Prísavný efekt (2): Lotus 78 – monopost, ktorý zohral kľúčovú úlohu
Colin Chapman pri svojich cestách na druhú stranu Atlantiku v 60. rokoch minulého storočia pozorne sledoval tamojšiu automobilovú scénu. Mnohými vecami sa inšpiroval, ale preniesť ich do sveta monopostov nebola vôbec jednoduchá úloha. Nie inak tomu bolo aj pri aplikácii prísavného efektu.
Tento článok je súčasťou série o prísavnom efekte. Predchádzajúcu časť nájdete TU.
Navrhovanie pretekárskych áut bolo v 70. rokoch minulého storočia oveľa jednoduchším procesom, než akým je dnes. Bez prísnych bezpečnostných predpisov, ktoré sú dnes samozrejmosťou, boli monoposty oveľa jednoduchšie. Neexistovali žiadne počítačové programy, pomocou ktorých by bolo možné navrhnúť akúkoľvek časť monopostu, nehovoriac o jej vývoji. K dispozícii bolo len minimum vedeckých prác, ktoré by objasňovali dynamiku vozidla.
Veľká časť vtedajšieho vývoja bola vykonávaná pocitovo, na základe teórií a rôznych predpokladov a nikto v tej dobe nebol ochotnejší experimentovať viac ako Colin Chapman. Teórie potom overovali v praxi jazdec a jeho inžinier na základe dostupných údajov a spätnej väzby. Ale až keď prišli počítače, dokázali zistiť, prečo tá-ktorá vec funguje.
Dovtedy sa nikto vedome nepokúsil využiť čo najväčšiu časť spodnej časti auta na vytvorenie negatívneho vztlaku (povedané inak – prítlaku), ktorý by zlepšoval stabilitu auta a aj priľnavosť pneumatík k vozovke. Neexistovali žiadne bočné lišty, využívanie Venturiho efektov, nikto sa nezaoberal problémom, ako ovládať prítlak v strede auta, aby sa vyrovnal prítlak medzi prednou a zadnou nápravou.
Trojica Tony Rudd – Ralph Bellamy – Peter Wright sa už na jeseň 1975 pustila do hľadania aerodynamického efektu, ktorý by nahradil predné aj zadné krídla na monopostoch. Keď im šéf tímu Colin Chapman pridelil úlohu prehodnotiť základnú konfiguráciu monopostu F1, spomenuli si na svoje experimenty v BRM a odišli do aerodynamického tunela, aby túto myšlienku ďalej skúmali. Na pomoc si prizvali Charlieho Priora, prvotriedneho výrobcu modelov z tímu Esprit, ktorý postavil štvrtinové modely áut na rozsiahle testovanie v tuneli Donalda Campbella, ktorý sa nachádzal v Imperial College v Londýne.
Jeho výhodou bolo, že mal pohyblivú pásovú podlahu, ktorá napodobňovala povrch trate pod autom pri vysokých rýchlostiach. V tom čase to nebolo vôbec bežné a takýchto výskumov sa robilo veľmi málo. Testovacie modely boli bežne postavené na nehybnom povrchu, alebo boli zavesené v priestore. Malo to význam pre testovanie lietadiel, ale pre autá poskytoval takýto tunel len skreslené výsledky. Ak totiž v tuneli s pevnou podlahou spustíte predné krídlo nízko k zemi, stratí prítlak, pretože pri podlahe je oblasť nízkej rýchlosti, nazývaná aj hraničná vrstva, ktorá sa pohybuje oveľa pomalšie ako vzduch vo voľnom prúde nad ňou. Objavuje sa na každom povrchu a vyvoláva odpor spôsobený kontaktom častíc vzduchu s povrchom pohybujúceho sa objektu.
Preto keď sa konštruktéri pohrávali s aerodynamikou podvozku, vždy narazili na nezvyčajné aerodynamické efekty pri podlahe, ktorá simulovala vozovku, ale ktorá nebola pohyblivá. „Musíte mať pohyblivú podlahu, inak sa hraničná vrstva na podlahe oddelí, a akonáhle dôjde k jej oddeleniu, všetok vzduch prejde cez vrch auta a nič nejde dole,“ vysvetľuje Peter Wright.
Z tohto dôvodu mali všetky monoposty na začiatku 70. rokov predné krídla pomerne vysoko. Pohorelo na tom aj Ferrari, ktoré sa už v sezóne 1978 snažilo okopírovať koncept Lotusu, ale v Maranelle nemali k dispozícii túto technológiu. Výsledky, ktoré sa v tuneli získajú, je však potrebné aj správne interpretovať. Napríklad tím Shadow tiež používal tunel v Imperial College, ale Tony Southgate si neuvedomil potenciál, aký mu takýto výskum môže priniesť.
