Что же нам о ней известно?
1. Главная проблема — «грязный воздух»
Новый регламент изначально планировалось ввести с 2021 года, но из-за мировой пандемии ковида он был отложен на год. Главной задачей этого регламента, затронувшего в основном аэродинамические характеристики автомобилей, было увеличить количество обгонов на трассе и повысить плотность борьбы, а главной проблемой, почему это нельзя было осуществить раньше, инженеры называли «грязный воздух», который катастрофически снижал прижимную силу. Сообщалось, что современные машины Формулы 1 на расстоянии в три корпуса (это примерно 20 метров) от впереди идущего автомобиля теряют в грязном воздухе до 35% прижимной силы, а если говорить о расстоянии в один корпус, то потери достигают 47%.
Автомобиль 2022 года сконструирован так, что эти потери снижаются до 4% в первом случае и до 18% — во втором.
2. Новые элементы
У автомобиля 2022 года впервые в истории Формулы 1 появятся весьма небольшие, но все же «крылышки» над передними колесами. Все колеса также получат колпаки — последний раз такое было в 2009 году.
Обоснование для колпаков с точки зрения аэродинамики весьма простое: направление воздушного потока через колеса является весьма эффективным способом увеличить прижимную силу и одновременно создать хаотичный воздушный след позади автомобиля.
Несмотря на то, что в регламенте-2022 есть изменения, ограничивающие работу команд с аэродинамикой колес и шин, разработчики Формулы 1 сочли необходимым добавить детали, которые помешают инженерам команд направить воздушные потоки, таким образом закрыв все возможные серые зоны регламента.
Что же касается «крылышек» над передними колесами, то их задача заключается в том, чтобы контролировать воздушный след от передних колес и направлять его в сторону от заднего антикрыла. Раньше с этой задачей справлялись специальные пластинки на переднем антикрыле, но в новых аэродинамических условиях они могут оказаться гиперчувствительными. «Крылышки» дадут тот же результат, но окажутся более устойчивыми.
3. Колеса и резина
Автомобиль получит новые колеса 18” с низкопрофильными шинами. Колеса и резина были разработаны с целью уменьшить перегрев шин при буксе и скольжении — то, что должно помочь при более близких гонках.
Также у таких шин есть и дополнительное преимущество, которое заключается в меньшей деформации боковины на высоких скоростях, что ранее формировало дополнительный аэродинамический поток.
4. Изменение концепции переднего антикрыла и носовой части автомобиля
Переднее антикрыло и концевые пластины будут существенно упрощены. Эта деталь не стандартизирована, однако регламентом строго предписано, что крыло, состоящее из четырех элементов, должно быть прикреплено непосредственно к носу автомобиля и переходить в упрощенную, цельную концевую пластину.
Согласно новому регламенту, задача переднего крыла заключается в создании постоянной прижимной силы при движении вплотную за другим автомобилем, а также в контроле воздушного потока от передних колес и максимальном направлении его в нижнюю часть автомобиля.
На актуальных автомобилях переднее крыло, наоборот, направляет воздушные потоки в сторону от машины или корректирует их направление под днищем в диффузор. Теперь же потоки будут направлены вдоль бортов автомобиля.
5. Возвращение к аэродинамике 70-х
Работа над автомобилем началась еще в 2017 году, когда стало понятно, что ключевым изменением для появления более близких гонок станет акцент на граунд-эффекте для создания прижимной силы.
Граунд-эффект приобрел важное значение в 70-е годы, когда автомобили были похожи на перевернутые крылья самолета и создавали при движении на трассе огромное количество прижимной силы.
В конце 1982 года автомобили с граунд-эффектом оказались запрещены, и новая машина 2022 года, безусловно, не является возвращением в ту эпоху, однако у нее под днищем теперь есть два специальных тоннеля — вместо своеобразных ступенек, как это сделано на современных автомобилях. Эти тоннели помогут генерировать гораздо большее количество прижимной силы за счет граунд-эффекта.
Различные аэродинамические элементы актуальной машины предназначены для создания вихревых потоков под днищем для увеличения прижимной силы, и они работают до тех пор, пока автомобиль не приближается вплотную к другому автомобилю впереди себя, после чего прижимная сила моментально падает. Новая форма днища поможет сохранить ее с помощью именно этих тоннелей.
Также запрещены боковые дефлекторы.
6. Новая закругленная форма заднего антикрыла
Современные задние крылья на формульных автомобилях сконструированы таким образом, чтобы направлять воздушные потоки как вверх, так и наружу. Форма же и положение нового антикрыла создают закручивающийся воздушный поток, который вбирает в себя также потоки, исходящие от задних колес, и направляет весь воздух в поток от диффузора, образуя невидимый след в форме гриба.
Затем благодаря рампе диффузора он выбрасывается высоко вверх, позволяя таким образом следующему автомобилю максимально приблизиться в «чистом» воздухе.
При этом система DRS сохраняется в новом сезоне, и инженерам еще предстоит изучить ее влияние на аэродинамику нового автомобиля.
7. Автомобили-2022 будут использовать уже имеющиеся силовые установки
Актуальные силовые установки сохранятся в Формуле 1 вплоть до 2025 года, однако топливная система автомобилей получит ряд новых стандартизированных компонентов и дополнительные датчики, которые позволят FIA и Формуле 1 лучше контролировать работу силовых установок и команд с ними.
8. Новое топливо
Однако если силовые установки и останутся неизменными, то топливо для них разработают более экологичное. Согласно действующему регламенту, в топливе содержится не менее 5,75% биокомпонентов. В следующем году этот показатель вырастет до 10%. Топливо получит индекс Е10, где Е обозначает этанол, а 10 — его процентное содержание в смеси.
Формула 1 обращает внимание также и на тот факт, что второе поколение биотоплива и производиться будет экологически безопасным способом, что означает, что оно будет иметь практически нулевой углеродный след.
9. Повышение безопасности автомобилей
Теперь шасси новых автомобилей будет поглощать на 48% и 15% энергии больше при фронтальных и задних ударах. Помимо этого для омологации шасси потребуются бóльшие показатели нагрузки при статических испытаниях на сжатие.
После аварии Грожана было извлечено несколько уроков по безопасности, и теперь машины сконструированы таким образом, что в случае аварии силовой агрегат будет автоматически «отстегиваться» от шасси безопасным способом, защищая топливный бак.
Другие выводы были сделаны после расследования обстоятельств смертельной аварии Антуана Юбера в Спа в 2019 году. Теперь носовая часть автомобиля стала немного длиннее, чтобы лучше рассеивать энергию при столкновении, а боковые части шасси были также укреплены, чтобы избежать серьезных повреждений при боковом ударе.
Минимальный вес автомобиля увеличился примерно на 5% — с 752 кг до 790 кг.
10. Некоторая статистика
Команда инженеров и дизайнеров провела порядка 7500 симуляций и собрала полпетабайта (это 1015, или квадриллион байт) информации во время работы над автомобилем.
На выполнение этих симуляций потребовалось 16,5 миллиона часов работы одного ядра процессора компьютера, т. е. на одном четырехъядерном процессоре это составило бы 471 год.
Работы над машиной выполнялись в аэродинамической трубе Sauber в Швейцарии. Со 138 базовыми конфигурациями экспериментировали в течение двух лет, и всего это заняло почти 100 часов работы.
