Domů / Formule 1 / Za horizontem rychlosti: Technologické vychytávky 21. Století

Za horizontem rychlosti: Technologické vychytávky 21. Století

Za horizontem rychlosti: Technologické vychytávky 21. Století
Foto: © Jaroslav Chládek

Počátkem 21. století se předpisy pro formuli staly 1 natolik restriktivní, že pro vývojáře a konstruktéry bylo velmi obtížné přijít s jakýmikoli revolučními koncepty. Ale i přesto se pár krátkodobých inovací našlo a my si ty nejdůležitější představíme.

Mass dampers (Laděné hmotnostní tlumiče)

Jedná se prakticky o mechanické zařízení, které je určené ke snížení vibrací nebo kmitů. Stále se používá například ve strojírenství, ke zmírnění vlivů dynamických zatížení, jako jsou větrné nebo seizmické síly na budovy, mosty atd. Tento tlumič funguje tak, že pohlcuje a rozptyluje energii nežádoucích vibrací a zabraňuje tak poškození konstrukce.

Ve formuli 1 se poprvé objevil v roce 2005 a byl vyvinut Renaultem. Vyladěný systém hmotnostního tlumiče zde ve vozu obsahoval závaží zavěšené mezi dvěma pružinami ve vertikálně namontovaném válci obsahujícím kapalinu. Poprvé byl tlumič použit na voze Renault R25, a právě tato inovace pomohla získat Fernandu Alonsovi první titul mistra světa.

Úlohou tlumiče bylo mírnit oscilace v přední části vozu, když monopost přejížděl přes obrubníky a nerovnosti. To mělo za výsledek stabilnější a předvídatelnější vůz, který mimo jiné získal větší přilnavost v přední části a zároveň stabilizoval aerodynamickou platformu.

Renault pokračoval v používání systému i v roce 2006 na voze R26, kde se pokusil podobný systém implementovat i do zadní části vozu, ale bohužel bez velkého úspěchu. Ostatní stáje přišly s podobným řešením v v pozdější fázi roku 2005, kdy ale měl Renault už větší náskok. V roce 2007 byly laděné hmotností tlumiče zakázány na základě rozhodnutí, které tvrdilo, že byly používány ve prospěch aerodynamického výkonu, a proto se jednalo o pohyblivé aerodynamické zařízení, což předpisy zakazovaly.

J – dampers (inertery)

Souběžně s vývojem laděných hmotnostních tlumičů byly představeny takzvané inertery. Předpokládá se, že prvním týmem, který takové řešení implementoval, byl McLaren. Ačkoliv je role inerteru v základu podobná hmotnostně laděnému tlumiči, tak jde o zcela odlišnou součást, která byla zakázána začátkem sezóny 2022. Jelikož se jedná o relativně složitý systém, tak ho podrobněji probereme v dílu, kde se budeme zabývat zavěšením vozu.

— Boost Makes Everything Better (@Unc_Solenoid) July 21, 2023

KERS (Systém rekuperace kinetické energie)

Rok 2009 byl pro formuli 1 klíčový z hlediska technologií, protože došlo ke změně pravidel, které měly za úkol vozy zpomalit. Nové předpisy byly primárně navrženy tak, aby omezily aerodynamický vývoj. A právě v té době byl povolen takzvaný systém KERS, který umožnil rekuperovat kinetickou energii. Ze záhrobí se také vrátily také pneumatiky bez dezénu, které byly zakázány od roku 1997

Zpočátku bylo přijetí systému KERS bráno velmi vlažně zejména kvůli zvýšené celkové hmotnosti vozu, které fakticky negovalo jeho výhody. KERS umožnil uchovávat kinetickou energii při brzdění ztracenou ve formě tepla až do výše 400 kJ. Jezdec si mohl navýšit výkonnost vozu až o 80 koňských sil po dobu 6,6 sekundy v každém kole. Mohl se tak rozhodnout, zda ji celou využije například na „jeden zátah“ nebo rovnoměrně v průběhu celého kola. Paradoxně tento systém v roce 2009 nepoužívaly všechny týmy a jeho využívání bylo pro rok 2010 pozastaveno, než bylo opět zavedeno v roce 2011. Systém KERS byl využíván až do konce roku 2013, kdy byl nahrazen současnými hybridními pohonnými jednotkami se systémy rekuperace energie (ERS).

Dvojitý difuzor

Další novinkou, která se poprvé objevila v roce 2009, byl extrémně účinný a částečně kontroverzní dvojitý difuzor. Upravená pravidla, zaměřená na zpomalení vozů, se týkala významných aerodynamických prvků, včetně předního a zadního křídla a právě difuzoru, kde došlo k zmenšení jeho rozměrů. Na začátku sezóny ho nasadily stáje Brawn GP, Williams a Toyota a využily tak mezeru v pravidlech. Podrobněji si funkci dvojitého difuzoru rozebereme v pozdějších kapitolách, ale jeho úloha a funkce je prakticky ta, že využíval dva další tunely vedle převodovky napájené vzduchem z otvorů v podlaze. Tím se zvýšilo proudění vzduchu skrz difuzor jako celek a vzniklo mnohem výkonnější aerodynamické zařízení.