Zatiaľ čo dnes si konštruktéri bez aerodynamických tunelov nevedia svoju prácu predstaviť, v 70. rokoch bolo testovanie celého auta vo veternom tuneli v plienkach. V tej dobe to bol skôr merací nástroj určený na zaznamenávanie účinkov vývojových dielov než pokus o replikáciu toho, ako sa autá správali v reálnych situáciách. Celé je to oveľa komplikovanejšie, ako sa na prvý pohľad zdá.
Vývojové práce v aerodynamických tuneloch počas 70. rokov boli oveľa menej presné, dalo by sa povedať, že z dnešného pohľadu až primitívne. Boli nastavené tri parametre: jeden pre sklon, jeden pre vybočenie a jeden pre zdvih. Každý parameter sa zaznamenával cez kladkový systém a účinky sa merali najlepšie, ako sa dalo. Nebola to práve najpresnejšia veda, ale znamenalo to, že dizajnérsky tím mal viac údajov ako z jazdy monopostu na trati.
Dokonca aj dnes, viac ako 150 rokov od navrhnutia prvého aerodynamického tunela, existuje stále veľa aspektov, ktoré sa v tuneli nedajú simulovať. Autá napríklad nemôžu mať naštartované motory, takže nie je možné sledovať odvod tepla. Rovnako nie je možné simulovať mokré počasie a pôsobenie vzduchu v zákrute možno skúmať len v obmedzenej miere. Keď šiel Peter Wright prvýkrát do aerodynamického tunela, neexistovali žiadne také veci ako simulátory, výpočtová dynamika tekutín, dokonca ani kalkulačky. Pre svoje výpočty musel použiť logaritmické pravítko.
Nejaké náznaky, ktorým smerom sa vybrať, už síce boli, ale súviseli skôr s riešením iných problémov. „Všetko, čo som potreboval urobiť, bolo pospájať jednotlivé vlákna,“ spomínal neskôr Peter Wright. „Sledoval som interakciu medzi vozovkou a pretekárskymi autami od chvíle, keď ma Tony (Rudd – pozn. red.) zapojil do výskumu v BRM. Potom som išiel do Specialised Mouldings a postavili sme aerodynamický tunel, ktorý nemal pohyblivú podlahu, ale nasávanie, ktoré malo odstrániť hraničnú vrstvu pod autom. Veľa času som strávil pri práci na dvoch veciach: 2-litrové športové autá s bočnými chladičmi, kde som veľa času trávil s modelmi a sledoval som, ako zmena sklonu spodku ovplyvní tlaky pod autami. Robil som tiež výskum pretekárskych člnov, ktoré pôsobili proti vode a tunel bol pre tieto účely veľmi dobrý. Veľa sme skúmali ich stabilitu a spôsob, akým sa prevracajú. Potom Tony povedal, aby sme v týchto prácach pokračovali v Lotuse, ale v šesťdesiatych rokoch prichádzali podnety zo všetkých strán.“
Peter Wright a Tony Rudd pracovali už koncom 60. rokov v tíme BRM vo veternom tuneli na koncepte celokrídlového auta, ktoré malo vytvárať dodatočný prítlak. Ten využíval krídelká na oboch stranách monokoku, ktorých primárnou úlohou bolo odstránenie aerodynamických turbulencií medzi prednými a zadnými kolesami a možno aj nájdenie určitého prítlaku. Boli dokonca autormi štúdie o možnosti montáže obráteného profilu krídla. Tony Rudd testoval množstvo zmenšených modelov, ale nedostatok správnych testovacích metód a financií zo strany BRM znamenali, že vývoj skončil ešte v experimentálnej fáze.
Práve aerodynamický tunel s pohyblivou podlahou, bez ktorého nie je možné presne simulovať prúdenie vzduchu pod autom, je tým životne dôležitým nástrojom, ktorý ich predchodcovia nemali k dispozícii. Navyše, všetky tímy sa vo väčšej alebo menšej miere zameriavali na vplyv prúdenia vzduchu okolo bokov a ponad monopost. Okrem Gordona Murrayho z Brabhamu nikto iný neriešil prúdenie vzduchu pod ním. Avšak ani Murray sa nesnažil toto prúdenie využiť. Práve naopak – gumenými lemami a rôznymi rozbočovačmi na podlahe Brabhamu BT44 sa snažil prúdenie vzduchu pod autom obmedziť.
