10 tajemnic Red Bulla

Red Bull bije konkurencję, bo jest skuteczny i od czasu do czasu – jak wszyscy w F1 – balansuje na granicy tego, co dozwolone. Jednak pieniądze, superinżynierowie i lepszy sprzęt wcale nie gwarantują sukcesu. Trzeba wiedzieć jeszcze, co i jak robić. Mark Webber twierdzi, że „sprawcą” wszystkiego jest Adrian Newey: „Samochód F1 jest zawsze pewnym kompromisem. Adrian potrafi ocenić, co jest istotą sprawy, w którym miejscu powinien czegoś ująć, by w innym zyskać tym więcej. I to jest tajemnica jego sukcesu”.

Red Bull RB9 dobrze ilustruje sposób myślenia 54-letniego głównego konstruktora. Newey nigdy nie odpuszcza, z każdego detalu chce wycisnąć jak najwięcej. Stworzył samochód o tyle lepszy od aut konkurentów, jak rzadko która wyścigówka F1 w historii. Sebastian Vettel ma z kolei dar perfekcyjnego wykorzystywania technicznych „prezentów” Neweya.

Praktyka pokaże, że przepisy na 2014 r. będą początkowo miały luki, zobaczymy więc mnóstwo nowych pomysłów - Christian Horner, szef Red Bulla.

Początkowo koncepcję prostej drogi do zwycięstwa burzyły opony Pirelli zachowujące się w nieprzewidywalny sposób. Dlatego Red Bull z zapałem poświęcił się lobbowaniu za przywróceniem rozwiązań stosowanych w roku 2012, co nastąpiło od GP Węgier. W połączeniu z wielką ofensywą techniczną w połowie sezonu Vettel i jego Red Bull okazali się nie do pobicia.

Odkrywamy 10 tajemnic jednego z najlepszych samochodów Formuły 1 wszech czasów.

1. Odległość podwozia od asfaltu

Samochód Red Bulla ma większy prześwit z tyłu niż z przodu, czym różni się od aut innych zespołów. Najbardziej zbliżony do niego jest Mercedes, z kolei Ferrari, McLaren i Force India w okolicach tylnej osi są stosunkowo nisko zawieszone. Różnica prześwitu między autem najniżej i najwyżej zawieszonym zawiera się w przedziale 60 i 110 milimetrów. Większy prześwit z tyłu auta oznacza większy skok sprężyn i lepsze wybieranie nierówności – czyli lepszą przyczepność.

Szef zespołu Mercedesa Ross Brawn wyjaśnia: „Wielkość prześwitu jest wynikiem kompromisu pomiędzy wymaganiami aerodynamiki a punktem ciężkości samochodu. W zasadzie nie jest dobrze, gdy auto ma duży prześwit z tyłu, bo jego środek ciężkości znajduje się wtedy wyżej. Taka konstrukcja ma sens tylko wtedy, gdy korzyści wynikające z lepszej aerodynamiki są większe niż wady wynikające z wyżej położonego środka ciężkości auta. Jeśli konstruktorom nie udaje się tego osiągnąć, lepiej żeby zastosowali niższy prześwit z tyłu”.

Wyższy prześwit pozwala też „oszukać” przepisy. Mówią one, że dyfuzor może się znajdować maksymalnie o 125 mm wyżej od tzw. linii referencyjnej, a nie od podłoża. Duży prześwit z tyłu daje możliwość zastosowania większego dyfuzora, a to pozwala skuteczniej „przyssać się” autu do podłoża. Najważniejsze jest uszczelnienie podwozia z boku, zwłaszcza w okolicy tylnych kół, które wytwarzają duże zawirowania powietrza. Jeśli te powietrzne wiry wnikną do dyfuzora, znacznie spada przyczepność i zachowanie auta staje się bardziej nerwowe. Zapobiec temu może strumień gorących spalin, który, umiejętnie skierowany, „zamyka” szczelinę pomiędzy tylnymi kołami a dyfuzorem.

