Ezért változtak hangyásszá az F1-es autók

Nem arról van szó, hogy ízlésficamjárvány terjed a tervezők között: csak egy fontos, de nem elég körültekintően megfogalmazott szabályt próbálnak kijátszani az esztétikai merénylettel felérő orrkúpok révén. Megmutatjuk, hogyan.

2014 rengeteg újdonságot hoz a Forma-1-be, de turbómotorok ide, komplikált energiavisszanyerő rendszer oda, úgy tűnik, a furcsábbnál furcsább orrmegoldások ellopják a show-t a technikailag lényegesebb változások elől. Persze a tervezők nem maguktól találták ki, hogy mostantól csakis idétlen autókat hajlandóak kreálni, az orrkúpra vonatkozó új szabályok kényszerítették őket erre. Mint sok esetben, most is a jó szándék vezérelte a szabályalkotókat, amikor lejjebb akarták szorítani az orrkúpokat, csakhogy a vonatkozó előírásokat kissé hanyagul fogalmazták meg, és ezt a konstruktőrök alaposan kihasználták. Őket ugyanis az esztétika helyett kizárólag az érdekli, hogy az autójuk gyors legyen. Az autók elejének 2012 óta tartó folyamatos kozmetikai átalakítása most érte el a mélypontját.

Miért nem voltak jók az eddigi orrok?

Ezt nem a tervezőktől kell megkérdezni, szerintük ugyanis éppen a tavalyig használt magas orr volt az ideális. Bár feljebb kerül általa az autó súlypontja is, annyi levegőt enged maga alá - ami remekül használható nagyobb leszorítóerő elérésére -, hogy az aerodinamikai előnyök révén bőven megéri ezt az áldozatot. Az FIA szerint azonban az olyan balesetek, mint Mark Webber 2010-es szaltója Valenciában, vagy Romain Grosjean átbucskázása az élmezőnyön a 2012-es rajt után, kevésbé járt volna drámai következményekkel, ha a magas orrkúpok a kerekekhez érve nem repítik fel az autókat a levegőbe.

A Grosjen által 2012-ben okozott spái rajtbalesetnek is szerepe volt az orrok elcsúfításában Forrás: AFP

Az orrokat tehát lejjebb kellett hajlítani. Az erre vonatkozó szabálymódosítások kívülről nézve ötletszerűnek tűnhetnek ugyan, de az igazság az, hogy módszeres kutatás előzte meg a bevezetésüket: az FIA Institute kísérleteinek eredményei alapján előzőleg a csapatok műszaki igazgatóiból álló Technikai Munkacsoport (TWG) is körüljárta a témát. „Az elemzések és kutatások azt mutatták, hogy ez a legjobb kompromisszum, ezért én tiszteletben tartom, mint olyasvalamit, amelyen a TWG is lelkiismeretesen dolgozott" – mondta a Mercedes GP főnöke, Paddy Lowe.

A szabály szelleme

Az FIA részéről egy olyan orrkúpot képzeltek el, amely a pilótafülkétől kezdve szép lassan lejt az orr felé, elegáns torpedóformát képezve. Azért, hogy valóban ereszkedjen, a biztonsági cella legelejét, vagyis a váz homlokfalát (ez nem sokkal az első tengely előtt húzódik, az ábrákon pirossal jelölve) szintén lejjebb kellett vinni a tavalyi 62,5 cm-hez képest 52,5 cm-re. Tehát a pilótafülkének az a része, ahol a versenyző lába a pedálokat tapossa, 10 centivel alacsonyabbra került. Az erre a felületre rögzített orrkúpra pedig szabályok egész sokasága vonatkozik.

Kezdjük az orr csúcsától! Ilyen csak egyetlen lehet, és minden más alkatrésznek (ez első vezetőszárnyat kivéve) öt centivel hátrébb kell kezdődnie. Hogy az orr ne legyen túlságosan hegyes, megszabták, hogy hamar, öt centivel a csúcsa mögött már kellően vastagnak kell lennie, nehogy az ütközések során bármit átlyukasszon. A vastagságot számszerűsítették: az orrkúp függőleges keresztmetszetének területe ezen a ponton nem lehet kisebb 9000 mm²-nél (ami durván egy 10 cm átmérőjű körnek felel meg - az ábrákon kékkel jelöltük).

