F1
Formuła 1 technicznie: Jak działa system DRS?
Wyprzedzanie w Formule 1 to trudny manewr. Zobaczmy, w jaki sposób system DRS go ułatwia i co bolid F1 ma wspólnego ze śmieciarką.
System DRS w Formule 1
- Co to jest system DRS w F1? To skrót od angielskiej nazwy Drag Reduction System, czyli systemu redukcji oporu powietrza.
- Jak działa system DRS w F1? System DRS działa poprzez uchylanie tylnego skrzydła samochodu w określonych strefach toru, co powoduje zmniejszenie oporu powietrza i zwiększenie prędkości samochodu.
- Kiedy można użyć systemu DRS w F1? Kierowcy mogą używać systemu, gdy znajdują się w wyznaczonej strefie oraz znajdują się nie więcej niż sekundę za poprzedzającym rywalem.
Aerodynamika w F1
W Formule 1 występuje kilka zależności obecnych od dawien dawna i znanych każdemu inżynierowi. Jedna z nich mówi, że im większy chcemy uzyskać docisk, tym większe skrzydła musimy zastosować. Druga głosi, że im większych skrzydeł użyjemy, tym większy opór aerodynamiczny będzie musiał pokonać samochód. Trzecia wreszcie wskazuje, że z im większym oporem zmaga się bolid, tym wolniej jedzie. Oznacza to, że korzystając ze skrzydeł, osiąga się mniejsze prędkości na prostych niż gdyby się z nich zrezygnowało. Nie można tego jednak zrobić, bo brak docisku w zakręcie w najlepszym razie równa się konieczności pokonania go z mniejszą prędkością, z kolei w najgorszym – bliskiemu spotkaniu ze ścianą i przedwczesnemu zakończeniu jazdy. Mamy więc sytuację, w której skrzydło (zwłaszcza tylne) jest dla nas nieocenioną pomocą w zakrętach, a jednocześnie przekleństwem na prostych. Co ciekawe, z powodu obecności skrzydeł, lotek i innych elementów na samochody F1 działa opór równy w przybliżeniu temu, który oddziałuje np. na śmieciarki bądź inne pojazdy o podobnych kształtach i rozmiarach. Wyścigowe bolidy mogą jednak pokonać go znacznie łatwiej dzięki bardziej aerodynamicznemu kształtowi, silnikowi o ogromnej mocy oraz bardzo lekkiej konstrukcji.
Wyprzedzanie bez systemu DRS jest w F1 bardzo trudne
© Red Bull Content Pool
Najprostszy manewr wyprzedzania to ominięcie na prostej auta, które porusza się znacznie wolniej. Trudno jednak osiągnąć wystarczającą różnicę prędkości, jeśli oba samochody mają podobne parametry i tempo. Przed ponad dekadą problem ten zauważyły także władze Formuły 1, a sztandarowym przykładem na niemożność poradzenia sobie z nim jest sposób, w jaki Fernando Alonso przegrał w 2010 r. tytuł na rzecz Sebastiana Vettela z Red Bulla. Podczas kończącego sezon Grand Prix Abu Zabi Hiszpan nie był w stanie wyprzedzać rywali po tym, jak w wyniku błędu strategicznego spadł na odległą pozycję i stracił wiele punktów. Tamten wyścig był jednak tylko jaskrawym czubkiem góry lodowej, której obecność już wcześniej kłopotała zarówno włodarzy królowej sportów motorowych, jak i jej licznych kibiców.
Jak wyjść z pułapki bez wyjścia?
Samochody F1 są bardzo wrażliwe na zmiany w aerodynamice, toteż szybko zorientowano się, że najlepszym sposobem na chwilowe przyśpieszenie bolidu jest czasowa zmiana (a konkretnie zmniejszenie) stawianego przezeń oporu. Wniosek ten wkrótce zaowocował wprowadzeniem systemu DRS (ang. drag reduction system, czyli system redukcji oporu aerodynamicznego. Już od początku sezonu 2011 na tory wyjechały bolidy wyposażone w niewielki siłownik na tylnym skrzydle, ukryty zazwyczaj pod charakterystyczną owiewką. Jego zadaniem jest podnoszenie górnego płata skrzydła, aby przez powstałą szczelinę przedostawało się więcej powietrza, przez co generowany opór był znacznie mniejszy. Trzeba jednak było jakoś sformalizować jego zastosowanie, ponieważ gdyby pozostawiono kierowcom wolną rękę, zapewne używaliby go wszędzie. Wówczas zarówno atakujący, jak i broniący się zawodnik mogliby go wykorzystać i wrócilibyśmy do punktu wyjścia.
