Prísavný efekt (6): Brutálne posledné tri sezóny | Magazín F1 - F1online.sk

Prísavný efekt (6): Brutálne posledné tri sezóny

fotka k článku undefined
zdroj: Twitter/F1

Predpisy Formuly 1 až do vlaňajšej sezóny vyžadovali, aby autá mali rovnú podlahu. Toto pravidlo bolo zavedené v roku 1983, aby sa zabránilo jej využívaniu na zvýšenie prítlaku. Výsledkom bolo, že tímy museli hľadať stratený prítlak čoraz sofistikovanejšími aerodynamickými prvkami v hornej časti monopostu – zložitými krídlami a deflektormi.

Tento článok je súčasťou série o prísavnom efekte. Predchádzajúce časti nájdete tu:

Ich nevýhodou je, že horšie fungujú v turbulentnom vzduchu vytváranom vpredu idúcim autom, čo stále viac sťažovalo nasledovanie monopostu a tým aj predbiehanie.Tieto dôvody už po Vianociach určite zachytil každý priemerný fanúšik Formuly 1. Prečo sa teda kráľovská disciplína a s ňou aj ostatné kategórie monopostov rozhodli vzdať sa aerodynamicky tvarovanej podlahy? Dôvodov bolo viacero.

Keď Colin Chapman v polovici 70. rokov minulého storočia upriamil svoju pozornosť na aerodynamiku podlahy monopostu, bez toho, aby si to uvedomoval, dosiahol najväčší nárast výkonu v modernej ére motoristického športu. Lotus 78 inicioval revolúciu a Lotus 79 ukázal, čo sa dá s týmto konceptom auta získať.

Pochopenie aerodynamiky počas jednej sezóny spôsobilo dovtedy nevídaný skok vpred a určilo trendy, ktoré pretrvávajú dodnes. Prúdenie vzduchu a to, ako vplýva na monopost pri vytváraní prítlaku a znižovaní jeho odporu a ako môže byť použité na chladenie, zostáva dôležitým aspektom aj pri návrhu moderných pretekárskych áut. Čas strávený vo veternom tuneli sa stal kľúčovým nástrojom výkonnosti až do tej miery, že musel byť regulovaný. Doteraz tvarovaná podlaha vyzerala, ako slepá vetva vo vývoji monopostov Formuly 1, ale dnes sa skôr ukazuje, že geniálny šéf tímu Lotus vlastne len predbehol svoju dobu.

Argumenty požadujúce zákaz prísavného efektu od sezóny 1983 sa týkali hlavne bezpečnosti. Dôvodov bolo viac než dosť. Ten hlavný súvisel s okruhmi, na ktorých sa vtedy pretekalo. Tie mali oveľa menšie únikové plochy ako dnes a pre vyššie rýchlosti, ktoré dosahovali monoposty s prísavným efektom v zákrutách, sa ukázali ako nedostatočné. Ďalším boli nerovnosti na povrchu tratí, ktoré spôsobovali náhlu stratu prísavného efektu, po ktorej sa monoposty zvyčajne ocitali mimo trate.

Celý problém bol spôsobený dynamikou samotného monopostu. Vzdialenosť podlahy od vozovky totiž nie je konštantná, ale vplyvom zotrvačnosti sa mení počas jazdy. Tú ovplyvňuje stlačenie pružín zavesenia náprav pri akcelerácii (zaťažená je zadná náprava), brzdení (predná náprava), prejazde zákrut (auto sa nakláňa dovnútra zákruty), nerovností, ale aj obrubníkov. Dochádza tak k zmene vzdialenosti podlahy od trate medzi jej prednou a zadnou časťou. Ak napríklad monopost brzdí pred zákrutou, nos auta s predným krídlom sa približuje k trati, čo ešte viac zvyšuje prítlak v tejto časti. Zadná časť sa naopak zvýši a stráca časť prítlaku, čo môže spôsobiť až pretáčavosť monopostu. Na výjazde zo zákruty je to zase naopak a môže dochádzať k nedotáčavosti. Colin Chapman si tento problém veľmi dobre uvedomoval a dospel až k prvotným návrhom aktívneho zavesenia. Jeho nasadenia do veľkej ceny sa už ale nedožil.