Az autók elejét 2012-ben, a lépcsős orral kezdték el átalakítani. Tavaly a törést át lehetett hidalni egy kozmetikai panellel, de idén újabb plasztikai műtét csúfította el az orrokat. A méretek magyarázata a szövegben olvasható Forrás: Putz Patrik

S hogy az orrcsúcs ne kerülhessen túlságosan magasra, ennek a keresztmetszetnek a mértani középpontja maximum 18,5 cm-re lehet az autó alsó vonalát jelképező úgynevezett „referenciasíktól", amely tulajdonképpen a padlólemeznek felel meg. Azt nem írták elő a Technikai Szabályzatban, hogy ez a bizonyos keresztmetszet kör, szögletes, U alak, vagy bármilyen egyéb konkrét mértani forma legyen, azt viszont igen, hogy függőlegesen ne lógjon túl a 13,5 centitől 25 centi magasságig terjedő korlátokon. Ezen felül is rögzítettek még néhány kritériumot - joggal gondolhatnánk tehát, hogy alaposan megkötötték a konstruktőrök kezét. Pedig dehogy!

Hol csúszott ez félre?

Voltaképpen ott, hogy a tervezők továbbra is ragaszkodnak a minél több levegőhöz, melyet az orrkúp alatt hátra tudnak terelni, ezért a lehető legmagasabban szeretnék tartani az orr alsó felületét. Ha mégis muszáj leengedniük valamit a szabály betűihez hűen, ahogy most az orrkúpot, a lehető legkisebb zavart próbálják okozni vele a légáramlásban. Elöl 10 centiméter átmérőjűnek kell lennie? Hát jó, de akkor nem vastagítják meg onnan hátrafelé sem, hogy ne álljon a levegő útjába. Ennek az elvnek a mentén születtek meg a Force India, a Toro Rosso, vagy éppen a Caterham bizarr látványt nyújtó, vékony orrnyúlványai.

Jobb lesz, ha hozzászokunk: a Toro Rosso orrnyúlványa jó példája annak, ahogy a mérnökök a szabály szövegét igyekeztek kijátszani Forrás: Red Bull

Ugyanakkor az orrkúpnak strukturális szerepe is van: az ütközések ellen védő első gyűrődési zónához tartozik, ezért át kell mennie a törésteszteken. A csapatoknak tehát kellően erős nyúlványokat kellett gyártaniuk, amelyek lényegében annál nehezebbek, minél vékonyabbak, hogy a kis átmérő mellett is elég ellenállóak maradjanak. Az idén is megengedett maradt a 2012-es lépcsős orrok elfedésére tavaly bevezetett "szépségtapaszok", a szerkezeti szereppel nem bíró kozmetikai panelek használata, amelyekkel elfedhetők a szabálynak megfelelő, de girbegurba felületek. Ezekkel a könnyű szénszálas lemezekből álló elemekkel már nem csupán az orrok tetején találkozhatunk (mint tavaly, lásd a 2013-as Red Bull elején a pirossal jelölt részt), a csapatok ugyanis körbe-körbe beborították velük a vékonyabb orrnyúlványokat, ahogy éppen kedvük tartotta. A Caterham elejének vízszintes ékalakú része szinte biztosan nem teherviselő elem, hanem azért lett ilyen, hogy a megfelelő módon irányítsa a hátrafelé áramló levegőt.

Variációk egy témára

„Ha körbenézünk a bokszutcában, azt látjuk, hogy minden autónak más az orra" – mutatott rá James Allison, a Ferrari technikai igazgatója. „Ez azért van, mert a szabályok meglehetősen nagy geometriai szabadságot biztosítanak. Ezt mindenki kihasználta."

