Модернизация днища Ferrari: результаты в Бахрейне и перспективы в Джидде. Техника
Инженеры Ferrari представили серьезное обновление днища своего болида на Гран-при Бахрейна, полностью переработав его внутреннюю и внешнюю конструкцию от носа до хвостовой части. Хотя наибольшее внимание привлек новый диффузор и более тонкая, укороченная центральная секция, по словам представителей команды, это лишь оптимизация задней части для соответствия более важным изменениям в передней секции днища. Рассмотрим подробнее, какие проблемы решает это обновление и какое влияние оно окажет на предстоящем Гран-при Саудовской Аравии.
Согласно техническим пояснениям от Ferrari:
Ferrari стремилась к перераспределению давления под днищем по всей длине болида для достижения лучшей комбинированной производительности во всем диапазоне скоростей. Первые гонки показали, что хотя Ferrari демонстрировала отличную эффективность в медленных поворотах, для достижения конкурентоспособной прижимной силы в быстрых поворотах требовалась такая высота задней части, которая приводила к чрезмерному износу защитной планки.
Также существовала проблема с балансом: болид страдал от того, что Льюис Хэмилтон описал как агрессивную избыточную поворачиваемость в начале поворота, которая затем сменялась недостаточной поворачиваемостью в середине поворота, что приводило к потере времени. Это довольно схоже с тем, как Макс Ферстаппен описывает свой Red Bull. Это аэродинамическая проблема баланса, присущая этому поколению болидов, по мере того как команды добились возможности эксплуатировать их на меньшей высоте без возникновения эффекта подпрыгивания.
Поскольку болиды стали менее подвержены подпрыгиванию, что позволяет им работать на еще меньшей высоте (теоретически увеличивая прижимную силу, создаваемую эффектом днища), произошло более агрессивное изменение аэродинамического баланса между фазами торможения и прохождения поворота на постоянной скорости. Когда болид тормозит (что приближает переднее антикрыло к земле и удаляет диффузор от земли в задней части), центр давления смещается вперед, создавая агрессивно отзывчивую переднюю часть.
Когда торможение прекращается при входе в поворот и болид выравнивается, центр давления агрессивно смещается назад, вызывая недостаточную поворачиваемость в середине поворота. Изменение баланса происходит более резко и экстремально, чем команды видят в симуляциях, что указывает на возможную чувствительность при сверхнизкой высоте, вызывающую кратковременный срыв потока под днищем в начальной фазе медленного поворота (что резко увеличивает избыточную поворачиваемость).
На этом этапе эволюции болидов команды пытаются различными способами обуздать эту характеристику. Обновление днища Ferrari является частью этого процесса. У каждой команды своя предпочтительная геометрия туннелей днища, поскольку в этой части регламента существует значительная свобода проектирования.
Форма плоской центральной секции днища между двумя туннелями (называемая "лодкой") в плане определяет боковую форму этих туннелей по всей их длине. Аэродинамики используют различные комбинации боковых и вертикальных размеров (ширины и высоты) туннелей по их длине для энергизации воздушного потока в погоне за максимальным сочетанием прижимной силы на различных диапазонах скоростей и при различных положениях в поворотах. Существует естественный конфликт в оптимизации потока между низкими и высокими скоростями.
Ferrari, как и все команды, стремится к менее резкому переходу аэродинамического баланса между торможением и входом в поворот, а также между низкой и высокой скоростью. Передний край днища, где расположены три направляющих, определяющие, какой поток направляется к туннелям, а какой отправляется наружу к краю днища, был существенно изменен.
Внешняя секция вокруг этого переднего края – то есть нижняя часть кузова под вырезом боковых понтонов – также была значительно переработана, уменьшена по высоте и имеет более широкий канал между нижней частью понтона и краем днища. Это соответствует попытке обеспечить менее резкий переход баланса при различных уровнях дифферента.
Дополнительный генератор вихрей (три вместо двух) в вырезе края днища также может помочь сделать днище менее подверженным срыву потока при торможении, поддерживая энергизацию потока к задней части.
В задней части центральная секция днища заканчивается гораздо раньше в пределах диффузора, а её хвост намного тоньше, увеличивая площадь расширения диффузора. Полученный более широкий выход из туннелей должен сделать их менее подверженными срыву потока при большей высоте.
Треугольный выступ у основания центральной секции – который присутствовал и на старом днище – был увеличен в размерах. Считается, что это генератор вихрей, помогающий поддерживать движение воздушного потока при больших высотах, наблюдаемых на низкой скорости.
С большей устойчивостью к срыву потока при более высоком клиренсе, будет меньше необходимости в такой низкой статической высоте, при которой возникает риск износа защитной планки на высоких скоростях.
Таким образом, Ferrari попыталась решить конфликт между низкой и высокой скоростью, а также при различных уровнях дифферента.
Поскольку болиды в Бахрейне необходимо настраивать с большой недостаточной поворачиваемостью для защиты очень уязвимых задних шин, эффективность этого обновления днища, вероятно, была замаскирована. "Оно определенно немного помогает здесь, – сообщил Шарль Леклер, – но я думаю, что принесет нам больше на других трассах".