Ďalším problémom bolo, že výkonnosť monopostov sa zvyšovala skokovo a FIA ako regulačný orgán v oblasti technických predpisov často ani nestíhala na tieto zmeny adekvátne reagovať. O všetkom hovoria napríklad čísla, ktoré uviedol Peter Wright v dnes už klasickom článku v časopise International Journal of Vehicle Design v roku 1983. Bolo to v podstate po prvý raz, keď niekto uviedol presné čísla o sile generovanej tvarovanou podlahou vo Formule 1.

Pri rýchlosti 241 km/h (150 míľ za hodinu) Lotus 79 generoval prítlak 45 kilogramov z predných krídel, 90 zo zadného krídla a 180 kilogramov z prísavného efektu. Celkovo to bolo viac ako 315 kilogramov na auto s celkovou hmotnosťou 610 kilogramov. Tempo vývoja bolo také veľké, že o dva roky neskôr pri rovnakej rýchlosti generovali krídla monopostov 272 kilogramov, zatiaľ čo hodnota prítlaku z prísavného efektu sa vyšplhala už na 1088 kilogramov, čo je takmer dvojnásobok minimálnej hmotnosti auta. Svet veľkých cien sa za dva roky doslova prevrátil hore nohami.

Čoraz viac sa preto začalo hovoriť aj o schopnosti riadiť auto Formuly 1 s prísavným efektom, ktorého kúzlo spočívalo v tom, že čím rýchlejšie monopost išiel, tým mal väčšiu priľnavosť. Pre vtedajších pilotov bola jazda s takýmito monopostami ako z iného vesmíru. Ich telá boli vystavené silám, o ktorých sa predtým nikomu ani nezdalo. Nezabúdajme pritom, že o nejakej životospráve, tréningu, alebo nebodaj kondičke nikto z nich vtedy ani nechyroval.

Za všetko hovoria hodnoty bočného preťaženia, ktoré na jazdcov pôsobili. Ak v päťdesiatych rokoch dosahovali odstredivé sily 0,6 až 0,7 G, v šesťdesiatych rokoch, keď mali monoposty širšie kolesá a motor bol umiestnený za jazdcom, to bolo už 1 G. Pred príchodom prísavného efektu tieto sily s použitím predných a zadných krídel dosahovali 1,5 G. V Lotuse 79 vďaka väčším rýchlostiam narástli už 3 G. A to bol len začiatok, pretože nasledoval ďalší vývoj, keď všetky tímy tento koncept okamžite zakomponovali do svojich áut.

O tom, ako rástli priemerné rýchlosti, svedčia aj dosahované časy. V sezóne 1977, teda na počiatku éry prísavného efektu, bol najlepší čas Jamesa Hunta na McLarene M26 v kvalifikácii v Silverstone 1:18,49 minúty, čo znamenalo priemernú rýchlosť 216,440 km/h. O dva roky neskôr Alan Jones s monopostom Williams FW07, ktorý používal rovnaký motor Ford Cosworth DFV, zaznamenal čas 1:11,88 minúty a priemernú rýchlosť 236,344 km/h. To je zrýchlenie o 6,61 sekundy a 20 km/h za dva roky!

K tomu sa pridal aj nástup výpočtovej techniky, čo spôsobilo, že od začiatku 80. rokov nastal aj neuveriteľný vývoj v oblasti prísavného efektu. Rýchlosti rástli ešte viac a ich eskalácia v zákrutách sa stávala skutočným problémom. „To, čo urobil tím Lotus, bolo dobrodružné, no už sme vstúpili do obdobia motoristického športu, v ktorom sa šport stal veľmi profesionálnym, veľmi technickým, veľmi rutinným štandardným inžinierstvom a inovácie ustúpili,“ spomína si na toto obdobie Peter Wright. „S príchodom počítačov sa všetko viac optimalizovalo, lepšie pochopilo a bolo menej priestoru na inovácie, pretože sme mohli urobiť výpočet a dokázať, že to nebude fungovať.“

Športový riadiaci orgán Medzinárodnej automobilovej federácie FISA, ktorý vznikol v roku 1978 z Medzinárodnej komisie pre šport (CSI) a plnil regulačné úlohy dnešnej FIA, sa snažil zakázať prísavný efekt. Zatiaľ čo správanie monopostov vyzeralo dobre na papieri a aj vo veternom tuneli, ukázali sa tieto autá v skutočnosti ako veľmi nepredvídateľné. Nikdy totiž nedokázali zaručiť konštantnú úroveň prítlaku.

