Az új szabályrendszer az eredeti tervek szerint már 2021-ben bemutatkozott volna a Forma-1-ben, a koronavírus-járvány miatt azonban végül az a döntés született, hogy bevezetését egy évvel elnapolják. A 2022-es Forma-1-es idény március közepén rajtol el Bahreinben, ezt megelőzően azonban még 6 napot tölthetnek el teszteléssel a csapatok, hogy a lehető legjobb formában érkezhessenek meg az idénynyitóra.

1.      Úgy tervezték őket, hogy jobb versenyzést tegyenek lehetővé

Az új versenyautók természetesen első ránézésre is jelentősen különböznek azoktól a gépcsodáktól, melyeket az elmúlt években láttunk a Forma-1-ben, és talán ki lehet jelenteni, a száguldó cirkuszban még soha nem volt ilyen mértékű átalakulás – 2022-ben tehát új éra köszönt a királykategóriára!

De mi volt a gond a korábbi versenyautókkal? Nos, leginkább az a katasztrofális leszorítóerő-veszteség, amit egymás mögött haladva szenvedtek el az elöl haladó versenyautó által keltett piszkos levegőben. Hogy számszerűsítsük egy kicsit a dolgot: a tavalyi versenyautók leszorítóerejük mintegy 35%-át veszítették el akkor, amikor nagyjából háromautónyi távolságra – tehát megközelítőleg 20 méterre (az elöl haladó autó orrától a hátul haladó autó orráig mérve) – közelítettek meg egy másik versenygépet. Ez az érték aztán 47%-ra nőtt, amikor egy autóhossznyi (tehát mintegy 10 méternyi) távolságra kerültek az elöl haladó mögött.

A 2022-es versenyautókat viszont úgy alkották meg, hogy a talajhatásként ismert aerodinamikai jelenség legyen a leginkább hangsúlyos, a piszkos levegő tehát eltűnik, ennek köszönhetően pedig a leszorítóerő-veszteség a számítások szerint mindössze 4% lesz 20 méteres távolságban, és 10 méteres távolságban is csupán 18%.

2.      Terelőlapok a kerekek felett, és keréktakaró idomok

Az új versenyautókon két érdekes újítást is felfedezhetünk: az első kerekek felett elhelyezett szárnyacskákat, illetve a keréktakaró elemeket, melyekkel utoljára 2009-ben találkozhattunk a Forma-1-ben.

Utóbbiak funkciója igencsak egyszerű: a leszorítóerő növelésének igencsak hatékony módja volt az elmúlt években, hogy a csapatok a kerekeken keresztülhaladó légáramlatokat használták fel, ezáltal azonban rendkívül kaotikus légáramlatok távoztak az autóról. Bár a technikai szabályok igencsak szigorúak arra vonatkozóan, hogy milyen aerodinamikai megoldásokat lehet használni a kerekek környékén, az F1 még ennél is határozottabban lépett fel, hiszen lényegében egy fizikai akadályt gördítettek a csapatok útjába, a mérnökök így nem tudnak zavaró légáramlatokat kivezetni a kerekeken keresztül.

Ami az első kerekek fölé helyezett szárnyakat illeti: ezek funkciója, hogy a forgó kerekek által keltett turbulenciát csökkentsék, a zavaros légáramlatokat pedig távol tartsák a hátsó szárnytól. Ezt a feladatot tradicionálisan az első szárny által keltett úgynevezett vortexek (örvények) látták el, ám azok rendkívül érzékenyek voltak akkor, amikor a versenyautó egy másik autó mögött haladt. Ezek a kis szárnyak viszont aerodinamikailag jóval hatásosabbak lesznek az ilyen helyzetekben.

3.      Jönnek a 18 colos kerekek

Az idei szezonban a Forma-1-ben használt kerekek mérete is megváltozott: az eddig használt 13 colos helyett 18 colosakat használnak. A Pirelli az elmúlt idény során is gőzerővel tesztelte új termékeit, a cél pedig, hogy az abroncsok ne hevüljenek túl annyira, amikor csúsznak – ez szintén a szorosabb versenyzést hivatott szolgálni.

