Teknologi: Bagaimana perubahan aturan Brawn F1 2019 bertujuan untuk memeriahkan balapan | F1
Perubahan regulasi teknis musim depan adalah langkah pertama menuju visi Ross Brawn tentang seperti apa seharusnya mobil Formula 1 dari sudut pandang teknik.
Meskipun perombakan dramatis peraturan aerodinamis pada tahun 2017 diciptakan semata-mata untuk estetika dan kecepatan, peraturan tahun 2019 ditujukan untuk meningkatkan tontonan di trek, meskipun diperkirakan akan ada sedikit penalti kecepatan yang diakibatkannya.
Berbeda dengan kesempatan sebelumnya, revisi regulasi berikut ini lahir dari penelitian ekstensif terhadap dinamika mobil F1 yang saling mengikuti. Tim teknik Brawn menggunakan data CFD dan terowongan angin untuk menentukan aspek mana pada mobil yang paling banyak menyebabkan turbulensi, dan bagaimana hal ini dapat dikurangi tanpa sepenuhnya menulis ulang buku peraturan – yang, tentu saja, kemungkinan besar akan terjadi pada tahun 2021.
Sayap depan
Tim Brawn mengidentifikasi sayap depan sebagai sumber utama masalah menyalip di F1, atau lebih tepatnya kekurangannya. Ironisnya, benih masalah ini baru muncul ketika peraturan baru diperkenalkan untuk mencoba meningkatkan balapan pada tahun 2009.
Meskipun bodywork yang lebih sederhana dan sayap belakang yang lebih tinggi mempunyai kelebihan, sayap depan yang jauh lebih lebar dan lebih rendah memungkinkan tim untuk mulai mengeksplorasi penggunaan pusaran ujung sayap untuk menciptakan downforce frontal yang lebih besar daripada sebelumnya.
Tentu saja ada keuntungan jika posisi sayap depan tetap di tempatnya: sayap depan tidak terlalu terpengaruh oleh aliran turbulen mobil depan yang begitu rendah ke tanah. Namun, penyesuaian aturan yang akan diterapkan tahun depan bertujuan untuk mencegah terbentuknya struktur pusaran kompleks yang berkontribusi pada area kacau di jalur turbulen mobil.
Perubahan dimensi utama adalah:
- +200mm lebih lebar – lebar sayap sekarang sama dengan lebar mobil (2 meter)
- +25 mm ke depan
- Peningkatan tinggi keseluruhan +25mm
Perubahan lebar terjadi pada tahun 2009 – hal ini masuk akal karena sayap tidak perlu bekerja keras untuk mendorong udara ke sekitar ban depan. Ada juga lebih banyak areal yang tersedia untuk menutup kerugian yang terjadi pada tahun ini. Menggerakan sayap sedikit ke depan juga akan membantu, karena udara tidak perlu diputar secara agresif di depan ban depan agar dapat bergerak dengan sukses.
Mengenai peningkatan tinggi sayap secara keseluruhan – seperti yang mereka lakukan pada sayap belakang, yang akan dibahas nanti – Saya melihatnya sebagai cara untuk meningkatkan hambatan mobil agar efek slipstream lebih bertenaga.
Memperlambat mobil di jalan lurus juga menambah waktu bagi pembalap untuk terlibat dalam pertarungan, yang mungkin menjadi alasan mengapa formula yang lebih rendah menghasilkan balapan yang lebih baik daripada F1. Hal ini juga akan memberikan lebih banyak luas permukaan untuk memulihkan hilangnya gaya ke bawah.
Selain perubahan dimensi primer, ada a sangat aturan yang disusun dengan cermat tentang aspek lain dari sayap depan. Faktanya, pembahasannya mungkin cukup untuk dua artikel di halaman depan saja.
Menurut saya, peraturan penting yang akan menentukan bentuk dasar sayap adalah:
- Maksimal lima elemen
- Area yang dikontrol berat 400mm dari garis tengah mobil ke arah luar
- Pelat ujung hampir seluruhnya terdiri dari pagar vertikal dan pelat dasar
- Maksimum dua garis di bawah sayap dalam zona tertentu
- ‘Komponen tambahan’ yang diatur seperti braket, spacer celah slot, pengatur sudut penutup, dll.
Pertama, menerapkan jumlah elemen maksimum benar-benar menghambat seberapa agresif manipulasi langit. Kami telah melihat sebanyak sembilan elemen di sayap depan dalam beberapa tahun terakhir, beberapa celah slot yang dirancang untuk memberikan udara tambahan ke bagian bawah sayap dan mencegahnya terhenti pada sudut serang yang tinggi.
