Feje tetejére állíthatja az F1-et a sportág legnagyobb szabályváltoztatása
Feje tetejére állíthatja az F1-et a sportág legnagyobb szabályváltoztatása

Feje tetejére állíthatja az F1-et a sportág legnagyobb szabályváltoztatása

2022. február 08. – 20:45

Másolás

Vágólapra másolva

A 2022-es Forma–1-szezon a sportág történetének legnagyobb léptékű szabálymódosításával indul, lényegében nincs olyan része az autónak, amit ne szabnának át a 2021-ig látott autókhoz képest. Az F1 vezetősége a korábbinál sokkal jobb versenyeket és rengeteg előzést remél az új alapokra helyezett autóktól, amelyeknek a megtervezése óriási feladatot adott a csapatoknak és a mérnökeiknek. 40 év után visszatérő megoldás, 18 colos kerekek, letisztult vonalak – végigvesszük, mit és miért változtattak, és hogy lesz ebből élvezetesebb Forma–1.

A történelmi szabályváltoztatásra az F1 több mint 70 éves múltjának legnagyobb, legfontosabb, legérdekesebb vagy épp legfurcsábban elsült technikai fejlesztéseinek az áttekintésével készültünk.

A Forma–1 nagyobb szabályváltoztatásait szinte mindig két ok egyike (vagy a két ok együttes módon) vezérelte: vagy jobb, vagy biztonságosabb versenyzést reméltek tőle a folytatásban. Jelen esetben a jobb versenyzésre van kihegyezve a dolog, de természetesen a biztonság is megjelenik, a 2022-ben debütáló F1-kocsik semmivel sem lesznek veszélyesebbek, mint elődjeik. Az ilyen szabálymódosítások óhatatlanul alkalmasak arra is, hogy megkavarják az erőviszonyokat. A 2021-ben tökutolsó Haasból persze úgy sem lesz idén világbajnok, hogy lényegében a teljes 2021-es évet az idei fejlesztéseknek áldozták fel, de a középmezőny aljától kezdve mindenki veszélyes lehet, vagyis hét csapat bármelyikénél rendelkezésre állhat az az ötlet és háttér, amivel beszállhatnak a világbajnoki címért folytatott harcba. Sőt, a történelmi példa alapján senkit sem szabad igazán leírni, a Honda ugyanis 2008-ban – a szezon közben megszűnő Super Agurit nem számolva – az utolsó előtti lett a csapatversenyben, 2009-ben viszont már Brawn GP néven övék volt a nyerő ötlet a dupla diffúzorral, és egyből világbajnokok lettek, és még Jenson Buttont is vb-címhez juttatták. Mindenki inkább a Brawn példáját követné a nagyobb szabályváltoztatások esetén, mert egy teljesen elhibázott koncepció évekre visszavetheti a csapat teljesítményét.

A Max Verstappen világbajnoki címét hozó 2021-es F1-szezon az elmúlt időszak legszorosabb küzdelme volt, a holland pilóta és Lewis Hamilton óriásit harcolt, csatájuk szó szerint az utolsó körben dőlt el a 22 futamból és 1239 körből álló szezon végén. Ez alapján úgy tűnhet, nincs mit fokozni az izgalmakon a Forma–1-ben, de a futamok összképe azért még tavaly is azt mutatta, egy-egy verseny rettentő unalmas tud lenni. Ennek leginkább az volt az oka, hogy az autók 2021-re aerodinamikai szempontból irtózatosan bonyolult szintre jutottak – a mérnökök úgy próbálták meg a lehető legnagyobb leszorítóerőt biztosítani az autókon, hogy közben a versenyautó légörvények tömegét hozta létre, amelyek komoly negatív hatással voltak az adott kocsit szorosan követő riválisra.

