F1技術解説:世界を席巻したレッドブルのF1設計の秘密 - 「4年連続ダブルチャンピオン」から10年

2014年のハイブリッドパワーユニットの登場により、レッドブルはそれまでのF1支配を失い、メルセデスの時代へとつながった。レッドブルがF1のトップチームとしての地位を取り戻すまでには長い時間がかかったが、今ではマックス・フェルスタッペンが3年連続のワールドタイトルを追い求めており、その時代の準備が整っている...。

セバスチャン・ベッテルが4年連続でタイトルを獲得したチームがかつて支配していた時代は、2009年のRB5という画期的な設計(デザイン)をベースにしていた。その年のタイトルはブラウンGPに譲ったものの、その後4年間のF1設計の雛形となったマシンである。そしてそのマシンは、レッドブルの短い歴史の中で、初めてトップチームとしての地位も確立した。

F1で最初のレッドブル時代を築いたタイトル獲得マシンは、規則(レギュレーション)が絶えず変更される中で、ライバルに対して重要な技術的優位性を持っていた。ここでは、それらを紹介する。

2009年:レッドブルRB5
17戦 / 優勝6回 / 表彰台16回 / ポールポジション5回

2009年の全く新しいレギュレーションでは、ダウンフォースを制限するため、特にディフューザーの角度を小さくすることが規定された。この大きなレギュレーション変更により、レッドブルの設計第一人者であるエイドリアン・ニューウェイは、根本的に見直す機会を得て、フェラーリやマクラーレンといった大手チームの蓄積された優位性を払拭した。

ニューウェイは、F1では長年見られなかったリアサスペンションのプルロッドという機能を再び導入した。これにより、サスペンションのロッカーが上部から下部に移動し、新たに制限されたディフューザーのためのスペースがより有効に活用されるようになった。これによりギアボックスの位置が下がり、上部ウィッシュボーンが露出し、ビームウィングと連動した空力学的プロファイルが得られるようになった。


プッシュロッドサスペンションとプルロッドサスペンション
F1技術解説:プッシュロッドサスペンションとプルロッドサスペンション


レッドブルはフェラーリやマクラーレンの一歩先を行き、レッドブルRB5でブラウンGPに戦いを挑んだ
レッドブルはフェラーリやマクラーレンの一歩先を行き、レッドブルRB5でブラウンGPに戦いを挑んだ。

下部ボディワークのコークボトル形状は、上部で魚尾状(フィッシュテール)に広がり、空気圧を操作してディフューザー上部の気流を加速させ、その機能を活発化させる。ノーズは先端が高く、空気を供給するための大きな容積をアンダーフロアに作り出した。

そのノーズは断面がU字型になっており、コーナーポイントが寸法要件を満たしつつ、マシンの前面面積を減らすことができた。この組み合わせは、その後数年間の一般的なF1マシンとなったが、2009年においてはRB5を視覚的に際立たせた。

しかし、レッドブルはブラウンGPが利用したダブルディフューザーのトリックを見逃した。これは、標準のディフューザーの上に、アンダーボディのスロットギャップによってディフューザーチャンバーを追加するものだった。シルバーストンでは、後車軸(リアアクスル)をさらに後方に移動させ(ホイールベースを同じにするために前車軸(フロントアクスル)も移動)、より大きなディフューザーエリアを作り出した。

レッドブルRB5:レッドブルの2009年型マシンは、その後のシーズンの成功の基礎となった
レッドブルRB5:レッドブルの2009年型マシンは、その後のシーズンの成功の基礎となった。

2010年:レッドブルRB6
19戦 / 優勝9回 / 表彰台20回 / ポールポジション15回 / ダブルワールドタイトル(チームとドライバー)

2010年マシンの設計目標(デザイン目標)は、ツインディフューザーの面積を最大化することだった。そのため、ギアボックスのケーシングを長くし、ディフューザーに使える面積を増加させた。