FISA argumentovala najmä tým, že ak sa poškodia tesniace lišty pod bočnicami, či už vplyvom nerovností, alebo pri kontakte s iným autom, oblasť nízkeho tlaku pod autom sa naruší a prísavný efekt prestane fungovať. Strata priľnavosti prišla v takýchto situáciách náhle, monopost následne vyletel z trate obrovskou rýchlosťou a z jazdca sa stával bezmocný pasažier, čo so sebou prinášalo riziko ťažkých nehôd.

Ďalším veľkým problémom, hlavne monopostov malých tímov, bol fenomén známy ako „porpoising“, teda poskakovanie monopostov, ktorý bol aj hlavnou témou tohtoročných predsezónnych testov. Tento jav nastáva pri zatlačení predného zavesenia vyvolanom prítlakom predného krídla až do tej miery, že sa obmedzí prúdenie vzduchu pod autom. Veľká časť generovaného prítlaku sa tak zníži a predná časť auta sa následne odľahčí a zdvihne, čím sa prítlak obnoví a celý cyklus sa v krátkych časových intervaloch opakuje. Poskakovanie bolo pri niektorých autách také výrazné, že sa začali kývať smerom dopredu a dozadu, čo v niektorých prípadoch viedlo až k uvoľneniu, alebo zlomeniu tesniacich líšt. Niektorým jazdcom sa dokonca pri takejto jazde robilo nevoľno.

Možností, ako poskakovanie obmedziť, alebo odstrániť je niekoľko. Najjednoduchšou je nastaviť tuhšie odpruženie, čo ale prenáša všetky rázy pri prejazde nerovností na jazdca. Najďalej v tomto smere zašli Williams a Brabham. Oba britské tímy dosiahli také nastavenia pružín a tlmičov, že na konci éry prísavného efektu svoje autá testovali aj s absolútne pevným zavesením.

Ďalšou možnosťou je úprava tvaru podlahy tak, aby sa oblasť s najnižším tlakom pod monopostom vytvárala medzi osami predných a zadných kolies, čím sa dosiahne rovnomernejšie stláčanie odpruženia na prednej a zadnej náprave. V reálnych podmienkach sa však oblasť nízkeho tlaku pod podlahou monopostu ukázala ako ťažko kontrolovateľná a nestabilná.

Proti FISA sa postavila Asociácia konštruktérov Formuly 1 FOCA, ktorú viedol šéf Brabhamu Bernie Ecclestone spolu s právnikom Maxom Mosleyom. FOCA združovala najmä britských výrobcov, ktorí vo veľkej miere používali konštrukčne zastarané motory Cosworth DFV. Avšak efektívnejšia konštrukcia podlahy využívajúca prísavný efekt im poskytovala prostriedok na vyrovnanie síl s továrenskými tímami Ferrari, Renault a Alfa Romeo s výkonnejšími turbomotormi. Mario Andretti v roku 1978, Alan Jones v roku 1980, Nelson Piquet v roku 1981 a Keke Rosberg v roku 1982 aj vďaka kombinácii podlahy s prísavným efektom a motora Cosworth DFV získali tituly v šampionáte jazdcov.

Podľa dobových odhadov mal na konci 70. rokov plochý dvanásťvalec Ferrari výkon 510 koní, ale jeho podlaha kvôli konštrukčným obmedzeniam produkovala podstatne menší prítlak ako Lotus. V porovnaní s ním mal osemvalcový Ford výkon 470 koní. Spoluautor legendárneho motora DFV Keith Duckworth neskôr priznal, že v sezóne 1977 sa snažili dosiahnuť výkon až 500 koní, stálo ich to však poruchy a Maria Andrettiho v konečnom dôsledku aj titul. V roku 1979 pribudol ďalší konkurent – 1,5-litrový preplňovaný šesťvalcový motor Renault, ktorý mal výkon 510 koní, ale krátkodobo mohol dosahovať až 550 koní.