Riadenie prúdenia vzduchu okolo auta skúmal aj Robin Herd, ktorý dokonca vo februári 1970 na bokoch monopostu March 701 použil prídavné nádrže v tvare opačného krídla. Tie sa mali používať iba vo veľkých cenách, ktoré sa jazdili na dlhšie vzdialenosti, ale March ich používal aj v krátkych pretekoch. Jackie Stewart v tíme Tyrrell, ktorý bol zákazníkom Marchu, používal nádrže skôr na vyváženie hmotnosti monopostu.
Trvalo ďalších sedem rokov, kým sa tento dizajn uplatnil vo svete motoristických pretekov. Nádrže mali totiž podobný tvar, aký bol neskôr použitý pri podlahe v Lotuse 78. Na to, aby vytvárali prísavný efekt v roku 1970, však boli umiestnené príliš vysoko… ak ich totiž v aerodynamickom tuneli postavili na nehybnom povrchu nižšie, dosahovali pri testovaní nekonzistentné výsledky. Robin Herd sa preto ani nevenoval riadeniu prúdenia vzduchu, ktorý by musel uzavrieť pod nádržami a oddeliť ich od difúzneho prúdenia vzduchu okolo auta.
Základný koncept nového Lotusu bol rovnaký ako Chaparral C2, ktorý fungoval na princípe zníženia tlaku vzduchu pod autom a jeho zrýchlením cez difúzor. Ale Colin Chapman a jeho vývojový tím pristúpil k riešeniu problému oveľa dôkladnejšie a vedeckejšie ako Jim Hall. Bol to však pomalý a namáhavý proces s množstvom ručne robených výpočtov.
Výskumný tím sa najskôr zameral na chladiče. Tie bolo potrebné umiestniť inak, ako bolo v tej dobe bežné. Tony Rudd si vtedy spomenul na vývoj leteckého motora Rolls-Royce, na ktorom sa spolupodieľal. Ten bol určený pre bombardér De Havilland Mosquito, ktorý mal chladič upevnený na nábežných hranách krídel, pričom horúci vzduch vychádzal ďalej vzadu na krídle. Podobne boli chladiče umiestnené aj v pripravovanom aute. Bol vyrobený model, ktorý bol hneď otestovaný vo veternom tuneli. Na Vianoce už mohol Tony Rudd z Imperial College poslať svojmu šéfovi priaznivú správu: „Moskyto letí.“
Bol to celkom dobrý spôsob, ako umiestniť chladiče a nádrže bez aerodynamických obmedzení, ale Peter Wright s Ralphom Bellamym si to ešte odkonzultovali s Robinom Herdom z tímu March. Montáž chladičov tesne za predné zavesenie zvýšila hmotnosť vpredu, čo sa ešte zlepšilo namontovaním olejového chladiča do prednej časti vozidla a polohou jazdca ďaleko vpredu monopostu. Vznikol tak priestor pre umiestnenie troch palivových nádrží za sedadlom jazdca. Tie sústredili zaťaženie okolo ťažiska auta, čím vývojový tím splnil Chapmanovu požiadavku, aby zmena v ovládaní auta bola minimálna, keď sa počas pretekov zníži objem paliva.
Súviselo to aj s predpismi pre sezónu 1977, ktoré určovali maximálne množstvo benzínu v palivových nádržiach, takže vzhľadom na dĺžku pretekov bolo nutnosťou mať tri palivové nádrže. Na žiadosť Maria Andrettiho bol zabudovaný systém preferenčného odvádzania paliva, ktorý poznal z pretekov na americkom kontinente. Pomocou neho si jazdec mohol zvoliť poradie a stupeň, v akom sa tri nádrže vyčerpajú, čím mal možnosť počas jazdy ďalej vylaďovať vyváženie monopostu.
Akonáhle padlo rozhodnutie o celkovom formáte Lotusu 78, Ralph Bellamy začal kresliť auto, zatiaľ čo Peter Wright sa hlbšie zaoberal jeho aerodynamikou. Mike Cooke postavil a prevádzkoval testovacie zariadenie, ktoré simulovalo pretekárske zaťaženie každého komponentu hneď, ako bol vyrobený. Ak bola zistená čo i len drobná odchýlka, znamenalo to okamžitú zmenu dizajnu, až kým tuhosť súčiastky nevyhovovala. Tento postup sa ukázal ako nepostrádateľný pri budovaní konštrukčnej spoľahlivosti nového auta. Jeho úlohou bolo určiť aj niektoré nedostatky typu 77, ktorý Lotus používal v sezóne 1976.