A 2021 végéig használt F1-kocsikkal az volt a legnagyobb probléma, hogy túl kényesen viselkedtek, amikor nem teljesen tiszta levegőben haladtak. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy minél közelebb kerültek egy előzendő autóhoz, annál jobban romlott a tapadásuk – egyautónyi távolságban a leszorítóerő 45%-át vesztette el a követő autó, háromkocsinyi távolságban 32%-ot, de még hét kocsi távolságnál is 21%-ot vesztettek. A szimulációk alapján a 2022-ben érkező versenyautók sokkal jobban teljesítenek szoros követésben – egy kocsi távolságban csak 14-15%-ot vesztenek a leszorítóerőből, három kocsi távolságban ez a veszteség már csak 6%, hét kocsi távolságnál pedig szinte elhanyagolható, 2%.

A 2022-es szabályváltoztatás mértékét léptékében leginkább megközelítő 1983-as módosítás szezonjában Nelson Piquet lett a világbajnok a Brabham BT52-vel (Piquet itt az 1984-es Osztrák Nagydíjon ül az új szabályok szerint épített Brabhamben) – Fotó: Paul-Henri Cahier / Getty Images
A 2022-es szabályváltoztatás mértékét léptékében leginkább megközelítő 1983-as módosítás szezonjában Nelson Piquet lett a világbajnok a Brabham BT52-vel (Piquet itt az 1984-es Osztrák Nagydíjon ül az új szabályok szerint épített Brabhamben) – Fotó: Paul-Henri Cahier / Getty Images

Mi a csodafegyver?

Egy közel 40 éve betiltott megoldás, az F1-ből az 1982-es szezon végén száműzött úgynevezett ground effect hatás, amit magyarul leginkább talajkölcsönhatásként vagy határréteghatásként szoktak emlegetni. A ground effect előkerült cikksorozatunk harmadik részében is – az ilyen elvre építő autókat a Lotus honosította meg a Forma–1-ben 1977-ben, és mire biztonsági okokból betiltották ezt a megoldást 1982 végén, már rég minden csapat ilyen kocsikat épített.

A ground effect F1-es megjelenése mindent felborított, addig ugyanis az áramvonalasítás lebegett minden tervező szeme előtt, az volt a cél, hogy a maximális mechanikai tapadás mellett a lehető legkisebb légellenállást érjék el, ezután viszont a fő leszorítóerőt termelő alkatrész a kocsi alá került, így az aerodinamikai elemek szerepe és mibenléte is megváltozott.

Az így működő autók megértéséhez két, fizikaóráról talán ismerős fogalmat muszáj megismernünk: Bernoulli törvényét és a Venturi-elvet. Előbbi kimondja, hogy egy közeg – ez lehet víz is, esetünkben viszont levegőről van szó – áramlása közben a sebesség növelése a nyomás csökkenésével jár, míg a Venturi-elv szerint egy csőben áramló folyadék (vagy épp levegő) a cső szűkülése esetén felgyorsul a Bernoulli-törvény értelmében, hiszen így csökken a nyomása. A cső újbóli kitágulásával ismét lelassul, a nyomása pedig visszanő.

A csőszerű, szinte teljesen zárt csatornákat a 2022-ben érkező F1-kocsik alján kell elképzelnünk, az áramló közeg pedig természetesen a levegő. Ez a kocsi alá érve felgyorsul, ezzel csökken a nyomása, vagyis az áramló levegő az aszfalthoz szívja a kocsit – a tapadás tehát az autó alatt áramló levegőnek köszönhetően jön létre, nem pedig egy (vagy épp rengeteg), a kocsi tetején található, légellenállást generáló aerodinamikai elem miatt. További nagy előny, hogy így a kocsi felső részén található (vagy most már nem található) aerodinamikai elemek nem hoznak létre akkora turbulenciát, vagyis az autó mögé kerülő levegő nem lesz annyira zavaros, hogy az eddig látott módon rontsa a mögötte haladók tapadását. Ez persze nem véletlen,

lényegében minden, amit a 2022-es autókon látunk, azért van úgy, hogy a korábbi turbulenciát megszüntesse, és ezzel élesebbé tegye a pályán látható versenyeket.