Menariknya, bagian dalam sayap tetap cukup terbuka, dan kita pasti akan terus melihat lapisan rumit dari penutup yang dirancang secara rumit untuk menghasilkan pusaran Y250 yang kuat. Namun, dari luar 400 mm, hanya ada sedikit ruang untuk berkreasi. Desain yang berlebihan di sepanjang bagian luar sayap akan menjadi usang, sehingga menghalangi para ahli aerodinamika untuk menciptakan vortisitas yang diatur dengan baik yang menggulung dan berinteraksi dengan udara yang mengalir di atas pelat ujung.
Pusaran ujung sayap telah lama diketahui merusak karakteristik pengangkatan sayap. Hal ini juga berlaku pada pesawat terbang, itulah sebabnya Anda sering melihat pelat ujung kecil pada sayap pesawat penumpang untuk meningkatkan efisiensinya.
Namun, dalam beberapa tahun terakhir, dunia motorsport telah menyadari bahwa pusaran ini dapat digunakan dengan cara yang sangat berguna untuk menarik aliran udara ke mana pun mereka mau. Pusaran ini juga memperkuat efek hisapan sayap dan memungkinkan sudut serang yang lebih besar sebelum terjadi stalling.
Untuk menghentikan kegilaan ini, FIA telah dengan jelas mendefinisikan apa itu pelat ujung dalam peraturan barunya, dan bagaimana Anda dapat memanfaatkan ruang yang ditempatinya. ‘Penghalang’ ini akan menghambat perkembangan pusaran ujung sayap. Sayap bertingkat dan roda pemintal juga diblokir untuk tahun depan, yang selanjutnya mencegah perkembangan pusaran ujung tersebut, karena mereka tidak dapat lagi diberi aliran udara tambahan dengan perangkat tersebut. Kelengkungan pelat ujung ditutupi hingga 15 derajat dan harus pas pada jarak 910-950 mm dari garis tengah mobil, menyisakan bagian pelat kaki yang terbuka untuk mengisi sisa lebar sayap.
Beberapa garis bawah juga dianggap sebagai masalah pada sayap depan. Kini terdapat zona antara 500 dan 800 mm dari garis tengah mobil hingga dua garis; setiap garis harus berada dalam dua bidang sejajar yang berjarak 20 mm, dengan kelengkungan maksimum 10 derajat. Bahkan kedekatan relatif dari garis-garis tersebut ditentukan.
Ikuti Halaman 2 untuk fitur peraturan teknis F1 2019 selengkapnya…
Saluran rem depan
Kompleksitas saluran rem depan terus meningkat sejak tahun 2010, alasannya adalah adanya area abu-abu dalam aturan bodywork yang meluas dari bagian dalam roda dan memengaruhi pergerakan udara di sekitar ban depan.
Untuk tahun 2019, bodywork akan jauh lebih sederhana dan tidak lagi bercabang terlalu jauh ke arus yang datang; bahkan ukuran dan bentuk saluran masuknya sendiri agak terbatas.
Selain itu, FIA memindahkan as roda depan yang meledak, yang bekerja dengan sayap depan ke depan untuk menghasilkan washout. Hal ini untuk semakin mengurangi jarak bebas mobil, sehingga turbulensi menghilang dalam jarak yang lebih pendek di belakang dan, secara teori, memungkinkan mobil berikutnya untuk bergerak lebih dekat tanpa terpengaruh.
Papan tongkang
Bargeboard memainkan peran penting dalam mengarahkan aliran ke tepi depan lantai dan memanipulasi udara di sekitar sidepod; diperkenalkannya kembali pelat selip yang lebih besar pada tahun 2017 memungkinkan mobil F1 mencapai kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Tahun depan, tingginya akan berkurang 125mm (~25%), dan kelengkungannya akan menjadi dangkal berkat penerapan garis memanjang 4,5 derajat dari garis tengah mobil. Sekali lagi, seperti halnya sayap depan dan gandar yang pecah, hal ini dirancang untuk mengurangi efek washout pada bodywork tersebut dan memperkecil profil bangun mobil.
Sayap belakang
Sayap belakang adalah area kunci kedua dalam peraturan 2019 dari sudut pandang aerodinamis. Secara dimensi, angka-angka itu penting:
- +70mm lebih tinggi secara keseluruhan
- +100mm lebih lebar
- Profil lebih dalam +20mm – meskipun ini tidak perlu dieksploitasi
- + Celah terbuka DRS 20mm (sekarang menjadi 85mm)
- Penambahan panjang +100mm dari garis tengah roda belakang ke tepi belakang pelat ujung
Angka-angka tersebut dikhususkan untuk meningkatkan drag mobil dan mengetahui karakteristik kelambu sayap belakang. Peningkatan tinggi keseluruhan sayap dirancang untuk mendorong udara ke atas dan melewati bagian belakang mobil, bahkan jika tim memilih untuk tidak menggunakan seluruh area kotak yang tersedia – yaitu ruang di mana dua elemen sayap harus duduk ketika melihat mobil dari samping. Ini juga mengapa lebarnya ditambah 100 mm: setidaknya jumlah hambatan wajib ditambahkan.