レッドブルは、前方の下部ウィッシュボーンに極端な角度をつけることで、上部ディフューザーへの大きな流入口を作り(下からスロットを通して見たときにボディワークが見えなくなる効果があるため、合法)、ビームウィングは抽出器として機能する。

モノコックがさらにV字型になったことで、アンダーボディに供給される気流が増えた。また、ステップアップ機構により、ギアボックスが邪魔にならないように上に移動し、上部ディフューザーに大量の気流を作り出した。

レッドブルRB6では、上部ディフューザーに大きな吸気口を設けるなど、さまざまな改良が施された。
レッドブルRB6では、上部ディフューザーに大きな吸気口を設けるなど、さまざまな改良が施された。

これによって、1983年からF1で採用されていた排気吹きつけディフューザーの利点がより大きくなった。こうしてニューウェイは、RB6の空力的な優位性を高めていった。排気は上部ディフューザーの側面に排出されるため、下からは見えず、レギュレーションに適合している。

シーズン後半、ルノー・スポールは、オフスロットルの状態でも排気ガスがディフューザーに流れるように、より複雑なソフトウェアを提供した。この排気ガスの流れによって、低速域でリアの車高が高くても、多くのダウンフォースを保持することができた。その結果、レッドブルは高い傾斜角のマシンの空力学を開発することができた。

フロアにディフューザーの効果を与えるだけでなく、フロントウイングを地面効果(グラウンドエフェクト)で走らせることができ、より効率的になった。これは、シーズン序盤にマレーシアで導入されたFRICS(フロントリヤ・インターコネクテッド・サスペンション / フロントリヤ相互接続サスペンション)の初採用によって実現された。

レッドブルRB6:さまざまな変化を組み合わせて、排気吹きつけディフューザーの効果を最大限に引き出した
レッドブルRB6:さまざまな変化を組み合わせて、排気吹きつけディフューザーの効果を最大限に引き出した。

2011年:レッドブルRB7
19戦 / 優勝12回 / 表彰台27回 / ポールポジション18回 / ダブルワールドタイトル(チームとドライバー)

ピレリタイヤの供給(さらにドラッグ低減システムの)初年度となったこの年は、ダブルディフューザーが禁止されたため、シングルディフューザー周囲の排気吹きつけがより重要になった。

RB7では、排気ガス(エキゾースト)が後輪の前方、低い位置で排出される。排気がタイヤ圧縮エリアを活性化させ、ディフューザーに導かれて、ダウンフォースを大きく増加させるので、ダブルディフューザーが禁止されたことによる損失を相殺した。

ダウンフォース増加は、オフスロットルでも継続的な吹きつけによって最大化された。オフスロットルでもスロットルは開いたままで、ディフューザーにガスを送り込んだ。パワーはスパークプラグカットにより電気的に制御された。

レッドブルRB7はダブルディフューザーの禁止を補いつつ、新しいタイヤとDRSの導入に対応しなければならなかった
レッドブルRB7はダブルディフューザーの禁止を補いつつ、新しいタイヤとDRSの導入に対応しなければならなかった。

レッドブルのエンジンパートナーであるルノー・スポールは、後に高温吹きつけ(オフスロットルで噴射された燃料に点火し、その噴射速度を上げる)を含む非常に複雑なソフトウェアを開発したが、レッドブルはリアタイヤが制限されていたため、シーズン後半までこれを使わなかった。

レッドブルとして初めて運動エネルギー回生システムを搭載した(ただし、パッケージングの都合上、バッテリーは許容量の60%にとどまった)。シーズン中、ポールポジションを獲得できなかったのは1度だけで、12勝を挙げた。しかも、これまで苦手としていたスパやモンツァの低ドラッグのトラックでも優勝した。

高速・長時間のコーナーでは、ピレリのタイヤを圧倒するほどのダウンフォースを生み出した。チームは、スティントの長さを確保するために、マシンからダウンフォースを取り除くこともあった。