RB7 – pierwszy Red Bull z systemem DRS
© Red Bull Content Pool
Ostatecznie podjęto więc decyzję, że w kwalifikacjach będzie go można używać w dowolnych miejscach, natomiast w wyścigu wykorzystanie go będzie dozwolone tylko w specjalnie wyznaczonych strefach i tylko wtedy, gdy będziemy znajdować się nie więcej niż sekundę za poprzedzającym rywalem. W okresie „kwalifikacyjnej swobody” ciekawie wyglądały czasówki na słynnym torze Suzuka w Japonii. Legendarny 130R, czyli bardzo szybki lewy zakręt dawniej pokonywało się, odpuszczając lekko gaz, a jeśli samochód miał niedobór docisku, trzeba było nawet lekko zahamować. Na tym tle wyróżniały się auta Red Bulla, które do pewnego momentu jako jedyne mogły pokonać go z włączonym systemem DRS, czyli podniesionym (potocznie mówiąc, otwartym) płatem tylnego skrzydła. Chcąc pohamować zapędy zawodników, władze F1 zakazały po pewnym czasie takich praktyk i obecnie w każdej sesji skrzydło otwierać można tylko w strefie DRS, a na czas wyścigu nadal obowiązuje reguła o maksymalnie 1 sekundzie odstępu. Aby nie dawać inżynierom zbyt dużego pola do popisu i nie czynić aut zbyt niebezpiecznymi, maksymalna wielkość powstałej dzięki DRS szczeliny jest dokładnie określona przez przepisy.
Rola kierowcy
System DRS nie aktywuje się automatycznie. Do jego uruchomienia potrzebna jest akcja ze strony kierowcy, taka jak wciśnięcie przycisku na kierownicy lub specjalnego dodatkowego pedała przygotowanego w tym właśnie celu. Zależy to od konstrukcji bolidu i zmienia się na przestrzeni lat. Kiedy kierowca zechce go użyć, sygnał trafia do siłownika położonego na tylnym skrzydle, który błyskawicznie unosi górny płat. Czasami jednak zdarza się, że siłownik zawiedzie i otworzy skrzydło zbyt mocno, nie opuści już podniesionego płata lub w ogóle nie ruszy z miejsca. Naprawa tej części w warunkach wyścigowych jest czasochłonna, dlatego jeżeli komuś przydarzy się taka awaria, najczęściej do końca zawodów pozostaje bez DRS, a w pojedynkach szybkościowych jest w większości przypadków skazany na klęskę.
Na środku tylnego skrzydła widoczny siłownik systemu DRS
© Red Bull Content Pool
Efektywność i waga wykorzystania DRS jest tym większa, im bardziej w kierunku docisku ustawiony jest samochód, ponieważ tym większa jest różnica między oporem stawianym przez otwarte skrzydło w porównaniu do oporu skrzydła zamkniętego. Jego otwarcie natomiast odbywa się w ułamku sekundy i jest możliwe po przekroczeniu namalowanej na torze białej linii. Czas od jej pokonania do uniesienia ruchomego płata zależy w dużej mierze od refleksu kierowcy, dlatego muszą oni przykładać do tego dużą wagę. Na zakończenie, jako że zgodnie z regulaminem tylko jadący z tyłu zawodnik może otwierać skrzydło, życzymy Maxowi Verstappenowi i Sergio Perezowi, żeby znajdowali się z przodu i omijała ich ta konieczność – chyba że podczas dublowania rywali.
***
Autor tekstu prowadzi vlog „Ze świata F1” na YouTube.
Powiązane