Vtedajšie športové a technické predpisy vo všetkých kategóriách, ktoré organizovala FIA, boli z dnešného pohľadu prinajlepšom skromné. Obsiahnuté boli v jedinej knihe, ktorá obsahovala aj biografie jazdcov s dvojjazyčnými francúzsko-anglickými textami. Umenie vtedajších dizajnérov a konštruktérov spočívalo rovnako ako dnes v nájdení medzery v týchto predpisoch a získaní výhody.

Zatiaľ čo súčasné pravidlá Formuly 1 obsahujú viac ako 90 strán technických ustanovení, pravidlá z roku 1978 obsahovali iba šesť strán. Minimálna hmotnosť vozidla bola stanovená na 575 kilogramov, hoci na štartovom rošte bolo len málo monopostov, ak vôbec nejaké, ktoré sa približovali tomuto hmotnostnému limitu. Definovaná bola konštrukcia, ktorá mala chrániť jazdca pri prevrátení vozidla a objavovali sa prvé kroky smerom k ochrane nôh pilotov. Z dnešného pohľadu sa však v tej dobe pre ochranu jazdcov robilo stále málo.

Boli špecifikované aj ďalšie oblasti týkajúce sa plniaceho otvoru na tankovanie, umiestnenia výfukového potrubia a umiestnenia olejových nádrží a vodných chladičov. V knihe predpisov boli uvedení aj dodávatelia palivových nádrží, pričom každý mal vlastný homologovaný systém.

Séria vážnych nehôd vyvinula tlak na prezidenta FISA Jeana-Marieho Balestreho, ktorý musel konať. Všetko vyvrcholilo pri testovaní na Veľkú cenu Nemecka 1980, pri ktorom zahynul pilot Alfy Romeo Patrick Depailler, keď v Ostkurve na Hockenheimringu jeho monopost pokračoval vo vysokej rýchlosti priamo. Pre nasledujúcu sezónu FISA pripravila kontroverzný zákaz tesniacich líšt, podľa ktorého medzi vozovkou a spodnou časťou monopostu mala ostať medzera vysoká 60 milimetrov. Konštruktéri však rýchlo našli dieru v predpisoch, v ktorých sa písalo, že kontrola predpísanej výšky podvozku sa vykonávala vtedy, keď monopost stál v boxoch.

Ako prvý túto šedú zónu v predpisoch využil Gordon Murray z Brabhamu. Juhoafričan so škótskymi koreňmi vytvoril dômyselné riešenie, ktoré pomocou komplexnej hydrauliky automaticky spúšťalo tesniace lišty, keď bolo auto na trati. V pokoji jeho Brabham BT49D vyhovoval predpisom. Akonáhle vyrazil na trať, prítlak generovaný krídlami ho stlačil nadol a hydraulická kvapalina bola vytlačená z jednej strany ventilu na druhú, čím sa odpruženie „skrátilo“ a umožnilo monopostu pohybovať sa blízko vozovky. Po pretekoch alebo na konci tréningu musel jazdec odjazdiť jedno pomalé kolo. Pri veľmi malom prítlaku hydraulická tekutina postupne tiekla späť. Tým sa svetlá výška zvýšila a keď sa auto vrátilo do boxov, bolo opäť legálne.

Súperiace tímy začali protestovať bez toho, aby vedeli, ako Murrayov systém funguje. Samozrejme, vôbec pritom nevedeli, proti čomu presne protestujú. Popritom sa ho pokúsili skopírovať – ​​opäť bez toho, aby vedeli, čo kopírujú. Nakoniec FISA tento boj vzdala a výsledkom bola fraška, keď ostatní ovládali svetlú výšku monopostu prostredníctvom páčky v kokpite, čo by sa prísne vzaté, už vtedy dalo definovať ako pohyblivý aerodynamický prvok. Čoskoro bolo každé auto v boxoch legálne, no pri jazde na okruhu nelegálne.

Rýchlosti stále rástli aj vďaka tomu, že čoraz viac tímov začalo používať turbomotory. Na ilustráciu toho, ako sa v priebehu dvanástich mesiacov zvýšila rýchlosť, môžeme opäť uviesť dosahované časy. V kvalifikácii na Veľkú cenu Brazílie 1981 bol najrýchlejší domáci jazdec Nelson Piquet , ktorý zaznamenal čas 1:35,079 minúty, čo znamenalo priemernú rýchlosť 190,490 km/h. V sezóne 1982 bol Alain Prost rýchlejší o 6,271 sekundy a priemerná rýchlosť vzrástla na 203,941 km/h!

