F1技術解説:レッドブルRB19の速さを支える3つの主要機能

レッドブルは2023年F1シーズンの開幕2戦を制し、ライバルたちはオーストラリアGPに向けて追いつこうとしている。今週の技術解説では、マーク・ヒューズがジョルジオ・ピオラの技術イラストとともに、2023年シーズン、レッドブルの圧倒的なスタートダッシュの鍵となる可能性のあるマシンの領域に注目する。

レッドブルの今年のマシンは昨年のマシンと同じように見えるが、今シーズンは彼らのパフォーマンス上のアドバンテージが向上したため、ライバルたちはRB19を徹底的に研究している。

このマシンの空力学的パフォーマンスの鍵は、他チームにとって、このレギュレーション(F1技術規則)の全てを解読する鍵になる可能性が高い。昨年のRB18には、トンネルルーフの曲率や、フロントサスペンションのアンチダイブジオメトリー(アンチダイブ機構)の極端な角度など、いくつかのユニークな特徴がすでにあった。

我々はまだRB19のフロアを見ていないが、フロントサスペンションに極端な角度のアンチダイブが残されていることが確認できる。

また、リアサスペンションのアンチスクワットのレベルを高めるために、最後尾のトップウィッシュボーンリンクを従来よりも高い位置、つまりギアボックスの上に取り付ける構造になっていることも確認できる。

湾曲したトンネルルーフ、極端なアンチダイブフロントサスペンションとアンチスクワットリアサスペンション、それらの連動という3つの特徴が、レッドブルの素晴らしいパフォーマンスと密接に関係している可能性が高い。

レッドブルRB19は、最後尾のトップウィッシュボーンリンクを従来よりもさらに高い位置、つまり、以前取りつけられていたギアボックスよりも上の構造に取りつけている
レッドブルRB19は、最後尾のトップウィッシュボーンリンクを従来よりもさらに高い位置、つまり、以前取り付けられていたギアボックスよりも上の構造に取り付けている。

ブレーキング時にノーズダウンしやすいフロントサスペンションにするために、設計者は、トップウィッシュボーンの前脚を後脚よりも高い位置でシャーシに取り付ける必要がある。レッドブルのふたつの取り付けポイントの角度は約45度で、これは極端である。

例えば、メルセデスは約15度にしている。この角度が大きくなればなるほど、抵抗が大きくなる。

リアにアンチスクワットを組み込むことは、加速時にテールダウンしてしまうマシンの自然な傾向に対抗することである。そうするために、サスペンション設計者は、最後尾のトップウィッシュボーンを前方の脚(前脚)よりも高く取り付けることになる。

確かにデメリットもある。アンチダイブにより、フロントブレーキがロックしやすくなり、ドライバーのブレーキペダルの感触が失われる傾向がある。アンチスクワットは、トラクションを低下させる傾向がある。では、なぜチームはこれらを増やすのだろうか? それは、マシンの空力学的プラットフォームと、ダイブ、ロール、スクワットのさまざまな角度におけるアンダーフロアのパフォーマンスにメリットをもたらすからである。

レッドブルRB19とRB18のフロントサスペンションのセットアップの比較
レッドブルRB19とRB18のフロントサスペンションのセットアップの比較。

レッドブルRB19とRB18の比較で、レッドブルは前車軸のライン(フロントアクスルライン)を前方に移動させ、ホイール周りの気流をよりコントロールしやすくしていることがわかる
レッドブルRB19とRB18の比較で、レッドブルはフロントアクスルライン(前車軸ライン)を前方に移動させ、ホイール周りの気流をよりコントロールしやすくしていることがわかる。

ブレーキング時にマシンが沈み込むと、フロントウイングがより強く働き、グランドエフェクトがさらにかかる。これは、空力学的圧力の中心を前方に移動させる効果がある。その後、ドライバーがブレーキを離すとマシンは水平になり、空力学的圧力の中心は再び後方に移動し始め、スロットルを踏み込むとさらに移動する。この効果は、昨年のレギュレーション変更以降、マシンに組み込まれたグランドエフェクトトンネルによってさらに高められる。

そのため昨年は、いくつかのチームにとって、フロアが圧力の中心の動きに強力に反応するマシンになった。ブレーキング中は不安定になる傾向があり、コーナーの序盤では、フロアが水平になり、圧力の中心が後方に移動するため、回転が鈍くなることがあった。

トンネルのルーフ、特にスロート(最も低い部分)で湾曲させれば、理論上の最大ダウンフォースがやや失われたとしても、この変化をそれほど急激でなく、漸進的にすることができるだろう。

ブレーキング時にあまり沈み込まないマシンは、圧力の中心が急に前方に移動することがないため、コーナーリング時のバランスをより安定させやすくなる。また、加速時にあまりスクワットしにくいマシンは、コーナーリング時のバランスが安定するので、操縦しやすくなる。

(レッドブルが行ったと思われる)フロントアクスルライン(前車軸ライン)をわずかに前に移動させることで、「ホイールウェイク」(ホイールの周囲でカーブし、トンネルの入口に導かれる気流)をよりよくコントロールすることにも貢献するはずである。これは一貫性を保つ上でも有効だろう。

フェラーリSF-23(左)とレッドブルRB19(右)のビームウィングを比較すると、レッドブルがサウジアラビアでフェラーリよりも攻撃的なデザインを走らせたことがわかる。
フェラーリSF-23(左)とレッドブルRB19(右)のビームウィングを比較すると、レッドブルがサウジアラビアでフェラーリよりも攻撃的なデザインを走らせたことがわかる。

レッドブルは、DRSを使用したときにどれだけドラッグを削減できるかにもメリットを見出しており、これもRB19が先代よりも向上した点である。ジェッダでライバルとストレートエンドのスピードを比較したところ、DRSを使用しない場合のアドバンテージは小さいが、DRSを使用した場合は劇的に大きかった。

攻撃的なビームウイングは、メインウイングのDRSフラップを開けたときに、劇的にドラッグ(とダウンフォース)が減少するようだ。つまり、2枚のウイング間の流れが崩れて、アンダーフロア気流が遅くなるため、ドラッグ(とダウンフォース)が減少するのだ。

その結果、レッドブルはドラッグの低減を最大限に活用するためのロングギア化を実現することができた。

これらの開発が拡大することで、現行マシンは前モデルよりもさらに優勢にみえる。

-Source: The Official Formula 1 Website