzowskie bolidy Red Bulla, a szczególnie model RB8 z sezonu 2012, wyniósł obniżanie skrzydeł na zupełnie nowy poziom. Regulamin techniczny F1 mówił wtedy jasno, na jakiej wysokości nad ziemią może znajdować się przednie skrzydło i o ile może się wyginać przy próbach statycznych. Jak wiemy, aerodynamika samochodu działa, kiedy ten pozostaje w ruchu, a nie gdy stoi w garażu. Genialny inżynier uznał, że skoro w regulaminie wspomniane są testy statyczne, a nie ma ani słowa o obciążeniach w czasie jazdy, to bolid w ruchu może mieć dowolnie wygięte skrzydło. Opracował projekt elementu, który przy próbach statycznych wyginałby się pod obciążeniem tylko o tyle, o ile pozwalały przepisy, natomiast w czasie jazdy wyginałby się bardziej. Aby to zrealizować, należało opracować specjalny sposób układania warstw włókna węglowego, z którego zbudowana jest większość części samochodu Formuły 1.
Inżynierom w Milton Keynes udało się to i model RB8 zaskoczył wszystkich, kiedy podczas jazdy boczne części przedniego skrzydła niemal tarły o asfalt. Aby jeszcze bardziej dobić rywali i zyskać jeszcze większą przewagę, w pewnym momencie wprowadzono także elastyczny nos. Jego czubek, z którym połączone były mocowania przedniego skrzydła, zrobiono z gumy (bądź innego podobnego materiału) zamiast standardowego wykonania z włókna węglowego. Sprawiało to, że kiedy docisk przyciskał przednie skrzydło do asfaltu, ciągnęło ono za sobą swoje mocowania i nos auta, przez co było jeszcze bliżej nawierzchni, wytwarzało jeszcze więcej docisku itd.

Są świadkowie, nie ma wykroczenia

Nos i przednie skrzydło wyginały się i było to bardzo dobrze widać np. na filmach w zwolnionym tempie. Dodatkowym plusem omawianego rozwiązania było to, że elastyczny nos absorbował drgania. Jedną z opisanych jakiś czas temu zdelegalizowanych nowinek technicznych był wewnętrzny absorber wstrząsów. Ruchomy element wewnątrz nosa bolidu Renault z 2005 roku wibrował, pochłaniając energię z przedniej części samochodu. Szybko tego zakazano, uznając go za niedozwolony. W RB8 podobną funkcję spełniała elastyczna końcówka nosa i nikt nie był w stanie zmusić ówczesnego hegemona F1 do rezygnacji z niej.
Bolid Red Bull Racing w GP Indii F1 2021
Wprawne oko wychwyci tu wygięcia przedniego skrzydła - GP Indii 2012
Red Bull był tak pewny siebie, że nawet nie krył się za bardzo ze swoją sztuczką i w pewnym momencie przyznał wprost, że wykorzystuje elastyczne przednie skrzydło i nos. Jako że elementy przechodziły wszystkie przewidziane regulaminem próby statyczne, nikt nie mógł tego zdelegalizować, a austriacka ekipa przejechała cały sezon bez żadnych kar i zdobyła oba tytuły. Nikt nie udowodnił jej żadnego przewinienia. W Formule 1 nie ma kryształowo czystych zespołów. Wszyscy starają się obejść przepisy lub znaleźć w nich luki. Czasami oczywiście zdarzają się wręcz bezczelne oszustwa, jak choćby sztuczki z wodnym balastem stosowane przez Tyrrella w 1984 r., ale najczęściej są to tylko niewielkie nagięcia zasad. Red Bull idealnie wykorzystał niedopowiedzenie regulaminu i zyskał przewagę, nie popełniając żadnego wykroczenia ani oszustwa i chociaż wszyscy rywale starali się znaleźć kruczek, który pozwoliłby zdelegalizować to rozwiązanie, nikomu się to nie udało. Geniusz Neweya objawił się nie tylko w tym, że zaproponował samą ideę elastycznego nosa i skrzydła, ale też w tym, że potrafił wszystkie te elementy ustawić tak, że istotnie działały według założeń konstruktora.
Autor tekstu prowadzi vloga Ze świata F1 na YouTube.