Dengan menambahkan drag dan memperlebar bukaan saat DRS diaktifkan, efek DRS dianggap jauh lebih bertenaga dan seharusnya menciptakan perbedaan kecepatan yang lebih besar antar mobil di jalan lurus. Jika offset terlalu besar, zona aktivasi DRS harus dikurangi.
Sulit untuk menentukan tujuan penambahan panjang 100 mm, namun menurut saya ada dua alasan: A) Lebih banyak ruang iklan (area pelat ujung juga bertambah) dan B) Untuk mengatur pusaran ujung sayap.
Hal ini mungkin bertepatan dengan pelarangan kisi-kisi horizontal di pelat ujung – dilarang mengizinkan logo sponsor tidak terputus – yang memungkinkan udara mengalir di atas pelat untuk mengurangi ukuran pusaran ujung.
Saya menduga kita akan terus melihat beberapa slot bawah pada pelat ujung, seperti yang digambarkan dalam ilustrasi di atas, karena pengenalan bodi kontinu hanya berlaku di atas kekusutan pada profil pelat ujung. Slot ini bertujuan untuk mengatur udara di sekitar ban belakang yang berputar dan mencegah terbentuknya gradien tekanan yang tidak diinginkan.
Berat pengemudi/pemberat
Tahun depan, massa gabungan minimum pengemudi dan pemberat yang dibutuhkan adalah 80kg. Peraturan ini seharusnya sudah ada sejak bertahun-tahun yang lalu, namun akhirnya kita punya pada tahun 2019.
Dengan semakin banyaknya mobil yang semakin gemuk dalam beberapa tahun terakhir, pengemudi menjadi sangat kurus untuk memenuhi berat minimum keseluruhan, yang telah meningkat lagi menjadi 740kg. Pembalap yang lebih tinggi, seperti Nico Hulkenberg, memiliki kelemahan yang melekat dibandingkan dengan orang seperti Fernando Alonso, misalnya: setiap 10kg massa seharusnya memakan waktu 0,3 detik per putaran, yang merupakan jumlah waktu yang sangat besar yang terbuang bukan karena kesalahan Anda sendiri. .
Semua tim harus mensimulasikan efek massa seberat 80 kg yang diikat ke dalam mobil dengan memasang pemberat yang diperlukan ke sel penyelamat. Hal ini memiliki keuntungan yang lebih besar daripada menetralisir aspek olahraga ini: Pembalap terberat biasanya memiliki berat antara 70 dan 75 kg, sehingga bahkan mereka yang sedikit lebih besar pun akan memiliki kebebasan dalam hal pola makan dan cara mereka memilih untuk berolahraga. Pengemudi akan dapat menambah kekuatan selama musim dingin, sehingga memungkinkan mereka mempertahankan tingkat performa lebih lama.
Kaca spion
Menyusul bencana kaca spion Ferrari di awal musim 2018, FIA pun berupaya membersihkan regulasi di sini. Hal ini untuk memastikan pengemudi memiliki visibilitas yang lebih baik serta mengurangi kemungkinan tim memanfaatkan rumah kaca untuk efek aerodinamis.
Bagian tengah bagian reflektif cermin harus terletak pada area tertentu, dan selubung ditempatkan di sekeliling wadah untuk membatasi ukuran dan bentuknya. Penempatan tunggangan juga ditentukan sampai batas tertentu, yang jumlahnya dibatasi dua untuk mencegah tim menggunakannya sebagai set roda pemintal.
Menariknya, FIA tidak memilih untuk menutup salah satu desain perumahan berventilasi rumit yang mulai kita lihat tahun lalu.
Lampu belakang
Dua strip lampu LED tambahan (120 x 30 x 5 mm) pada pelat ujung sayap belakang akan bergabung dengan lampu belakang tengah pada struktur tabrakan belakang untuk meningkatkan visibilitas dalam kondisi basah. Agar Anda dapat mengetahui betapa kuatnya strip tersebut, strip harus dipasang di wadah aluminium untuk menghilangkan panas yang dihasilkan selama pengoperasian.
Dan akhirnya…
Kamera kecil 360 derajat di atas monocoque kini wajib dimiliki!