Keď Ralph Bellamy dokončil svoje návrhy na podvozku, Martin Ogilvie podrobne rozkreslil odpruženie a ďalšie pohyblivé časti. Potom to spojili s dizajnom karosérie. V čase, keď sa Colin Chapman rozhodol, že nové auto nasadí do pretekov, jeho výskumná a vývojová skupina mala za sebou viac ako 150 samostatných výskumných úloh, nazhromaždila tri a pol kilometra záznamovej pásky (ekvivalent veľkosti dnešných počítačových dát), dokončila 54 testov a celkovo strávila v aerodynamickom tuneli v Imperial College 400 hodín.
Kúzlo nového Lotusu však spočívalo v jeho bočniciach, v ktorých boli umiestnené palivové nádrže v tvare krídla umiestnené okolo ťažiska auta, s chladičmi pred nimi s úchytmi à la Mosquito, ktoré odvádzali vzduch nahor cez vetracie otvory v hornej časti bočníc. Plocha naklonenej roviny, ktorá vedie vzduch hore ponad palivové nádrže, bola v skutočnosti hornou stranou krídla. Za sacím otvorom bočníc tesne za predným zavesením boli vpredu spodné strany nádrže zakrivené smerom nahor k ich zadným okrajom a končili v jednej línii s uchytením motora, aby pri prúdení vzduchu vytvárali obrátenú časť krídla.
Prúdenie vzduchu sa podobne ako prúdenie tekutín riadi Bernoulliho princípom, podľa ktorého sa tlak znižuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Jeho podstatou je zákon o zachovaní energie. Prítlak je vytváraný rozdielom tlakov v hornej a dolnej časti pohybujúceho sa telesa. Priestor medzi podlahou a vozovkou mal preto tvar Venturiho trubice, aby sa prechádzajúci vzduch zrýchlil a tým sa znížil tlak, čím sa dosiahlo „prisatie“ auta k trati. Trubica aplikovaná na monopost vytvárala tunel, ktorý mal zužujúcu sa časť, za ktorou sa rozširoval. V pozdĺžnej rovine sa tunel rozširoval smerom hore od vozovky a v zvislej rovine ju ohraničovali bočnice.
Sací otvor tunela zo začiatku trochu miatol súperov, ktorí si mysleli, že slúži na prívod vzduchu k chladičom, ktoré boli umiestnené hneď za ním. Bolo to však umiestnenie a uhol týchto chladičov spolu s tvarovaním prídavných palivových nádrží, ktoré vytvorili vnútorný tvar Venturiho tunela v bočniciach, čo bolo rozhodujúce pri využívaní prúdenia vzduchu. Vzduch, ktorý prechádzal cez tunel sa stlačil v sekcii od úzkeho vstupného otvoru do centrálneho hrdla a potom sa ďalšou náhlou expanziou zrýchlil na výstupe z bočníc tesne pred zadnými kolesami a ich zavesením.
Vstup vzduchu do priestoru pod bočnicami bol tesne pri zemi, čo výrazne zväčšovalo účinok prísavného efektu zrýchlením prúdenia vzduchu, ktorý bol nasávaný cez túto malú medzeru medzi povrchom dráhy a spodkom chladiča. Keď bolo auto pritláčané k dráhe, medzera sa so zvyšujúcou rýchlosťou zmenšovala, čím dochádzalo k nárastu rýchlosti vzduchu prúdiaceho pod autom a vznikal tak prísavný efekt.
Peter Wright to neskôr opísal vo svojej knihe Formula 1 Technology: „Objavili sme efekt medzery medzi spodkom chladiča a povrchom dráhy, a keď sme si uvedomili, aké dôležité to v skutočnosti je, porozprávali sme sa o tom s Frankom Irvinom, ktorý na Imperial College robil výskum plachtenia vetroňov.“
Irvine im vysvetlil, že v priestore medzi podlahou auta a vozovkou vlastne vytvorili tunel, pričom vozovka bola jednou stranou tohto tunela. Prietok vzduchu si tak môžu vypočítať z geometrie tohto tunela. Ale kľúčovou vecou bolo, koľko vzduchu ide pod auto a koľko nad ním. Tvar poskytne distribúciu vzduchu, ale jeho množstvo bude závisieť od medzného bodu, v ktorom sa vzduch oddeľuje, aby prechádzal nad a pod auto.
Závisí to od toho, aké prekážky má prúdiaci vzduch na vrchu auta, aký čistý je jeho spodok, čo sa deje v zadnej časti auta a aký je tam tlak. Jednoducho povedané, keď vzduch prechádzajúci cez hornú časť auta vytvára vztlak, vzduch prúdiaci dole, vytvára prítlak, pretože ho zrýchľujete a celý tento proces reguluje zadné krídlo. „Bolo to naozaj jednoduché, keď mi dobrý aerodynamik ako on vysvetlil, čo sa deje.“ Výsledky boli prezentované Colinovi Chapmanovi, ktorý dal svojmu konštruktérskemu tímu voľnú ruku v procese prenesenia podlahy v tvare obráteného krídla na pretekársku dráhu.