A jó verseny, illetve jó versenyautó nem ugyanazt jelenti ugyanis a pilótáknak és a nézőknek. Előbbiek olyan autót szeretnének, amivel a határon lehet autózni, nem kell spórolni a gumikkal és az üzemanyaggal, vagyis a pilóta megmutathatja, mi is lakozik benne. A nézők viszont előzéseket akarnak. Az idei szabályváltoztatások ezen próbálnak javítani azzal, hogy más alapokra helyezik a versenyautókat.

Fotó: Mario Renzi – Formula 1 / 2021 Formula One World Championship Limited / Getty Images
Fotó: Mario Renzi – Formula 1 / 2021 Formula One World Championship Limited / Getty Images

Ami eddig fent, az mostantól lent

Hogy az idei lehet a Forma–1 történetének legnagyobb szabású szabályváltoztatása, azt nem csak mi mondjuk. A Williamsnél, a McLarennél és a Red Bullnál is világbajnoki címet nyerő autókat tervező Adrian Newey szerint 1982 óta biztosan ez a legnagyobb változtatás, a Mercedes korábbi technikai igazgatója, jelenlegi technikai vezetője, James Allison ugyanakkor azt vallja, ez a sportág legnagyobb mértékű technikai átszabása.

De még mielőtt elvesznénk a részletekben, gyorsan tudjuk le a kötelező kört. Az autók minimális alapsúlya 795 kilóra nő, ez a valaha volt legnagyobb az F1-ben. A nagyobb súlyt viszont több csapat esetén kisebb méretbe kell belesűríteni, az autók maximális tengelytávja ugyanis 3600 milliméter lehet – a legtöbb csapaté ennél jócskán több, nagyjából 3750 mm volt 2021-ben. Ez persze más tervezési problémákat is felvet, hiszen az autó hossza kihatással van arra is, hogy melyik áramlatot hogyan tudják működésre bírni.

A 2014 óta érvényben lévő V6-os turbómotorok szabályai nagyjából változatlanok maradnak, bár a konstrukciót legalább 2025 végéig befagyasztják, ez a megállapodás kulcsfontosságú volt a Red Bull új, házon belüli motorgyárának kialakításában. Igaz, azóta kiderült, hogy a Honda a 2026-ban érkező új motorokig folyamatos támogatást biztosít a Red Bullnak. (A motorfejlesztés befagyasztásról később is szót ejtünk.)

A motor szempontjából említésre méltó még, hogy az F1-es autók 2022-től 10%-ban fejlett fenntartható etanolt (E10) tartalmazó üzemanyagot fognak használni, a világbajnokság azon tervének részeként, hogy 2026-ig fenntartható üzemanyagokat vezessenek be, és 2030-ig nettó nullás szén-dioxid-kibocsátást érjenek el. Mivel hihetetlenül bonyolult és finomra hangolt működésű motorokról beszélünk, az üzemanyag összetételének változásával a motorokat is állítani kell némileg. Korábban úgy számoltak, hogy az E10-es üzemanyag bevezetésével nagyjából 20 lóerővel csökkenhet a motorok teljesítménye, a Ferrari viszont a Shell által kifejezetten nekik kifejlesztett üzemanyaggal egyből vissza is nyeri ezt a veszteséget, bár hasonló megoldásra természetesen minden csapat nagy erőket fordít. Az E10-es üzemanyagra váltást egyébként a Mercedes erőforrásait felügyelő Hywel Thomas a 2014 óta tartó korszak legnagyobb változásának nevezte a motorok terén.

Fontos megemlíteni még, hogy a 2021-ben életbe lépett költségplafon tovább süllyed, a tavalyi 145 helyett idén már csak 140 millió dollárt költhet minden csapat a teljes szezonra nézve.