2014: W nadchodzącym sezonie konkurenci będą próbować skopiować rozwiązania Red Bulla ...jednak sama kopia zwykle nie wystarcza. Takie rzeczy jak prześwit muszą idealnie „grać” z przepływem powietrza przy przednim spoilerze, wokół nadwozia, pod podwoziem oraz przez dyfuzor.

2. Przedni spoiler

Przedni spoiler auta Red Bulla jest zbudowany z głównego poziomego elementu i skrzydeł po bokach. Każde ze skrzydeł ma trzy części. Dodatkowo, na głównym elemencie spoilera znajdują się dwie owiewki, pod nim zaś szereg małych listew. Ta skomplikowana konstrukcja ma za zadanie zapanować nad strumieniem powietrza i decyduje o właściwościach aerodynamicznych całego auta, również w jego tylnej części.

Dochodzą do tego dwa elementy „zamykające” spoiler po bokach. Tak zbudowany spoiler spełnia dwa zadania – powoduje, że podczas skrętu przednich kół strumień opływającego powietrza nie zostaje przerwany oraz że auto za każdym ruchem kierownicy podąża jak po szynach. Właśnie dlatego Red Bull w przeciwieństwie do innych zespołów bada aerodynamikę swoich aut nie na prostej lecz na okręgu o promieniu 250 m.

2014: Jedną ze zmian w sezonie 2014 jest maksymalna szerokość przedniego spoilera, zmniejszona ze 180 do 165 cm. Na dodatek nosy aut będą znacznie niższe, co zmieni przepływ powietrza. Całe nadwozie do przekonstruowania.

3. Wiry Y 250

Nazywają się Y 250 i żyją 250 mm po prawej i lewej stronie od środkowej osi auta. I przede wszystkim – decydują o aerodynamice całego samochodu. Wiry Y 250 powstają przy przednim spoilerze, by w bliskiej okolicy nadwozia przemieszczać się ku jego tylnej części. W mizernych z punktu widzenia aerodynamiki autach, np. w Ferrari, tuż za przednią osią „odklejają” się od nadwozia i uciekają na boki. Natomiast w aerodynamicznie wydajnych samochodach strugi Y 250 udaje się skierować w dół, pod podwozie oraz wokół obudowy chłodnic, by docierając do tyłu auta wytworzyły dodatkową porcję siły docisku – w dyfuzorze. Red Bull jest pod tym względem wybitny, jego wiry Y 250 są jakby magicznie przyklejone do auta i da się im łatwo nadawać kierunek. Część jest kierowana do dyfuzora od strony podwozia, część zaś opływa górę auta w taki sposób, by wraz ze strumieniem spalin trafić wprost na górną krawędź dyfuzora – w imię
zwiększenia świętej siły docisku.

Wszystko dzieje się według zasady, że jeden powietrzny wir kieruje przepływem drugiego. Gdy powietrze jest bardzo wilgotne można to zauważyć na ekranie telewizora. Ferrari wytwarza widoczne turbulencje, Red Bull zaś gładko przebija się przez powietrze. Główny inżynier zespołu Force India Andy Green tłumaczy jak to się dzieje: „Elementy przedniego spoilera, te znajdujące się pod nim i przed bocznymi częściami nadwozia, sterujące przepływem powietrza, w zamierzony sposób powodują powstawanie strug powietrza, które z kolei kierują inne strugi w pożądanym kierunku. Newey jest według mnie facetem, który po prostu widzi to przepływające wokół auta powietrze”.

2014: Przepisy się zmieniają, ale prawa fizyki – nie. Idealny przepływ strug powietrza, ich „przyklejenie” do nadwozia wciąż będzie spędzało sen z głowy specom od aerodynamiki.

4. Tylny spoiler

Szpiedzy Mercedesa twierdzą, że na ujęciach telewizyjnych wyraźnie widać, jak powyżej pewnego nacisku skrzydełko górnej krawędzi tylnego spoilera odchyla się do tyłu. Pozwalałoby to zmniejszyć siłę oporu powietrza i uzyskiwać wyższe prędkości na prostych.