Počiatočné experimenty ukázali, že by tento koncept mohol fungovať. Veľa základných prác bolo zameraných na to, čo sa dialo pod autom, a to najmä pri presnom usmerňovaní vzduchu. Pod krídlovými časťami sa týmto spôsobom vytvárala oblasť nízkeho tlaku, schopná auto doslova prisať k povrchu vozovky. Ostávalo vyriešiť už len jediný kľúčový krok – ako zabrániť vzduchu z oboch strán podlahy, aby sa dostával do tohto priestoru, teda krok, ktorý konštruktéri nespravili pri krídlovom monoposte BRM P142 ani pri návrhu Marchu 701.
Dlhá, rovná pohyblivá podlaha veterného tunela bola postavená z hliníkovej voštiny a priniesla so sebou pri testovaní úplne nový súbor problémov. Tým, že spodná strana auta vytvára sanie, v skutočnosti pritláča auto k vozovke. Ale v tuneli to bolo presne naopak a auto priťahovalo pohybujúci sa pás smerom k sebe. Takže pohyblivý pás musel mať svoje vlastné odsávanie, aby zostal po celú dobu skúšky plochý. Množstvo vývojovej práce bolo zameranej na efektívne vytláčanie vzduchu cez zadnú časť monopostu. Avšak stále to nebolo celkom ono. A práve vtedy tím okolo Petra Wrighta učinil objav, ku ktorému vlastne došlo omylom.
Keď model auta vytiahol pohyblivý pás aerodynamického tunela smerom nahor k spodnej strane modelu, priestor pod autom sa uzavrel a prítlak sa zrazu enormne zvýšil. Všetci boli spočiatku zmätení a mysleli si, že skutočne išlo o omyl a prístroje ukazujú neprirodzenú odchýlku.
V tuneli na modeli zaistili jeho bočnice drôtenými výstuhami a výsledky boli opäť konzistentné, avšak hodnoty prítlaku boli nižšie. Keď na bočnice pripevnili kúsok kartónu, zvýšil sa prítlak prakticky o 50 percent, zatiaľ čo odpor sa zvýšil len minimálne. Pokus ešte niekoľkokrát zopakovali a výsledky boli rovnaké – a to bol ten magický moment, keď si uvedomili, že rozlúskli tajomstvo prísavného efektu na monoposte s odkrytými kolesami. „Sledovali sme, ako sa medzera mení. Ale čo ak tam tú medzeru nechcete?“ zaspomínal si na tento okamih Peter Wright. Nebolo ťažké presvedčiť Colina Chapmana, že toto je cesta, ktorou sa treba vydať. Ten dal hneď pokyn Ralphovi Bellamymu, aby pri návrhu monopostu začal okamžite pracovať s týmto konceptom.
Akokoľvek bol tento moment vzrušujúci, ďalšou fázou bolo vyvinúť systém, ktorý bude efektívne fungovať na trati. Predĺženie bočnice až na trať by nefungovalo. Bolo potrebné vymyslieť niečo flexibilné, čo by sa neopotrebovalo alebo nezlomilo pri kontakte s niečím takým jednoduchým, ako je nerovný povrch dráhy, ktorý mohol spôsobiť veľké problémy. Jim Hall to vo svojom aute Chaparral vyriešil pomerne jednoducho, keď cez prevodové lanko mohol jazdec ovládať lišty priamo z kokpitu. Vo Formule 1 by takýto spôsob ale mohli ostatní napadnúť ako pohyblivý aerodynamický diel, čo bolo už v tom čase zakázané.
Existoval však precedens, keď Brabham a McLaren v sezóne 1974 používali v prednej časti podlahy gumené lamely, ktorých účelom bolo odvádzať vzduch preč od podlahy. Keď Gordon Murray zistil, že lamely majú pri brzdení tendenciu opotrebovávať sa, umiestnil ich ďalej dozadu a zistil, že pod autom sa vytvorila malá oblasť nízkeho tlaku, ktorá generovala približne 70 kilogramov prítlaku.