És akkor vágjunk is bele. Az autó részleteit nézve logikusan kezdjük a változások sorát az autó elejével, úgyis alapvetően ez határozza meg a tervezők munkáját, hiszen az autó eleje lép először kapcsolatba a levegővel, tehát hatással van lényegében minden más áramlatra. Mivel az orrkúp szélessége, hossza és a görbülete is szabadon választható, ezért várhatóan elég sok eltérő megoldást láthatunk majd a 10 csapattól ezen a téren. Változás tavalyhoz képest, hogy az eddigi öt helyett az első szárny már csak négy szárnyelemből állhat, ezek közül ráadásul csak a két felső állítható. Szintén új elem a két szárnyvéglap a szárny két oldalán, amelyek olyanok, mint amiket egyes utasszállító repülőgépek szárnyain is láthatunk. A nagyon magasra húzott véglap – nem meglepő módon – a turbulencia csökkentését szolgálja, ezekkel is azt próbálják, hogy a levegő az autó körvonalain belül maradjon, ne induljon el már itt kifelé, mindenféle zavaró légörvényeket létrehozva.

Fotó: Race Service/ Formula 1 / Getty Images
Fotó: Race Service/ Formula 1 / Getty Images

Ez az alapvető koncepció határozta meg az autók tervezését, amit nem kisebb nevek felügyeltek, mint a Benettonnál és a Ferrarinál Michael Schumacher mind a hét világbajnoki címében tevékenyen részt vevő, majd később a Brawn GP-vel ismét csúcsra jutó Ross Brawn, vagy a Benettonnál, a Renault-nál, a Virginnél és a Williamsnél is vezető technikai pozíciót betöltő Pat Symonds. Az első szárnyak mögött, az orrkúp mellett egyből egy újabb nagyon látványos változás jön: az eddigi 13 colos felniket egy, az utcai használatból sokkal ismerősebb 18 colos felni váltja fel. A gumikat gyártó Pirelli viccesen tavaly már rányomtatta a 13 colos gumikra, hogy jövőre már 18 leszek, de az esztétikai változáson kívül mérnöki szempontból is jelentős az újítás.

A nagyobb tárcsaméret nem változtat a gumik szélességén, elöl marad a 305, hátul a 405 mm széles gumi, a kerekek átmérője viszont 660-ról 720 mm-re nő meg, ami 3 centivel emeli meg az autók tengelyvonalát. Ahogy Wéber Gábor F1-szakértő írja a Forma–1 az új korszak küszöbén című könyvében, a terhelést tekintve a 13 colos felnin használt magasabb oldalfalú gumik alkalmasabbak az F1 számára, de az utcai használatban annyira kikopott a 13 colos felni, hogy marketingszempontból már nem éri meg erre áldozni fejlesztési oldalon, ezért is érkezett a 18 colos gumi.

Az alacsonyabb, így merevebb oldalfallal együtt tapadást vesztenek az autók, ráadásul mivel a nagyobb oldalfalú gumi sokkal többet elnyelt az aszfalt kisebb egyenetlenségeiből, ezzel fontos része volt a felfüggesztésnek. Az alacsonyabb oldalfalú 18 colos gumik miatt jóval lágyabb, átdolgozott felfüggesztésekre lesz szükség minden csapatnál.

2009 után visszatérnek a kerekekre az eddig tiltás alatt levő „dísztárcsák”, vagyis keréktárcsa-borítások is. Ezek szintén azt a célt szolgálják, hogy csökkentsék az autó által keltett turbulencia mértékét. A tárcsaborítással egyébként minimálisan, de javul az autók végsebessége is, de a borítás a marketing szempontjából is innovációt hozhat, ledpanelekkel ugyanis világító hirdetés is megjelenhet rajtuk. Szintén a turbulencia csökkentése miatt jelent meg a kerekek fölött látható aprócska szárnynyúlvány is, amelyek a kerék belső oldalán egészen a felni aljáig lenyúlnak.