2014: Tylny spoiler będzie od tego roku nieco inny – mianowicie będzie miał o jeden poziomy płat mniej. Mocniejszy za to stanie się system DRS – po „otwarciu” płatów szczelina między nimi będzie 70- zamiast 50-milimetrowa.

5. "Interaktywne" zawieszenie

Red Bull RB9 potrafi błyskawicznie skręcać, a mimo to zachowuje wyśmienitą trakcję. Zazwyczaj samochodowi wyścigowemu lepiej wychodzi to pierwsze niż drugie. Red Bull ma „interaktywne” zawieszenie, w którym wszystkie cztery amortyzatory są połączone układem hydraulicznym z obydwoma stabilizatorami i poziomuje auto w sposób najlepszy z punktu widzenia aerodynamiki. Urządzenie znajduje się z tyłu, po prawej stronie skrzyni biegów. Wiele aut ma taki system, ale Red Bullowi jako pierwszemu zespołowi udało się dzięki niemu nie tylko zneutralizować „nurkowanie” (podczas hamowania) i „przysiadanie” (podczas przyspieszania), ale też zapanować nad wychyłami auta na boki. Jest to możliwe, bo stabilizatory raz są sztywniejsze, a kiedy indziej reagują bardziej miękko. Dodatkową korzyścią jest to, że znacznie wzrastają właściwości trakcyjne samochodu. A jeżeli w aucie, tak jak w Red Bullu, sprężyny tylnego zawieszenia mają większy skok (możliwy dzięki większemu prześwitowi), to można maksymalnie wykorzystać zalety interaktywnego zawieszenia.

2014: Opony Pirelli będą w 2014 r. miały inną charakterystykę, a ponieważ opona to element zawieszenia, to nowe auta będą musiały mieć mocno przekonstruowany układ jezdny.

6. Sterowanie silnikiem

Układ wydechowy da się wykorzystać do wytworzenia większego docisku aerodynamicznego. Jest jednak jeden warunek: strumień gorących spalin oraz wiry Y 250 muszą skutecznie i możliwie stale „uszczelniać” dyfuzor po bokach – również podczas hamowania czy w czasie jazdy w zakrętach, gdy auto nie jedzie na pełnym gazie.

I Red Bull RB9 potrafi ze swoich spalin zrobić lepszy użytek, niż robią to auta innych zespołów. Przepisy są w tym zakresie ostre, np. przepustnice muszą reagować na ruchy pedału gazu z 50-milisekundowym opóźnieniem. Red Bull najprawdopodobniej potrafi zmusić silnik, by w sytuacjach kiedy kierowca tylko lekko wciska gaz, w czterech cylindrach V-ósemki wciąż była spalana większa ilość mieszanki (niż wynika to z wciśnięcia gazu) – dzięki temu strumień spalin nie zostaje przerwany.

Natomiast podczas przyspieszania, w pierwszej fazie silnik wydaje odgłos jakby kierowca tylko do połowy wciskał gaz. Elektronikę jednostki Renault zaprogramowano w taki sposób, a Sebastian Vettel tak precyzyjnie dostosował do tego swój styl jazdy, że strumień spalin w wydechu jego auta jest bardzo jednostajny - a to pomaga zwiększyć efektywność dyfuzora, czyli siłę docisku.

Wreszcie, podczas przyspieszania na niższych biegach tylko w czterech cylindrach silnika dochodzi do wybuchów (co 50 milisekund). W ten sposób odbywa się regulacja wielkości momentu obrotowego i powstaje coś w rodzaju legalnego systemu kontroli trakcji.

2014: Największa rewolucja w przepisach dotyczy silników – jednostki 2.4 V8 zostają zastąpione przez 1.6 V6 turbo ze znacznie mocniejszym systemem KERS oraz większymi restrykcjami dotyczącymi zużycia paliwa. Problem będzie gonił problem.