Podobné vychytávky použil aj McLaren pre svoj prvý majstrovský monopost M23. Brazílsky konštruktér Ricardo Divila bol jedným z ďalších inžinierov pracujúcich v tejto oblasti. Na svoj výskum síce nezohnal aerodynamický tunel s pohyblivou podlahou, ale už na Veľkej cene Brazílie v roku 1976 predstavil lišty na monoposte Copersucar. Ich úlohou bolo zabrániť, aby sa vzduch neprivádzal od kolies do citlivej oblasti pod autom. V skutočnosti v závere sezóny 1976 aj ostatné tímy stále viac začali skúmať vplyv podlahy na aerodynamiku. V Lotuse sa teda vybrali cestou posuvnej obruby vloženej na spodnú časť bočníc.
Do vymyslenia systému, ktorý by efektívne fungoval, investoval celý tím Lotus veľkú časť úsilia a v jednej chvíli na ňom pracovalo viac ľudí ako na samotnom aute. Problémom bolo nájsť materiál, ktorý by neprepúšťal vzduch, a ktorý by zároveň pri vysokých rýchlostiach prežil kontakt s nerovným povrchom vozovky.
Problém bol v tom, že ako rástol prítlak, auto bolo ešte viac prisávané k zemi. Muselo sa nájsť také riešenie, pri ktorom by sa lišty dotýkali zeme, keď monopost stojí, ale aby zároveň mohli stúpať, keď na auto pôsobili sily, v dôsledku čoho bolo pritláčané k trati. Tím mohol začať s experimentmi priamo na aute už koncom roka 1976, ale napokon sa rozhodol počkať, pretože sa obával, že ostatné tímy sa tohto nápadu chytia a zapracujú riešenie do návrhov svojich monopostov na nasledujúcu sezónu.
Prvý prototyp Lotusu 78 dostal interné označenie JPS-15 – skratka bola poctou cigaretovej značke John Player Special, hlavného sponzora tímu Imperial Tobacco. V júli 1976 ho tajne testoval Mario Andretti. Auto ešte nemalo postranné lišty a testovanie ukázalo, že aerodynamické hodnoty boli o 25 až 30 percent nižšie, ako sa predpokladalo v aerodynamickom tuneli. Hoci Lotus vyvíjal aj novú vlastnú prevodovku, nebola na tomto prototype použitá, aby tím podľa Chapmanových slov obmedzil všetky neznáme. Ako sa potom ukázalo, prvé verzie tesniacich líšt, po anglicky skirts, teda sukní (v minulosti sa používalo aj označenie zásterky) mali ľahkú konštrukciu, no rýchlo sa opotrebovali.
Lotus neskôr experimentoval s nylonovými kefami na konci tuhšieho polypropylénového materiálu. Peter Wright navrhol, aby konce týchto líšt boli uzavreté cellitovými koncovými platňami a pod lištou sa rozprestieral záves štetín, ktorý mal zabrániť vonkajšiemu vzduchu dostať sa do oblasti s nízkym tlakom. Aj kefy sa však príliš otierali o povrch trate, takže prísavný efekt zmizol už po odjazdení pár kôl.
Riešenie problému napokon Wright našiel na Imperial College, kde počas obedu diskutoval s ľuďmi z baníckej fakulty. Tí mu odporučili, aby použil keramiku. „Presvedčili sme spoločnosť NGK, ktorá nám dodávala zapaľovacie sviečky, aby vyrobila keramické trecie pásiky, ktoré boli len veľmi krátkymi kúskami valcovanej keramiky, 100 mm dlhé a v priemere 8-10 mm hrubé. Jedného z nás, možno aj mňa, napadlo zobrať montážnu lištu z markízy nákladného auta, do ktorej sme zasunuli keramické lemy a prilepili ich do nej. A to sme použili. Skutočná inovácia!“
Keramické trecie pásiky boli umiestnené na spodný okraj, aby sa zabezpečila dostatočná životnosť počas pretekov, hoci z pohľadu hmotnosti to nebolo ideálne riešenie. Celá lišta prakticky vypĺňala priestor od predného k zadnému kolesu a bola vložená za stenu bočnice. Pružinový mechanizmus z polypropylénových čapov a dištančných pružín vo vnútri bočnice tlačil lištu nadol a zároveň pomáhal kontrolovať výšku zdvihu. Kľúčový test prebehol v Kyalami, kde Lotus skúšal polypropylénové lišty, ktoré však stále poriadne netesnili.
Nigel Bennett opísal, ako v tíme prišli na správne riešenie: „Colin poslal Boba Dancea do železiarstva v Johannesburgu, aby zohnal nejaký veľký, mohutný hliníkový panel, ktorý sa priskrutkoval k lište, čím sa lišta prestala kývať a celá tá vec začala fungovať.“ Lišta tak mohla byť stále v kontakte s vozovkou, a to aj pri prejazde nerovností a dokonca aj vtedy, keď sa auto nakláňalo v zákrutách, pri brzdení, alebo pri akcelerácii.