Fotó: Race Service / Formula 1 / Getty Images
Fotó: Race Service / Formula 1 / Getty Images

2022-től kezdve a leszorítóerő legfőbb felelőse az autó alatti terület lesz, minden, amit a Venturi-csatornákról írtunk korábban, az itt lép majd életbe. Oldalanként 4-4 rekesz tereli majd a levegőt az autó alatt, ezek a rekeszek az autó hátsó részéhez közeledve egyre ellaposodnak, hogy felgyorsítsák a levegőt, csökkentve a nyomást, ezzel növelve a szívóhatást. Aztán hátrafelé, a 2021-hez képest megnövő méretű diffúzor felé ismét megnagyobbodik ez a járat.

Mivel a légáramlatokat az autó alá terelik, idéntől kezdve már nincs értelme a korábban az oldalsó légbeömlő előtt látott terelőszárny-erdőnek, el is tűnnek ezek az úgynevezett bargeboardok. És mivel a leszorítóerő nagy része az idei szezontól kezdve az autó alatt keletkezik, nem meglepő, hogy az első és a hátsó szárny által termelt leszorítóerő is csökken. Ránézésre látszik, hogy az egy nagy ívből álló hátsó szárny alul keskenyebb, és felfelé szélesedik ki. Ez azt a célt szolgálja, hogy az összes áramló levegőt felfelé szivattyúzza ki az autó hátsó részénél, így nem a mögötte haladó autóra irányítja, hanem fellövi az égbe.

Sokéves betiltás után visszatérnek az alsó hátsó szárnyelemek, ezek a diffúzor működését segítik, ami a leszorítóerő termelésében játszik fontos szerepet az autó alatt, illetve hátsó részén.

Fontos elem, hogy 2022-re marad a nyitható hátsó szárny, vagyis a DRS, de ez opcionális lesz, az F1 vezetősége bármelyik hétvége előtt dönthet úgy, hogy nem engedélyezi annak használatát,

mert nem látja szükségesnek, hogy ezzel a plusz, a légellenállást csökkentő eszköz aktiválásával segítse az előzéseket. A végcél végtére is az, hogy a 2022-es autók önerőből sokkal jobb csatákat hozzanak össze.

Ebben az is közrejátszik majd, hogy a Venturi-csatornák visszatérésével az eddiginél várhatóan sokkal kevesebbet csúszkálnak majd a versenyautók, így kevésbé melegednek majd túl a gumik, tehát jobb lesz a tapadásuk.

Az eddig használt és a 2022-es aerodinamikai elemeket az F1 honlapján alaposan is össze lehet hasonlítani, ott jól látszik, hogy mennyire szembetűnő a különbség a két autó kinézete között. Aki pedig 3D-ben jobban el tudja képzelni, mi hova kerül az idei F1-kocsikon, azoknak Wéber Gábor gyorstalpalóját ajánljuk.

Fotó: Race Service / Formula 1 / Getty Images
Fotó: Race Service / Formula 1 / Getty Images

Nem lesznek kezesbárányok

A jelenleg használt hibrid erőforrások 2014-ben mutatkoztak be az F1-ben, és óriási fejlődésen mentek át az elmúlt nyolc évben. 2026-ban viszont új korszak kezdődik majd egy fokkal kevésbé bonyolult, ugyanakkor fenntartható üzemanyaggal működő motorral, amelynek részletei még kidolgozás alatt állnak. Hogy a lehető legtöbb energiát fordíthassák a jövő motorjainak megtervezésére, 2022–25 között befagyasztják a motorfejlesztést a Forma–1-ben. De hogy ez mit is jelent a gyakorlatban?