7. Przełożenia skrzyni biegów

Skrzynie biegów aut F1 zazwyczaj mają krótkie przełożenia, żeby umożliwić jak najlepsze wykorzystanie osiągów silnika. Z tego powodu maksymalna prędkość auta jest niższa, za to dynamika – lepsza. Przełożenia są inne dla każdego toru i przed każdym wyścigiem poszukuje się złotego środka w symulatorach. Jednak Red Bull postępuje dość niekonwencjonalnie – na niektórych torach RB9 miał przełożenia dobrane tak, by dało się uzyskać jak najwyższą prędkość maksymalną (na prostej). Tak było np. w GP Indii oraz Brazylii. Z kolei w Singapurze Vettel i Webber bez wątpienia byli najwolniejsi na prostych, za to uzyskiwali najkrótsze czasy okrążeń.

2014: Ze względu na kompletnie inną charakterystykę silnika, również zestrojenie skrzyni biegów będzie musiało być inne. Czy Red Bull będzie tak samo jak w ubiegłym roku eksperymentował z przełożeniami? Czas pokaże.

8. Płoza

Dolna „warga” podwozia, w fachowym żargonie określana jako T-tray, kryje wielką tajemnicę. Wszyscy próbują zgadnąć, do czego Red Bullowi służy wspornik wyrastający z płozy, przymocowanej do podwozia 16 błyszczącymi bolcami. Konkurenci Red Bulla twierdzą na podstawie zdjęć, że to przewody elektryczne. Poza tym w środku ma znajdować się zbiornik wyrównujący poziom oleju. To powodowałoby obniżenie środka ciężkości. Poza tym T-tray miałby podczas jazdy zmieniać swój kształt. Przyczyną odkształcania się nie jest temperatura, bo kontrolerzy FIA rozgrzali T-traya do 300˚ C i nie stwierdzili, żeby zmienił kształt. Takie kontrolowane odgięcie miałoby znaczenie, bo dzięki niemu można by zmieniać prześwit samochodu.

2014: Jak zawsze, każdy wynalazek pozwalający zmieniać podczas jazdy charakterystykę aerodynamiczną auta, będzie najpilniej strzeżoną tajemnicą. Ale jedna z zasad konstruowania aut F1 brzmi – „jeśli jakieś rozwiązanie jest skuteczne, kopiuj je”. Można przyjąć, że płozy a la Red Bull pojawią się w innych autach.

9. Lakier

Infiniti przekazało Red Bullowi specjalny lakier znany w autach seryjnych pod nazwą „scratch-shield-paint”. Potrafi on „samonaprawiać się”, stapiając się na krawędziach drobnych zadrapań i wypełniając je. Newey z wdzięcznością przyjął ten wynalazek – uderzenia kamieni stale przecież naruszają powłokę lakieru, a dzięki specjalnemu lakierowi powierzchnia auta pozostaje równomiernie gładka podczas całego wyścigu.

2014: Być może inne zespoły Formuły 1 poślą swoje auta do tej samej lakierni, do jakiej Red Bull posyła swoje. W każdym razie wszyscy będą się chwytać każdego skrawka techniki, który będzie służył poprawie osiągów. Taka natura gry.

10. System KERS

We wszystkich autach akumulatory systemu odzysku energii znajdują się pod zbiornikiem paliwa – ale nie u Red Bulla. W RB9 są one zamontowane tuż przy skrzyni biegów oraz bezpośrednio w niej. Z tego powodu podwozie tylnej części auta tuż przy nawierzchni toru jest szersze. Dzięki temu „patentowi” Adrian Newey uzyskał na całej długości nadwozia wąski kil (jak w statku), który jest kolejnym z elementów poprawiających właściwości aerodynamiczne. Fakt, iż dwa zespoły mechaników potrzebują dwóch godzin, by wymienić akumulatory, Neweya nie obchodzi – najważniejsze są jak najkrótsze czasy okrążeń.

2014: System odzysku energii będzie większy, cięższy i mocniejszy. Dwa silniki elektryczne zamiast jednego dadzą około 160 KM ekstra przez mniej więcej 33 s na każdym okrążeniu.

Michael Schmidt

amis