Az alacsonyabb profilú guminak van egy másik előnye is: az oldalfal elhajlásának mértéke kisebb, ezáltal pedig az úgynevezett ébredő turbulencia hatása is. A csapatok az elmúlt években rengeteg energiát fektettek abba, hogy szimulálják az abroncsok körüli légáramlásokat, és azok interakcióit a kocsitesttel. Az érzékenység csökkentése ezen a területen kétségkívül előnyös az autó tervezési folyamata, illetve az erőforrásigény szempontjából is – pláne a költségplafon időszakában.

4. Teljesen újragondolt első szárny és orrkúp

Bár az első szárnyak az elmúlt idények során jóval egyszerűbbé váltak, a 2022-es versenyautókon teljesen új formát öltenek. Az első szárny feladata, hogy a 2022-es koncepciót követve, következetes leszorítóerőt generáljon egy másik autó mögött haladva is. Emellett pedig cél az is, hogy a légáramlatokat kevésbé zavaró módon lefelé irányítsa, tehát ne drasztikusan kifelé, és ne a padlólemez alá, hanem amennyire csak lehetséges, szűken lefelé az autó oldalán, amennyire csak lehet.

5. Egy aerodinamikai megoldás, amit már a ’70-es években is láthattunk

A Forma-1 fejlesztőcsapata már 2017-ben elkezdett dolgozni a 2022-es versenyautókon, és hamar világossá vált, hogy a szorosabb versenyzéshez vezető utat a talajhatás biztosítja majd. Ezzel a jelenséggel már az 1970-es évek végén is találkozhattunk a Forma-1-ben, amikor lényegében olyan autókat terveztek, melyeket kvázi megfordított repülőgépszárnyakkal láttak el.

A talajhatást a végletekig kihasználó versenyautók 1982 végéig voltak jelen az F1-ben, és bár az akkori megoldások nem térnek vissza idén sem [nincsenek például „szoknyák” az autókon], az eddigi, lépcsős padlólemez helyett teljesen formázott alagutakat kell kialakítani a versenyautók alján, melyek nagy mennyiségű leszorítóerőt termelnek. A Forma-1-ben az eddig használt versenyautók úgynevezett bargeboardjai és egyéb aerodinamikai megoldásai ugyancsak légörvényeket küldtek a padlólemez alá a leszorítóerő növelése érdekében, de amikor ezek az örvények megszűntek – például, ha egy másik autó mögé került a versenygép –, a teljesítménycsökkenés óriási volt.

A 2022-es autókkal viszont a leszorítóerő megmarad az alagutakban anélkül, hogy érzékeny, örvényeket generáló geometriákra kelljen hagyatkozni.

6. A hátsó szárny

Miközben az eddig használt versenyautókon a hátsó szárnyakat úgy tervezték meg, hogy a légáramlatokat felfelé, és oldalra irányítsa, ezáltal pedig jelentős turbulens levegő keletkezett a hátul jövő versenyautó előtt, a 2022-es autók hátsó szárnyának formája és helyzete olyan forgó áramlást hoz létre, amely összegyűjti a hátsó kerekek által keltett áramlatokat, és tulajdonképpen belegördíti azokat a diffúzor felől érkező áramlatokba, ami lényegében egy láthatatlan “gomba” formájú hullámot hoz létre. Ezt a keskenyebb hullámot aztán a meredekebb diffúzorrámpának köszönhetően felfelé irányítják, lehetővé téve azt, hogy a hátul jövő autó tisztább levegőben haladhasson. A DRS-rendszerek egyébként továbbra is használatban lesznek. A téli teszteken látottak alapján az új szabályoknak hála a versenyautók valóban könnyebben tudják követni egymást, ám az egyenesekben csökkent a szélárnyékhatás.

7. A V6-os erőforrások

Miközben a versenyautók gyökeres változásokon mentek keresztül, a motorszabályok nem változtak a 2022-es szezonra: ugyanazokat a V6-os, turbóval szerelt hibrid erőforrásokat használják a csapatok, mint az elmúlt években. A motorfejlesztésekre viszont nagy hangsúlyt fektettek az elmúlt évben, hiszen az idei szezontól kezdve egészen 2025 végéig befagyasztották az erőforrások fejlesztését. A tervek szerint 2026-ban új motorszabályok lépnek életbe a Forma-1-ben.