Lényegében korlátozza az egyes motorgyártók fejlesztésre fordított erőforrásait, hogy alacsonyan tartsák a költségeket, hiszen nem ölnek rengeteg energiát és pénzt minimális javulásra. Ez viszont nem azt jelenti, hogy 2025 végén pontosan ugyanolyan motorok lesznek az F1-kocsikban, mint a 2022-es szezont nyitó Bahreini Nagydíjon, megbízhatósági okokból ugyanis lehet apró módosításokat, fejlesztéseket eszközölni. Ezek hogy, hogy nem, szinte biztosan mindig pár plusz lóerő társaságában érkeznek majd az adott csapatokhoz.

Érdekes lesz figyelni egyébként a 2022-es autók tempóját, több szempontból is. Az F1 saját szimulációi alapján eleinte úgy számolt, hogy az új autók 3-3,5 másodperccel lehetnek lassabbak körönként, mint az eddig használt versenyautók, de ebből már 2021 végén ott tartottunk, hogy a kezdeti hátrány várhatóan már csak 0,5 másodperc körül lesz, amit könnyűszerrel behoznak majd az idény második felére a csapatok a folyamatos, újabbnál újabb fejlesztésekkel.

A 0,5 másodperc hátrány annak tükrében kifejezetten érdekes, hogy a kocsik 40 kilót híznak tavalyhoz képest, és a Mercedes számításai szerint az új, nagyobb felnire készülő gumik 2-2,5 másodperc lassulást jelentenek körönként – persze akkor, ha a régi felfüggesztésre szerelik fel őket, az új konstrukcióval nyilván kisebb lesz a veszteség.

Lando Norris, a McLaren pilótája az első, szimulátoros tapasztalatok alapján egyébként azt mondta, a korábbiakhoz képest nehezebben kezelhetők lesznek a 2022-es autók.

„Nem hiszem, hogy olyan jó lesz vezetni. Szerintem egy kicsit jobban a határon lesz, amikor rendesen nyomjuk neki. Kicsit olyan lesz, mint az F2, ahol többet kell küzdeni az autóval.”

A Forma–2-ben 2018-ban ezüstérmes Norris nem véletlenül az F2-t említette – az ott használt autók egy ideje már a ground effect hatást alkalmazzák, ezért sokkal szorosabb küzdelmek tudnak kialakulni a pályán, ráadásul 2021-ben már bevezették a 18 colos gumikat is. Ott tehát kicsiben látni már, milyen útra lép az F1, és az F2-es versenyeket elnézve jó eséllyel nem lesz panasz az izgalmakra.

Fotó: Formula 1 / 2021 Formula One World Championship Limited
Fotó: Formula 1 / 2021 Formula One World Championship Limited

A 2022-es F1-szezon a március 18–20. közötti Bahreini Nagydíj versenyhétvégéjével indul be, és idén rekordot jelentő 23 futamot sűrítettek a versenynaptárba. A mezőny július 29–31. között látogat majd a Hungaroringre, előtte viszont még májusban új pályát is avatnak Miamiban, egy, a helyi NFL-csapat, a Miami Dolphins stadionját megkerülő utcai versenyen. A futamok előtt kétszer három nap tesztelés vár a csapatokra, február 23–25. között Barcelonában, március 10–12. között pedig Bahreinben lehet finomítani mindazt, amit az elmúlt években megálmodtak.

A 10 csapat közül egyelőre egy mutatott meg valamit a 2022-es elképzeléseiből, a Haas egy meglehetősen leegyszerűsített látványtervet mutatott be február 4-én. A többi csapat bemutatói így következnek: február 9. – Red Bull, február 10. – Aston Martin, február 11. – McLaren, február 14. – AlphaTauri, február 17. – Ferrari, február 18. – Mercedes, február 21. – Alpine, február 27. – Alfa Romeo (ez a szezont megelőző első teszthét után van, ott egy speciális festéssel vesz majd részt az Alfa Romeo, a végleges autót pedig csak a teszt után mutatják be hivatalosan).