レッドブルRB7:ダブルディフューザー禁止後、レッドブルは他の部分で十分なダウンフォースを確保した
レッドブルRB7:ダブルディフューザー禁止後、レッドブルは他の部分で十分なダウンフォースを確保した。

2012年:レッドブルRB8
20戦 / 優勝7回 / 表彰台14回 / ポールポジション8回 / ダブルワールドタイトル(チームとドライバー)

今シーズンは、排気吹きつけ(エキゾーストブロー)に大きな規制がかかり、誰よりも排気吹きつけの道を歩んできたレッドブルが苦戦を強いられた。また、フロントウイングの柔軟性テストも厳しくなった。さらに、より極端なトリックエンジンソフトウェアも禁止された。

レギュレーションにより、排気の出口が以前よりずっと前方に規定され、理論上、吹きつけの効果が失われた。その結果、コアンダ効果のある排気は、サイドポッドの傾斜下端から出るようになった。

レッドブルは、サイドポッド下部からディフューザー前方の開口部へ気流を導くレターボックスチャンネルを備え、コアンダ効果のある排気流は上部から流入するようになっていた。また、ドライブシャフト・ビーム・リアウイングの配置を囲むように、3枚のウイングが配置されていた。

レッドブルRB8:2012年に排気吹きつけが規制され、レッドブルはコアンダ効果のある設計で有名になった
レッドブルRB8:2012年に排気吹きつけが規制され、レッドブルはコアンダ効果のある設計で有名になった。

これにより、RB8は2011年マシンのリアグリップをそれなりに回復させることができた。運転するのにそれほど直感に反するマシンではなかったので、排気吹きつけを完全に活用する技術を習得したセバスチャン・ベッテルに対して、マーク・ウェバーははるかに競争力があった。

バレンシア以降、吸気口トンネルが強化され、最低車高でディフューザーが失速し始めると、代わりにフロアが吸気口トンネルを強く吸い込むようになった。シンガポール以降のマシンはダブルDRSシステムを採用し、リアウィングエンドプレートの内側にチャンネルを設け、DRSが作動したときにそのチャンネルが現れるようになっていた。

吸気口システム(インレットシステム)のおかげで、どの車高でもマシンは見事に機能し、DRSの利得(ゲイン)をさらに大きくすることができた。これにより、チームは高傾斜ルート(ハイレーキルート)に戻ることができ、インドではレギュレーションの制限にもかかわらず、2011年のマシンとほぼ同じように機能することができた。

レッドブルRB8:レッドブルはシーズン終盤にダブルDRSシステムも導入した
レッドブルRB8:レッドブルはシーズン終盤にダブルDRSシステムも導入した。

2013年:レッドブルRB9
19戦 / 優勝13回 / 表彰台24回 / ポールポジション11回 / ダブルワールドタイトル(チームとドライバー)

このマシンはシーズン前半、デリケートなピレリの2013年タイヤを酷使し、時折優勝する程度だった。しかし、シルバーストンでのタイヤブローの後、ピレリはより頑丈な2012年タイヤを再導入し、それ以降RB9は無敵の存在となった。

このマシンでは、排気はより鋭く下降(急降下)するサイドポッドランプから排出され、その下には吸気口トンネルが残されていた。ルノー・スポールは、ハンドルの切り方によってオフシリンダーのカットをバンクごとに変化させるマップを作成した。

セバスチャン・ベッテルは、まだ3戦を残して、インドでタイトルを獲得し、チームにこう無線で伝えた。「この日々を忘れないで、永遠に続くわけではないのだから」。その後、レッドブルのドライバーが再びタイトルを獲得するのは、それから8年後のことだった。

レッドブルRB9:レッドブルは2013年マシンのRB9で4年連続ダブルワールドタイトルを達成した
レッドブルRB9:レッドブルは2013年マシンのRB9で4年連続ダブルワールドタイトルを達成した。

-Source: The Official Formula 1 Website

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