F1
Nowe opony w Formule 1 - analiza techniczna
Od sezonu 2022 w Formule 1 pojawią się nowe 18-calowe opony. Pora sprawdzić, jak wpłynie to na konstrukcję i zachowanie bolidów.
Krótka historia opon w F1
W Formule 1 wielokrotnie zmieniały się wymiary kół. Widzieliśmy wąskie opony w latach 50., wielkie tylne gumy i małe przednie w latach 70. czy niemal równej wielkości koła z przodu i z tyłu w kolejnych dekadach. Aktualnie wykorzystuje się opony o średnicy 660 mm i szerokości 305 mm z przodu oraz 405 mm z tyłu. Średnica felgi w obu przypadkach wynosi 330 mm (13 cali), stąd popularnie określa się dzisiejsze koła w F1 mianem 13-calowych.
Opony w F1: W latach 70. tylne koła były znacznie większe od przednich
© Red Bull Content Pool
Filmy i seriale o F1
Od sezonu 2022 do użytku wejdą koła 18-calowe, tzn. o średnicy felgi 18 cali i średnicy całości 720 mm. Początkowo planowano je wprowadzić w sezonie 2021, jednak z uwagi na pandemię koronawirusa władze F1 zmieniły te plany i przesunęły rewolucję o rok. Pozwoliło to ograniczyć koszty, a przy okazji umożliwiło Pirelli przeprowadzenie dodatkowych testów z każdym zespołem, dzięki czemu udało się zebrać więcej danych. Była to bardzo duża pomoc, jako że planowana zmiana nie jest jedynie kosmetyczna, a wiąże się z dużymi modyfikacjami samochodów i ogumienia. Jeśli chodzi o same testy, w praktyce sprawdzanie opon rozpoczęto jeszcze w sezonie 2019. W 2020 r. odbył się tylko jeden test, a reszta została odwołana. To w dużej mierze przyczyniło się do wspomnianego przesunięcia rewolucji. W sezonie 2021 każda ekipa miała już okazję sprawdzić nowe gumy. Wykorzystano do tego celu tegoroczne samochody dostosowane do nowych opon (przede wszystkim z przerobionym zawieszeniem). Zabronione było używanie i testowanie innych komponentów na przyszły rok.
Nowe opony, czyli kogo rozbolą plecy?
Średnica felgi wzrośnie bardziej niż średnica całego koła, co oznacza znacznie zmniejszenie profilu opony, czyli, potocznie mówiąc, jej "wysokości". Sprawi to, że znajdujący się w niej gaz będzie gorzej amortyzować wstrząsy, dlatego konieczne będzie bardziej miękkie ustawienia zawieszenia. To z kolei wiąże się z większą wrażliwością całego auta na drgania i nierówności nawierzchni, a także przekłada się na zmniejszenie przyczepności. Zmusi to kierowców do wolniejszej jazdy oraz do unikania wysokich krawężników, których zbytnie ścinanie skutkować będzie jeszcze większym niż obecnie bólem pleców.
Innym skutkiem zmiany wysokości profilu opony będzie jej zmiana pod względem zachowania w zakrętach. Upraszczając nieco to zagadnienie, obecne ogumienie jest w stanie bardziej ciągnąć samochód w bok przy skręceniu kół niż będzie to miało miejsce w przyszłym roku. Wynika to z faktu, że opona o wyższej ściance może bardziej wygiąć się w bok przy skręcaniu.
Ciekawą kwestią, pozostając przy omawianiu profilu opony, są względy marketingowe. Logotypy Pirelli umieszczone na bocznych ściankach opon zajmują dużą część ich powierzchni. Zmniejszenie tych ścianek znacząco ograniczy miejsce na logo producenta, dlatego dla włoskiej firmy będzie to strata marketingowa. Oczywiście z punktu widzenia zachowania samochodu malunki na ogumieniu nie są niczym istotnym i dla większości osób liczą się tylko ich kolory, które wskazują na rodzaj mieszanki, z jakiej wykonany został dany egzemplarz opony. Wskazuje to jednak, że taką zmianę należy oceniać, biorąc pod uwagę wiele aspektów - w tym także biznesowych i ekonomicznych.
Nowe opony - inżynieryjne wyzwania
Zupełnie inne opony każą również zupełnie inaczej podejść do budowy elementów dookoła nich. Wzrost średnicy felg połączony będzie ze wzrostem średnicy tarcz hamulcowych, przez co inaczej będą się w tym rejonie rozkładać temperatury. Większa powierzchnia tarczy pozwoli lepiej oddawać ciepło powstałe przy hamowaniu, z kolei mniejszy profil opony utrudni jego oddawanie przez felgę do gumy i dalej na zewnątrz.
Nowe opony wymagają dużych zmian w zawieszeniu
© Red Bull Content Pool
Wbrew pozorom jest to istotna droga odpływu nadmiarowego ciepła i nie należy jej ignorować. Przy okazji pozwala to ogrzać ogumienie, co czasem jest trudne. W zbyt niskiej temperaturze opona nie będzie prawidłowo działać, dlatego każdy sposób na dostarczenie jej ciepła jest dobry, o ile nie jest go za dużo. Deklarowane przez producenta okna temperaturowe prawidłowej pracy poszczególnych mieszanek powinny po rewolucji być nieco większe od obecnych. Oznacza to, że każda mieszanka będzie mogła pracować w szerszym zakresie temperatur. Będzie to stanowić ułatwienie dla inżynierów o tyle, że łatwiej będzie im trafić we właściwą temperaturę i godzić ze sobą parametry takie jak poziom docisku i ustawienia podwozia.
2 min
Jak zbudować garaż w Formule 1?
Jeden zespół. Jedna misja. Dołączcie do ekipy Red Bull Racing i sprawdźcie, jak buduje się boks na torze F1.
Powiększone tarcze hamulcowe, wypromieniowujące więcej ciepła umożliwią wykorzystywanie mniejszych wlotów powietrza do hamulców, co już bezpośrednio pozwoli zmniejszyć opór aerodynamiczny. Teoretycznie w tym miejscu można spodziewać się wzrostu prędkości bolidu, niestety tak nie będzie. Auta będą wolniejsze od obecnych i to nie tylko z powodu zmian w ogumieniu. Staną się one cięższe, a zupełnie inna filozofia aerodynamiczna przełoży się na spadek docisku. W założeniach władz Formuły 1 ważniejsza niż obecnie ma być przyczepność mechaniczna.
Opony to jedne z najważniejszych elementów bolidu F1
© Red Bull Content Pool
Wszystko to ma ułatwić jazdę za innym samochodem i wyprzedzanie. Czy rzeczywiście tak się stanie - przekonamy się już w przyszłym roku.
***
Autor tekstu prowadzi vlog „Ze świata F1” na YouTube.
