F1
Formuła 1 technicznie: Ewolucja i działanie tylnego skrzydła
Na pierwszy rzut oka wydaje się, że tylne skrzydło służy tylko do generowania docisku. Poznajmy jego historię i przekonajmy się, jak jest w rzeczywistości.
Przełom w Monako
Grand Prix Monako 1968 było przełomowe w historii Formuły 1. To właśnie wtedy po raz pierwszy do wyścigu wystawiony został bolid wyposażony w przednie i tylne skrzydło. Tą konstrukcją był Lotus 49, a prowadzący go wówczas Graham Hill nie dał szans rywalom i pewnie zgarnął triumf w najbardziej prestiżowych zawodach F1. W niektórych wyścigach do standardowego pakietu dokładano dodatkowe przednie i tylne skrzydła, wyglądały dokładnie tak samo i miały formę prostego płata przymocowanego do auta za pomocą wysokich cienkich drążków i naciągów rodem z pionierskich samolotów. Pomysł szybko podchwyciły inne zespoły, a już wkrótce zaczęła się trwająca do dziś ewolucja skrzydeł, która przyniosła nam wiele ciekawych koncepcji. W latach 70. miały one zwykle postać dużych płatów przymocowanych do skrzyni biegów, jednak pojawiały się od tego pewne wyjątki. Jako ciekawostkę możemy tu podać przypadek Lotusa 76 wykorzystywanego w sezonie 1974, w którym sprawdzano podwójne tylne skrzydło - jego górny i dolny płat przymocowane były do auta za pomocą metalowych kształtowników. Rozwiązanie jednak nie znalazło naśladowców, a Lotus szybko wycofał się z jego stosowania.
Taki stan rzeczy utrzymywał się mniej-więcej do początku lat 80. W tamtym okresie w ciągu kilku lat znacząco wzrósł docisk generowany przez podłogę bolidu, ponieważ zaczęto wykorzystywać efekt przyziemny. Skrzydła wykorzystywano wówczas przede wszystkim do wyrównywania balansu auta i korygowania jego nad- lub podsterowności oraz wspomagano się zmianą ich ustawień w przypadku problemów z nadmiernym zużyciem bądź trudnościami w dogrzaniu opon. Ostatnie samochody tej ery miał tak duży docisk z podłogi, że wykorzystywanie przedniego skrzydła było niekiedy całkowicie zbędne i do wyścigów wystawiano auta pozbawione tego elementu. Tylne skrzydło również występowało w ograniczonej formie, przywodzącej na myśl elementy używane dziś na najszybszych torach, takich jak włoska Monza.
Coraz bardziej wymyślne kształty
Senna w barwach Tolemana w Monako w 1984 roku
© DPPI
Pierwsza połowa lat 80. przyniosła Formule 1 ciekawe zmiany w zakresie ukształtowania tylnych skrzydeł. Na torach wymagających dużego docisku, jak np. obiekt w Monako, zespoły bardzo rozbudowywały te elementy. Wspomnieć tu można Mclarena MP4/2 z dodatkowymi niewielkimi lotkami czy Tolemana TG184 z całym dużym dodatkowym płatem. Oba te auta rywalizowały w takiej specyfikacji w Księstwie w sezonie 1984. Rok wcześniej w niektórych wyścigach Tyrrell wystawiał model 012 z tylnym skrzydłem ukształtowanym w bumerang, które w założeniu miało dawać ten sam docisk co zwykle, ale przy mniejszym oporze aerodynamicznym. To rozwiązanie również się nie przyjęło. Druga połowa lat 80. przyniosła swego rodzaju stabilizację kształtu tylnego skrzydła - duży płat na dwóch wspornikach połączony z jednym lub dwoma mniejszymi płatami, a to wszystko z boków obudowane dwiema dużymi bocznymi częściami zwanymi z angielskiego – analogicznie jak przy przednim skrzydle – endplates. Czasem połączone one były również z podłogą, jednak nie była to reguła, a raczej sposób na zwiększenie stabilności całej konstrukcji. Cechą charakterystyczną konstrukcji z końca lat 80. i początku 90. są także naciągi występujące w wielu bolidach i zwiększające sztywność tylnego skrzydła.
3 min
Jak stworzyć bolid F1?
Siła prostoty
Bolid RB2 zespołu Red Bull Racing
© GEPA pictures/Red Bull Content Pool
Fantazja inżynierów została ograniczona w sezonie 2004, kiedy w regulaminie pojawił się zapis pozwalający na wykorzystanie maksymalnie dwóch płatów tylnego skrzydła. Stan ten utrzymuje się do chwili obecnej. Wielkość obu płatów jest wypadkową kompromisu między prędkością, którą bolid ma osiągnąć na prostych oraz siłą docisku, jaką ma dysponować w zakrętach. W sezonie 2010 inżynierowie usiłowali obejść to poprzez zastosowanie kanału F, który zbierał powietrze z przodu auta i prowadził je przez otwór w tylnym skrzydle w taki sposób, aby nie wpadało ono na jego płaty i nie generowało oporu. Oczywiście wykorzystywano to tylko na prostych. Choć najlepszy kanał F miał McLaren, to Adrian Newey był w stanie skonstruować tak dobry bolid i tak sprawnie zaadaptować owo rozwiązanie, że ostatecznie to Red Bull zdobył wtedy mistrzostwo świata. Od kolejnego roku zabroniono jakichkolwiek połączeń pomiędzy tylnym skrzydłem a pokrywą silnika.
Widoczne tylne skrzydło tegorocznego RB19
© Getty Images / Red Bull Content Pool
Kreatywność konstruktorów znalazła (zwłaszcza w sezonie 2017 i kolejnych) ujście w obszarze bocznych części tylnego skrzydła, którym nadawali coraz bardziej wymyślne kształty i na których umieszczali coraz więcej ząbkowanych krawędzi i innych grzebieni. Ich zadaniem było kierowanie powstających w tym miejscu wirów powietrza w taki sposób, żeby nie niwelowały siły docisku, jednak z upływem czasu zauważyli oni, że można je również skierować tak, aby wpadał w nie bolid jadącego z tyłu rywala. Tym sposobem tylne skrzydło zyskało także funkcję obronną. Obok niej już od ponad dekady używane jest do ataku, ponieważ wykorzystanie DRS, czyli podniesienie jego górnego płata w celu zmniejszenia oporu) jest często jedynym sposobem na wyprzedzenie przeciwnika. Oprócz tego omawiany element ma funkcję informacyjno-ostrzegawczą, ponieważ znajdują się na nim światła oznaczające zdjęcie nogi z gazu przez kierowcę i ostrzegające jadących za nim rywali przed zderzeniem.
Tylne skrzydło to jedna z najważniejszych części samochodu Formuły 1. Musi być doskonale dopasowane do pozostałych, aby bolid tworzył harmonijną całość, jeździł szybko i dobrze się prowadził. Tegoroczne auto Red Bulla jest przykładem spełnienia tych warunków, dzięki czemu Max Verstappen i Sergio Perez mogą odnosić kolejne sukcesy.
***
Autor tekstu prowadzi vloga „Ze świata F1” na YouTube.
