F1技術解説:アルファタウリの最新フロアアップグレードの分析 - ラップタイム0.3秒短縮と今後の兆候

今週の技術解説では、オーストラリアでフロアをアップグレードした中堅チームのアルファタウリが注目を集めている。しかし、マーク・ヒューズとジョルジオ・ピオラが説明するように、このアップデートは見た目以上のものがある。

アルファタウリは、オーストラリアGPで新しいフロアを導入した。一見何の変哲もないアップデートだが、詳しく見てみると、昨年導入されたグラウンドエフェクト規則の下で、ラップタイム向上の可能性がある部分を特定するためにチームがどのように行動しているかがよくわかる。また、わずか1回のアップデートのために、膨大な量の作業と研究が必要であることを浮き彫りにしている。

アルファタウリのテクニカルディレクターであるジョディ・エギントンが、その変更点を説明してくれた。

「小さなアップデートの積み重ねで、新しいベースラインを形成し、そこからさらにマシンを改良していく。フロアの気流構造が健全であることを確認した上で、ビームウイングやボディワークの開発、その他のアップデートを行うことができる」

「新しいフロアは、コンマ数パーセントの荷重を増加させるだけでなく、フェンスやフロアエッジによって生じる渦の強度を向上させることができる」

「現時点で、我々の改善の主な焦点は、リアの車高が高い状態、つまり低速コーナーでのパフォーマンスだ。今のマシンで最もラップタイムを稼げる場所だと感じているのがそこだ。リアの安定性を向上させることができれば、ドライバーはコーナーに『V字スタイル』で進入するのではなく、より早くコミットし始めることができる」

「そして、エイペックスに到達したときに、バランスを操作するための機械的ツールがある。これによって、コーナー中盤の最低速度が向上するはずだ。このようなフロアの変更と開発の方向性は、より高い車高でより高い安定性を提供することを目的としている」

アルファタウリAT04:トンネル入口の柵の形状や配置を変更したことは、旧バージョンと比較することで確認できる
アルファタウリAT04:トンネル入口の柵の形状や配置を変更したことは、旧バージョンと比較することで確認できる。
アルファタウリAT04:新バージョン(上図)。フロアの新しい前方部分(下図)を上面から別の角度から見ると、フェンスの配置が変更されていることがわかる
アルファタウリAT04:新バージョン(上図)。フロアの新しい前方部分(下図)を上面から別の角度から見ると、フェンスの配置が変更されていることがわかる。

メルボルンでのフロア変更は以下のような構成だった:

新しいトンネル入口のフェンス。
4枚のフェンスの間隔と形状が変更された。これらのフェンスは、どの気流をアウトウオッシュし、どの気流をトンネルに導くかを決めるだけでなく、トンネル内の気流を活性化させ、(スカートによる物理的な密閉は禁止されているので)フロアエッジを密閉するための渦を作る役割も担っている。「渦の強さをうまく制御することで、エネルギー損失を減らそうとしている」とジョディ・エギントンは語る。

新しいトップフロアのエッジ
また、フロア外縁部の形状(認められている切り欠き部やフロアエッジウィングを含む)は、フロア密閉渦を伝播させる。エッジの渦によってトンネルが密閉されると、アンダーボディとアッパーボディの間の気圧差が大きくなり、効果的にマシンを地面に強く押し付けることができる。フェンスを変更すると、フェンスからの新しい気流を最大限に利用するために、フロアエッジの構造も変更する必要がある。エギントンは「フロア前方部分に変更を加えた」と語る。「フロアエッジのウィングレットは以前のフロアと大きな違いはない。その後ろでは、渦の処理方法について、下側からは見ることができないいくつかの変更を加えてる。次に登場するフロアでは、フロアエッジウィングが変わる可能性がある」 次のフロアは、イモラで登場する予定である。

昨年のレッドブルRB18のフロアの図面を見ると、トンネルとトンネルの間にあるフラットフロア中央の「カヌー」部分の形状が不連続になっているが、これがトレンドになっている。今年は、アルファタウリを含む他のチームも追随した。これは、昨年、誰もが最初に採用した(ページの下にあるメルセデスの画像に代表される)標準的なティアドロップ型とは対照的である
昨年のレッドブルRB18のフロアの図面を見ると、トンネルとトンネルの間にあるフラットフロア中央の「カヌー」部分の形状が不連続になっているが、これがトレンドになっている。今年は、アルファタウリを含む他のチームも追随した。これは、昨年、誰もが最初に採用した(ページの下にあるメルセデスの画像に代表される)標準的なティアドロップ型とは対照的である。

トンネル間の新しい「カヌー」セクション
これは、ふたつのトンネルの間にある平らなフロア部分を指す。昨年このレギュレーション(規則)が導入されたとき、レッドブル以外はこの部分をシンプルなティアドロップ(またはカヌー)型にした。しかし、レッドブルが率先して不連続な形状を導入したのは、トンネルの容積を操作することで、さまざまな車高や姿勢でより安定したダウンフォースを得ることを目的としている。2022年には、アルファタウリなど他のチームもこの方向性に従った。膨張する空間が背後にあると、空気圧が一定のポイントで低下することについて、エギントンは「カヌーの形は、膨張という点で大きな役割を果たす」と言う。これを利用して気流を加速させ、気流が速くなればなるほどダウンフォースが大きくなる。「つまり、不連続な部分を作らずとも、幅を持たせ、輪郭を変化させ、伸縮率を変化させることを検討する。その上で、フロントのフェンスから発生するある種の渦が、合流が早すぎたり全く合流しなかったり、思い通りにならない場合は、カヌーの形状を利用して不連続面を追加し、その渦をパワーアップさせることができる」

昨年(2022年)初めに各チームが好んだティアドロップ型フロア設計
昨年(2022年)初めに各チームが好んだティアドロップ型フロア設計。

新しいディフューザー
エギントン「新しい上面と新しい下面があり、側面のいくつかを変更して、タイヤからの乱雑な流れによる損失を減らし、ディフューザーのパフォーマンスを妨害するものを減らそうとしている」

これらの変更だけでラップタイムを約0.3秒短縮することができると考えられているが、エギントンが強調するように、これは今後の開発のための構成要素に過ぎない。

-Source: The Official Formula 1 Website