A Red Bull "szörnyétől" a pattogó Ferrariig: mi áll a Forma-1 egyensúlyi problémái mögött?

Max Verstappen panaszaitól, miszerint az RB20 egy „szörnnyé” vált, a Ferrarinál a pattogás visszatérésig, a Mercedes időmérős nyugtalankodásáig és az Aston Martin útkereséséig minden csapat ugyanúgy hozott egy fejlesztést, ami több leszorítóerőt ad, de emellett annyira rontja az autó kezelhetőségét, hogy a cockpitben sokkal rosszabbnak tűnik.

Nem véletlen, hogy annyi csapat gyengélkedik emiatt, ugyanis az idén megtalált teljesítmény felfedett néhány alapvető műszaki kihívást a ground effect-autókkal kapcsolatban. Ennek középpontjában az áll, hogy két tényezőnek hatalmas kihatása van az autó vezethetőségére.

Az egyik az, hogyan változik a megtermelt leszorítóerő különböző sebességeknél, minél közelebb van az autó a földhöz, a másik pedig az, hogyan változik a gumik hőmérséklete egy kör alatt. Mindkét elem változó és ezért a csapatoknak a legkevésbé rossz kompromisszumot kell megtalálnia, nem a tökéletes megoldást.

Erről már lehetett tudni egy ideje, a Mercedes műszaki igazgatója, James Allison már tavaly év végén megnyílt arról, milyen problémákkal küzdenek a csapatok, hogy az autók akkor termeljék a legtöbb leszorítóerőt, amikor arra a legnagyobb szükség van:

„Van egyfajta alapvető nehézség ebben a szabályzatban, mivel az autó annál több leszorítóerőt termel, minél alacsonyabban ül. Ennek azonban megvan a határa, az ember nem akarja mágnessel a földhöz tapasztani az autót az egyenesek végén, mert ha ott van a legnagyobb leszorítóerő, akkor nem tudod bevenni a kanyart.”

„Ha ott a legnagyobb a leszorítóerő, akkor csak légellenállást generál. Szóval annak érdekében, hogy meg tudjunk küzdeni az egyenes végén az autót érő termeléssel, merevebb rugókra van szükségünk, vagy meg kell emelni az autót.”

„Ha nagyobb a hasmagasság, akkor az autó nem termel elég leszorítóerőt. A megoldás tehát a merev rugók. Szóval ezekkel az autókkal a leszorítóerő tekintetében a földhöz közel kell kincset keresni, márpedig ott rengeteg van. De az egyenesek végét is túl kell élni.”

„Szóval van egyfajta korlátja annak, ahogy az egyenes végi leszorítóerő rosszat tesz alacsony hasmagasságon, ami a lassú tempójú kanyarokban büntet. El is jön az a pont, ahol nem fenntartható ennek a leszorítóerőnek a kitermelése, mert a végén már annyit árt magának az ember ezzel a terheléssel lassú tempónál, hogy gyorsabb lesz ezt a leszorítóerőt elengedni.”

„Mindenki azt igyekszik elérni, hogy az egyenes végén ne legyen olyan nagy a terhelés, de közben meg szükség is van a terhelésre, mert az egyenes után jönnek a gyors kanyarok, ahol kell a leszorítóerő.”

„Emellett az ember igyekszik eleget megtartani ebből a lassú tempós részekre is, annak ellenére, hogy az autó minden leszorítóerőt el akar dobni, ahogy emelkedik el a földtől. Ez a kihívás. Most nem mondtam semmi olyat, amivel nem birkózik minden egyes ember a bokszutcában.”

Idén azonban a csapatok mintha egyre nehezebben találnák meg a kompromisszumot. Az Aston Martin főmérnöke, Luca Furbatto szerint ami most történik az autókkal, azt elég egyszerű elmagyarázni, de roppant bonyolult megoldani. Arra a kérdésre, miért lett az egyensúly a kulcsszó a Forma-1-ben, Furbatto így felelt:

„Nekünk is ezzel van problémánk, de a csapatrádiókat elhallgatva úgy érzem, elég általános dolog. Nehézséget okoz ezeknél az autóknál a kanyarok bejárati fázisa. Mondjuk úgy, hogy az aerodinamikai platform segít az autó hátsó részén növelni a terhelést, de az első rész kárára a kanyarok különböző szakaszaiban.”

„Tehát lehet egy semleges autód a kanyar bejáratánál, ami a kanyar csúcsa előtt hirtelen alulkormányzott lesz, aztán a kijáratnál meg nagyon túlkormányzott. Ez az átmenet, ami a múltban sosem volt ennyire extrém, egyre nyilvánvalóbbá vált, mert az autók nagyon nagy terhelési értékeket érnek el.”