Deň D nastal 21. decembra 1976, keď bol na recepcii v londýnskom Royal Garden Hotel verejnosti predstavený nový John Player Special Mark III, alias Lotus 78. Bolo to pritom už druhé šasi, ktoré nieslo označenie JPS-16. Jeho monokok bol štíhly, podobne ako pri predchádzajúcom type 77, ale na rozdiel od neho mal široké bočnice medzi prednými a zadnými kolesami. Karoséria bola tvorená sklolaminátovými panelmi. Monokok zahŕňal hlavnú časť nádrže za ramenami jazdca, zatiaľ čo jeho nohy uzatváral šesťhranný štrukturálny panel s vetracím otvorom. Trup bol ľahký a tuhý vďaka použitiu duralhliníkového sendvičového plechu Cellite. Prevodovka napokon ostala rovnaká ako u predchodcov – manuálna päťstupňová Hewland FGA 400 s priamym radením. Celková hmotnosť monopostu bola 578 kilogramov pri dĺžke 4547 mm, šírke 2146 mm a výške 914 mm.
Od pôvodného prototypu JPS-15 sa predstavený monopost líšil tým, že mal o 4 palce (10,16 cm) dlhšiu zadnú časť monokoku, všetky nasledujúce 78-ky boli vyrobené podľa vzoru JPS-16 s kratším monokokom a nádržou na motorový olej integrovanou s krytom medzi motorom a prevodovkou. Bola to ďalšia z mnohých inovácií.
Dovtedy boli olejové nádrže na pretekárskych autách veľké a narúšali prúdenie vzduchu. Keď bol motor posunutý viac dopredu, aby sa dosiahlo čo najlepšie rozloženie hmotnosti, medzi prevodovkou a motorom sa vytvoril priestor. Vtedy dostal nápad Colin Chapman: „Prečo tam nedáme nádrž na olej, keď máme priestor, ktorý nepotrebujeme?“ Skrátila sa aj dĺžka medzi oboma nápravami. Ich rázvor bol 107 palcov (2,718 metra) oproti 110 palcovému (2,794 metra) prototypu. Pôvodný vývojový prototyp JPS-15 bol predaný Héctorovi Rebaqueovi, ktorý s ním jazdil vo svojom súkromnom tíme v sezónach 1978 a 1979 a v nemajstrovských pretekoch začiatkom 80. rokov.
Nigel Bennett, bývalý inžinier Firestone, ktorý sa k tímu pripojil na konci sezóny 1974, vykonal testy palubných prístrojov pomocou zapožičaného vybavenia z Goodyearu, zatiaľ čo Mario Andretti a jeho tímový kolega Gunnar Nilsson sa mohli pustiť do testovania. Najmä Američan s autom odjazdil tisícky kilometrov na testovacej dráhe Lotusu v Hetheli a neskôr aj v Snettertone, Silverstone a Le Castellet.
Prvým problémom bolo udržať pružinový mechanizmus líšt bez nečistôt a gumy z dráhy, druhým bolo zabezpečiť, aby boli lišty pružné a nedali sa posúvať. Nylonové kefy boli poréznejšie, čo spôsobovalo unikanie vzduchu, ale Lotus začal sezónu s týmto riešením. Až v Španielsku boli prvýkrát použité pevné lišty z nylonového voštinového panelu, ktoré napokon čiernozlaté monoposty používali po zvyšok roka.
Pri testovaní sa vyskúšalo sedem rôznych geometrií zadného zavesenia. Pri interakcii s povrchom trate bola potrebná ich tuhšia konštrukcia, aby sa zachovali aerodynamické efekty podlahy. Ale jazdci začali najviac zúriť, keď mechanici znížili rozchod kolies vpredu. Ten bol pri type 78 napokon predĺžený takmer na maximum (1702 mm), ktoré umožňovali predpisy. Prítlak vytváraný podlahou je násobkom rýchlosti prúdiaceho vzduchu a plochy, na ktorú pôsobí. Z toho vyplýva, že auto malo nielen maximálnu šírku povolenú predpismi, ale aj dlhší rázvor, ako bolo bežné v danej dobe, aby sa dosiahla maximálna dĺžka podlahy.
Navyše tento prítlak nevytváral takmer žiadny odpor, čo bolo v úplnom protiklade s tým, aký odpor vytvárali krídla a karoséria monopostu. Priľnavosť prednej časti Lotusu 78 bola najväčšia, akú dovtedy jazdci poznali. To umožnilo použitie takmer nulových sklzových diferenciálov na obmedzenie pretáčania kolies. Tento krok urobili mechanici na žiadosť Maria Andrettiho.