8. Fenntarthatóbb üzemanyagok

Az elmúlt idény során a Forma-1-es autók olyan üzemanyagot használtak, melyek 5,75 százalékban tartalmaztak bioösszetevőket. A száguldó cirkusz néhány év múlva már teljes mértékben fenntartható üzemanyagokat kíván használni, ennek jegyében 2022-re 10 százalékra növelték a bioösszetevők arányát. Az F1-es autókban így az idei évtől kezdve már E10-es üzemanyagok dolgoznak – az ‘E’ jelzés az etanolra, míg a ‘10’ a keverékben lévő arányszámra utal.

A versenybenzinben lévő etanolnak fenntartható módon készült, második generációs bioüzemanyagnak kell lennie, tehát zéró széndioxid-kibocsátásúnak.

9. A biztonság

Az új autók kifejlesztésekor természetesen óriási hangsúlyt fektettek a biztonságra is, mely továbbra is első számú szempont a száguldó cirkuszban. Az új generációs versenyautók érkezése pedig lehetőséget kínált arra, hogy tovább növeljék a biztonságot a Forma-1-ben.

A kasztninak elől 48, hátul 15 százalékkal több energiát kell elnyelnie az ütközési zónákon keresztül, és nagyobb erőhatásoknak kell ellenállnia a statikus tesztek során. Az F1 a csapatokkal és az FIA-val együttműködve levonta a tanulságokat a közelmúlt nagy baleseteiből, beleértve Romain Grosjean 2020-as óriási ütközését is. A versenyautókat idén úgy kellett megtervezni, hogy ütközés esetén az erőforrás biztonságos módon leváljon a kasztniról, anélkül, hogy szabaddá tenné az üzemanyagtartályt.

10. A delfinezés

Az előszezoni tesztek során meglehetősen furcsa problémával szembesültek a Forma-1 csapatai, az úgynevezett “delfinezés” pedig a versenyautók teljesítményére is rányomhatja a bélyegét.

A jelenség akkor bukkan fel, amikor a versenyautó elér egy bizonyos sebességet az egyenesekben. A “delfinezés” jó néhány évtizede ismert, hiszen az F1 csapatai már a ’70-es évek végén, illetve a ’80-as évek elején találkozhattak fele, most pedig újra felütötte a fejét a versenypályán. Ilyenkor a padlólemez alatti rendkívüli szívóhatás miatt a versenyautó orra szinte ritmusosan elkezd fel-le pattogni – akárcsak egy vízben ugráló delfin! A jelenséget az okozza, hogy az egyenesekben a versenyautó padlólemeze az aszfalthoz ér, elzárva a levegő útját, és lényegében megszüntetve a szívóhatást. Amint ez megtörténik, az autó hirtelen elveszíti a leszorítóerőt, és rövid időre megemelkedik, mielőtt ismét az aszfalthoz szívják a légáramlatok.

Amellett, hogy a „delfinezés” meglehetősen kényelmetlen a versenyzők számára, a tempós kanyarokban komoly problémát is jelenthet. Megszabadulni viszonylag egyszerű tőle: meg kell emelni a hasmagasságot, ezt azonban természetesen nem szívesen teszik meg a csapatok, hiszen minél alacsonyabban fekszik az autó az aszfalton, annál jobb teljesítményt tudnak kihozni belőle.

A királykategória csapatai a teszteken sokat küszködtek emiatt, és bár többeknek sikerült megoldás találniuk, számos istálló még mindig keresi a kiutat.

+1 Eltérő filozófiák

Bár a 2022-es technikai szabályokkal meglehetősen szűk keretek közé szorították a Forma-1 csapatait, nem véletlen, hogy a száguldó cirkuszban a világ legjobb tervezőmérnökei dolgoznak! Még az F1 vezetősége is meglepődött azon, mennyire eltérő szabályértelmezésekkel, mennyire eltérő koncepciókkal gurultak pályára a csapatok a téli teszteken.

Elég csak egy pillantást vetni a versenyautókra, és azonnal észrevehetők azok a jelentős különbségek, melyekkel a csapatok hozzáálltak az új generációs versenyautók fejlesztéséhez.

Hogy melyik lesz a nyerő koncepció? Az hamarosan kiderül!