Počas celej sezóny 1982 jazdci brojili proti najnovším autám. Riadenie bolo ťažké, odpruženie neuveriteľne tvrdé, následkom čoho preteky dokončovali pomliaždení a dolámaní. Jazdci prechádzajúci zákruty vysokými rýchlosťami často hlásili, že ich zrak je rozostrený a mali pocit, akoby im mali oči vypadnúť z očných jamiek. Pružiny boli stále tuhšie a tuhšie (tuhosť pruženia bola viac ako štvornásobne väčšia v porovnaní s Lotusom 79) a riadiť autá s takýmto tvrdým odpružením bolo čoraz náročnejšie. Po svojom sa s novou situáciou popasoval aj Colin Chapman, ktorý sa na type 88 snažil eliminovať tento problém použitím dvojitého podvozku.

Následky na seba nenechali dlho čakať. Ak sa k tomu pridali aj vonkajšie vplyvy, bolo to ešte očividnejšie. Víťaz druhých pretekov sezóny 1982 v Riu de Janeiro Nelson Piquet skolaboval priamo na pódiu v dôsledku spaľujúcej horúčavy, ktorá panovala na rýchlom okruhu. Jeho tímový kolega Riccardo Patrese odstúpil po tom, čo stratil orientáciu a takmer skolaboval za volantom.

To bol však len začiatok. V belgickom Zolderi prišiel o život Gilles Villeneuve, ktorý vo veľkej rýchlosti neskoro zbadal pomaly idúci March Jochena Massa a nevyhnutný kontakt katapultoval jeho Ferrari do vzduchu. Na zem dopadol takou silou, že auto urobilo niekoľko sált, pričom jazdec z neho vypadol aj so sedačkou. Villeneuvea našli až v záchytnom plote bez prilby. A aj keď bol lekár na mieste 35 sekúnd po nehode, po prevoze do nemocnice boli zistené devastačné poškodenia životne dôležitých orgánov. Oficiálna verzia dala vinu kvalifikačným pneumatikám, ktoré sa hustili na vysoký tlak, aby poskytovali maximálnu priľnavosť iba na jedno kolo. Všetkým však bolo jasné, že svoj podiel mal na nehode aj prísavný efekt.

O dva mesiace neskôr na Veľkej cene Holandska pod obrovským tlakom spôsobeným prísavným efektom zlyhalo zavesenie na Renaulte Reného Arnouxa. V Tarzanovej zákrute prerazil bariéry z pneumatík a jeho auto ostalo visieť na zvodidlách pred davom divákov.

Ešte väčšie šťastie mali diváci v júli na Veľkej cene Francúzska na okruhu Paul Ricard. V jedenástom kole sa v Signes zrazil Jochen Mass s Maurom Baldim. Jeho March narazil do bariéry z pneumatík, odkiaľ bol katapultovaný cez zvodidlá a dopadol do priestoru pre divákov, kde začal horieť. Zranenému Massovi sa podarilo z monopostu včas vystúpiť a našťastie vyviazol len s popáleninami na rukách. Ľahké zranenia však utrpeli aj niektorí diváci.

FISA po tejto nehode už musela konať a pre sezónu 1983 vydala predpisy, podľa ktorých museli mať všetky autá podlahu medzi osami kolies plochú. Jediným kompromisom bolo zachovanie zadného difúzora na vytváranie prítlaku na zadnú nápravu. Stalo sa tak napriek protestom tímov, ktoré už mali rozrobené monoposty s prísavným efektom. FISA však už neustúpila a monoposty sa museli narýchlo prerábať.

Neustály vývoj a výskum za takmer štyri desaťročia však spôsobili, že dnešné monoposty sú ešte rýchlejšie ako vtedajšie autá s prísavným efektom, dosahujú aj vyššie úrovne prítlaku a napokon aj vyššie hodnoty preťaženia v zákrutách. Iné je to aj s jazdcami, keď sú dnes na ich fyzickú prípravu kladené nároky porovnateľné so špičkovými športovcami. Svojím vývojom prešli aj pretekárske okruhy, takže už nič nebránilo, hoci v obmedzenej miere, k návratu prísavného efektu na pretekárske trate veľkých cien.