Nový Lotus 78 debutoval na úvodných pretekoch sezóny 1977 v Argentíne a Mario Andretti získal prvé víťazstvo v Long Beach o tri veľké ceny neskôr. Monopost sa súperom zdal byť obrovský, čo okamžite rozpútalo diskusie v padoku. Trvalo však niekoľko pretekov, kým sa naplno prejavil potenciál nového auta. Spočiatku sa „len“ vyrovnalo najlepším konvenčným autám. Tvar Venturiho tunela bol upravený a prinášal aerodynamický prítlak viac dopredu, než by bolo ideálne, čo v Lotuse ešte nevedeli.
Najnižší tlak totiž existuje v mieste vstupu prúdiaceho vzduchu do difúzoru, teda v mieste najnižšieho bodu podlahy. Pre monopost pohybujúci sa pomerne vysokými rýchlosťami by sa malo toto miesto nachádzať za jeho ťažiskom (v smere jazdy). V takomto prípade sa monopost definuje ako aerodynamicky stabilný. V Lotuse tento problém vyriešili väčším zadným krídlom, ktoré slúžilo na vyváženie monopostu. To malo za následok veľký odpor na rovinkách, kde bol Lotus 78 oproti svojim súperom pomalý. Viditeľné to bolo najmä na rýchlych tratiach ako Hockenheim a Österreichring, kde boli Ferrari a McLaren oveľa rýchlejšie ako typ 78.
Mario Andretti vyhral ešte v Jarame, Dijone a najsladšie víťazstvo pre amerického jazdca talianskeho pôvodu prišlo v Monze, kde bol pre ostatných súperov jeho Lotus 78 jednoducho nedostižným. Pomohlo mu aj použitie menšieho zadného krídla, čo výrazne znížilo koeficient odporu vzduchu. Tímový kolega Gunnar Nilsson pridal piate prvenstvo v belgickom Zolderi. Andretti odjazdil v sezóne 1977 na prvej pozícii viac pretekárskych kôl ako ktorýkoľvek iný jazdec. Mohlo ich byť oveľa viac, nebyť piatich porúch motorov Cosworth špeciálne vyvíjaných pre Lotus, ktoré mali problém s rezonanciou pružiny ventilu.
K tomu si prirátajme jednu poruchu zapaľovania a tri kolízie rodáka z Istrijského polostrova. Najviac boleli vypadnutia na Silverstone a v Kanade, kde motor vypovedal službu zhodne tri kolá pred koncom, keď bol Američan bezpečne vo vedení. Práve na anglickom okruhu začala nepríjemná séria štyroch porúch motora v rade, ktoré stáli Andrettiho a Lotus titul majstra sveta už v sezóne 1977. O rýchlosti nového monopostu svedčí aj sedem vyhratých kvalifikácií, v čom sa mu vyrovnal len obhajca titulu James Hunt, ktorý získal o jedno najlepšie postavenie na štarte menej.
Celkovo si však jazdci Lotus 78 obľúbili pre pocit bezpečnosti, ktorý im poskytoval v zákrutách. Svojich súperov často prekonávali po vonkajšej strane, kde bolo len minimum priľnavosti. Monopost exceloval predovšetkým na začiatku zákrut a na výjazde z nich, kde mohol využiť väčšiu trakciu. Mario Andretti a Gunnar Nilsson si v zákrutách užívali výhodu prítlaku, ktorý bol približne o 15 percent väčší, ako mali najlepšie autá zo zvyšku štartového poľa.
V piatych pretekoch v belgickom Zolderi Andretti vyhral kvalifikáciu s rozdielom 1,5 sekundy a svet Formuly 1 si konečne uvedomil, že za rýchlosťou Lotusu 78 musí byť nejaký trik. Keď sa neskôr Američan objavil v boxoch, bol Colin Chapman údajne nahnevaný na svojho jazdca, pretože odhalil celý rozsah výkonnostnej výhody revolučného auta. Chapman a ďalší členovia tímu Lotus sa dlho úspešne vyhovárali, keďže skutočný dôvod ich rýchlosti pred pohľadmi konkurencie veľmi dobre skrývali bočnice auta.
Našťastie pre Lotus, potenciál jeho riešenia čiastočne pred ostatnými tímami zamaskovalo aj väčšie zadné krídlo. Keď sa objavila výrazne prepracovaná koncepcia v podobe Lotusu 79, bolo už pre ostatné tímy neskoro. Súperi sa teraz museli snažiť dobehnúť vývoj a vyriešiť všetky nástrahy prísavného efektu, ktorými si už Lotus prešiel.