Každý fanoušek formule 1 si rok 2009 neodmyslitelně spojí právě s týmem Brown GP. Ten už při samotném navrhování vozu počítal s tím, aby byl dvojitý difuzor integrován a optimalizován. I přes horší druhou část sezóny se podařilo týmu pod vedením Rosse Browna vyhrát oba šampionáty.

F – duct

Během několika příštích sezón dominoval sportu aerodynamický vývoj, protože se týmy snažily získat zpět ztracený přítlak v důsledku změn pravidel. Proto McLaren v roce 2010 přišel s takzvaným F – ductem, který měl za úkol snížit celkový odpor vzduchu. Pravidla v té době stanovovala, že nesmí být použity pohyblivé aerodynamické prvky, což F-duct splňoval, protože ho pilot ovládal tím, že ucpával otvor v kokpitu buď rukou, nebo nohou, a tím pádem nešlo považovat pilota za pohyblivý aerodynamický prvek. Navíc není toto použití konzistentní, protože musí být ovládáno manuálně.

A jak to McLarenu celé vlastně fungovalo? Nejprve musel být vzduch nasán do útrob monopostu, což tým vyřešil otvorem na přední části karoserie. Vzduch byl pak veden ke komponentům uloženým v zadní části vozu pomocí potrubí nad pilotem, které bylo rozděleno na dva proudy. Když tedy například pilot levou nohou ucpal otvor, změnilo se proudění tak, že vzduch neputoval pouze dolů, ale přes tzv. žraločí ploutev přímo k zadnímu křídlu, kde narušil běžné proudění vzduchu a snížil přítlak na zadní nápravě. To umožňovalo ku příkladu být rychlejší na rovinkách, a to až od téměř 10 km/h.

Konkurenční stáje si podobné řešení také aplikovaly na své vozy s různou mírou úspěchu, ale pro rok 2011 byl tento systém zakázán, kdy pravidla byla upravena tak, aby zavedla systém redukce aerodynamického odporu (DRS), který zajistil podobný účinek.

Systém DAS

DAS neboli Dual-Axis Steering, byl jeden z nejunikátnějších technických průlomů ve formuli 1, který měl díky své genialitě velmi krátkou životnost. Přišel s ním Mercedes na začátku roku 2020 a ihned vzbudil pozornost ostatních týmu, když Lewis Hamilton v předsezónních testech pohyboval se sloupkem volantu k sobě a od sebe. Základní funkcí tohoto systému bylo to, že během jízdy šlo měnit sbíhavost a rozbíhavost kol. To ovlivňovalo jak opotřebení pneumatik, tak přilnavost vozu. Mercedes mohl zvýšit přilnavost v zatáčkách a snížit na rovinkách. Díky tomu bylo možné dosáhnout vyšší maximální rychlosti vozu. Navíc systém DAS ovlivňoval teplotu pneumatik, takže se jezdec mohl rozhodnout, kterou část pneumatiky chce zahřát a kterou nikoliv. Hned následující rok bylo ovšem toto řešení zakázáno.

Bezpečnostní prvek Halo

Poslední technologickou inovací v našem článku je systém, který se jako jediný nachází ve formuli 1 dodnes. Debaty o bezpečnosti v královně motorsportu odstartovala nejvíce tragická smrt Ayrtona Senny v Imole v roce 1994 a po smrti Julese Bianchiho v roce 2014 došlo k urychlenému vývoji svatozáře.

Halo je tříramenná titanová konstrukce, která obklopuje kokpit monopostu. Funguje jako štít, který při nehodách absorbuje nárazové síly nebo odráží úlomky z jiných vozů. Mezinárodní automobilová federace provedla 21 případových studií a ukázalo se, že by Halo v 19 případech snížilo závažnost zranění jezdce.

Aby titanová konstrukce splynula s vozem, tak FIA povolila, aby byla potažena karbonovými vlákny, čímž získala stejný vzhled jako zbytek šasi.

Uveďme si pár příkladů, kdy systém Halo zachránil jezdcům život. K prvnímu významnému incidentu došlo během Velké ceny Belgie 2018, kdy vůz Fernanda Alonsa přeletěl přes kokpit Charlese Leclerca. Nebo strašlivou havárii Romaina Grosjeana při Velké ceně Bahrajnu 2020, když jeho vůz ve vysoké rychlosti narazil do bariéry, rozdělil se na dvě části a okamžitě začal hořet. Halo jako zázrakem bariéru odklonilo a vytvořilo ochrannou zónu kolem Grosjeanovy hlavy, díky čemuž vyvázl s relativně lehkými zraněními.

Jako další lze uvést kolizi mezi Lewisem Hamiltonem a Maxem Verstappenem během Velké ceny Itálie 2021. Zpočátku se jevila jako drobná, ale při bližší analýze se ukázalo, jak zásadní roli hrála svatozář. K incidentu došlo ve druhé zatáčce, kdy Verstappenův vůz vyletěl do vzduchu a přistál na Hamiltonově svatozáři.

Zdroje článku:

Redakce SvětFormule.cz (Jaroslav Chládek)

Sdílejte na:
Zavřít

Autor článku:

K formuli 1 jsem se dostal v roce 2005, kdy mě rodiče nemohli odtrhnout od obrazovky. Fascinuje mě technologie v motorsportu. Působil jsem i jako traťový maršál.

Další články autora →

Další články