Bár valóban sokféle megoldás született, alapvetően három különböző irányba fejlesztettek a mérnökök. Így született a Ferrari/Mercedes-féle széles porszívó-, a csapatok többsége által növesztett hangyászorr, és a legfeltűnőbb, a Lotus targoncaorra. Az utóbbi ráadásul aszimmetrikus is: nem pusztán optikai csalódás, hogy a két nyúlvány eltérő hosszúságú. A szabályok szerint csak egyetlen csúcs lehet, ezért tulajdonképpen a jobb oldali az igazi orrkúp, míg a bal oldali, amelynek 5 centiméterrel rövidebbnek kell lennie, hivatalosan nem is számít annak. Ez egy meglehetősen nagy tömegű konstrukció, cserébe viszont papíron aerodinamikailag előnyös, mert több levegőt terel az autó alá, mint a mezőny nagy részére jellemző keskeny nyúlványos rendszer.

Persze azok között sincs két teljesen egyforma. A legtöbb csapat egy szélesebb, a szárnytartókkal határolt csatorna közepébe helyezte el az orrnyúlványt, kivéve a Caterhamet: ők lényegében magára a nyúlványra szerelték a szárnyat.

Négy jellegzetes orrkúp-megoldás. A csapatok mind arra törekedtek, hogy az autó alá irányítsák a levegőt, ahol kihasználható a leszorítóerő növelésére Forrás: Putz Patrik

A Ferrari lapos keresztmetszetet választott. Ezzel beáldoztak valamit a hátrafelé tartó áramlatokból, az orr alatt viszont nagyobb leszorítóerőt kaptak, ami összefügghet azzal, hogy az F14 T oldaldobozai igen kicsik, így a hátsó leszorítóerőhöz szükséges áramlatok másfelé is megtalálhatják a maguk útját. Hasonló a Mercedes megoldása is, bár abban van egy rejtett trükk: az orr fordított U alakú, mintha a szárnyat tartaná, holott az csupán a kötelezően legalább 9000 mm² keresztmetszetű orrkúp, az igazi szárnytartó jóval hátrébb kezdődik. Az U alak alsó két széle nem is érhet le a szárnyig, 1 cm-rel felette megszakad, ezért teljesen szabályosnak minősül.

Melyik a legjobb?

Ha már szépségversenyt nem hirdethetünk, legalább megnézhetjük, melyik konstrukció működik a legjobban. Persze idő kell hozzá, hogy ez kiderüljön. Allison szerint teljesítményben nincs akkora eltérés az orrok között, mint látványban. „Azért nem egyformák a megoldások, mert az a rész nem különösebben meghatározó, sokféle működőképes koncepció létezik" – magyarázta. „Nincs igazi jelentősége: csak jó beszédtémát szolgáltat, mert az autók legelejéről van szó, amely könnyen látható." Ugyanezen a véleményen volt Luca Forbatto, az idei Toro Rosso vezető tervezője is, aki nemrég elhagyta a csapatot.

Vigyázat, a fordított U-alak csak trükk! Látszik, hogy az első szárny tartópillérei valójában hátrébb kezdődnek, de az így kialakított alagúttal irányítható a levegő Forrás: Mercedes

Ennek ellenére várható, hogy azt a megoldást, amely a pályán hatékonyabbnak mutatkozik a többinél, szokás szerint elkezdik lemásolni a többiek. Még az sem kizárt, hogy az év végére a legtöbb autó elején két aszimmetrikus nyúlvány lesz. De nyugalom: az FIA már lépett, és a 2015-os technikai szabálykönyvet úgy készül átírni, hogy megszabaduljunk a szépérzék elleni merényletnek ható orrkúpoktól.

Fent a 2013-as, lent a 2014-es McLaren. A különbség látványos Forrás: McLaren

Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ha még gyorsabban szeretne értesülni a Forma-1 legfrissebb fejleményeiről, vagy kíváncsi a kulisszák mögötti érdekességekre, kövessen minket a Twitteren, és figyelje az egész nap rendszeresen frissülő szürke dobozt a jobb oldali hasábban!