Furbatto szerint az autók leszorítóereje 45%-kal emelkedett, mióta 2022-ben életbe lépett a ground effectet alkalmazó műszaki szabályzat. Ez azt jelenti, hogy a csapatok kötélen táncolva próbálnak további teljesítményt hozni anélkül, hogy brutális pattogási problémákkal találnák magukat szembe:

„Ha kicsit csökkentesz a pattogáson, mert az autó alatt jól mennek a légáramlatok, akkor természetes, hogy az ember növelni akarja a terhelést egy fejlesztéssel, de aztán visszatér a pattogás. Minél jobban feszegetjük a szabályzat határait, annál nagyobb a pattogás kockázata.”

„Ezzel a jelenséggel 2025 végéig meg kell majd küzdenünk, és szerintem ez az egyik oka, miért megyünk 2026-tól másik irányba. Elvégre a pilóták, még ha nyilvánosan nem is mondják, panaszkodnak a pattogásra és sokan panaszkodnak hátfájásra. Szerintem ez a szabályzat azon eleme, amin mindenképpen dolgoznunk kell.”

A tökéletes kör érdekében azonban nem csak a leszorítóerő problémáját kell kezelni, ugyanilyen fontos a gumik viselkedése is. Egyszerűen fogalmazva, ha az egyik tengelyen melegebbek lesznek, mint a másikon, abból katasztrófa lehet túlzott alul- vagy túlkormányzottság képében. Furbatto:

„Amellett, hogy az autó alját emelő és süllyesztő aerodinamikai erők viselkedésén változtatunk, az is számít, hogy változik a gumik tapadása. Nem véletlen, hogy az időmérőn láttuk, mennyit készülnek a pilóták a felvezető körökön. Bizonyos hőmérsékletre kell őket hozni, hogy ezeket az egyensúlyi problémákat, melyek időmérőn súlyosabbak lehetnek, mint versenyen, elrejtsük.”

Amitől ennyire nehéz megoldásokat találni az autók közös egyensúlyi problémáira, az az, hogy rengeteget változott, mely területek számítanak az autó teljesítményébe – most épp a padlólemez a legfontosabb. Míg a csapatok a múltban az első szárnyakkal variáltak az autó kiegyensúlyozása érdekében, ez ma már nem olyan értékes eszköz. Furbatto hozzátette:

„Az előző szabályzat alatt a terhelés nagyjából egyharmadát az első szárnyát, egyharmadát a padlólemez, egyharmadát pedig a hátsó szárny adta. Szóval a szárnyak többet számítottak az egyensúly változásában, ahhoz képest, hogy most a leszorítóerő 70%-át a padlólemez termeli. Gyakorlatilag feleannyira lehet belenyúlni az autó egyensúlyába az első szárnnyal.”

Sőt, a rugalmas szárnyak egyre agresszívebb használata pont ezeknek az egyensúlyi problémáknak a következménye, a csapatok ugyanis rájöttek, hogy az alacsony tempós alulkormányzottság és a nagy tempós túlkormányzottság ellen egy olyan szárnyra van szükségük, melyek kihasználják a légellenállással járó terhelést rugalmasságukban.

A szárnyak jellemzőinek variálása segíthet egy apró löketet adni lassú tempónál és ha nagy sebességnél lefelé hajlik, az csökkenti annak kockázatát, hogy túl nagy lesz a hangsúly az autó esetén. Amennyiben ennyire se lehetnének hajlékonyak az első szárnyak, a csapatoknak még nehezebb lenne megoldani az egyensúlyi problémákat.

Az FIA a Belga Nagydíj óta elemzi az első szárnyak viselkedését, azzal a céllal, hogy lássák, kell-e változtatniuk a területre vonatkozó szabályokon 2025-re. Furbatto szerint azonban nem így lesz, szerinte azzal, ha szigorítanának rajtuk, csak még nagyobb fejfájást okoznak a csapatoknak:

„Nem hiszem, hogy a szándék a 2025-ös szabályzat megváltoztatása, mert a tény, hogy a szabályoknak megfelelően rugalmas a szárny, az autók egyensúlyának megtalálásában segít. Azt mondanám, hogy szükséges rossz a ground effectet használó együléseseknél. Ha merevek lennének a szárnyak, akkor a pilóták nem tudnának olyan beállítást találni, amivel irányítható lenne az autó.”

Az idei év tapasztalata mindenesetre az, hogy az F1 jelenlegi szabályai hihetetlenül bonyolult kompromisszumokkal jártak, ami azt jelenti, hogy ezek a problémák nem lesznek megoldva, amíg 2026-ban életbe nem lép a következő szabályzat.