F1技術解説:フェラーリはマイアミでいかにして新フロアでSF-23を手なずけようとしたか - 2023年マイアミGP

フェラーリはマイアミで新しいフロアを導入し、以前のレースで試したシングルパイロンリアウィングを全面的に採用した。このフロアは、イモラでの上部ボディワークの改良に伴うアップグレードの一環である。

フェラーリは、このパッケージが設計通りに機能していることを確認するために、パッケージのフロア部分を持ち込むことを選んだ。このパッケージは、チームのシニアパフォーマンスエンジニア、ジョック・クリアの言葉を借りれば、「中高速コーナーでマシンをより穏やかで予測しやすいものにする」ために設計されたものだった。

この開発のきっかけは、最初の2戦でシャルル・ルクレールとカルロス・サインツから「ダウンフォースの生成方法があまりに神経質で、高速コーナーでは予測がつかない」というフィードバックを受けたことだった。

現世代のベンチュリー式トンネルを持つグラウンドエフェクトカーでは、アンダーフロア圧力を再分配して空力の一貫性を向上させることが可能である。

フェラーリSF-23のフロアの変更点は、外側フェンスとトンネルイン吸気口ルーフの形状を変え、外側「バージボード」フェンスの内側にある3つのフェンスの位置を調整したことである
フェラーリSF-23のフロアの変更点は、外側フェンスとトンネルイン吸気口ルーフの形状を変え、外側「バージボード」フェンスの内側にある3つのフェンスの位置を調整したことである。

このチューニングプロセスには、3つの基本的要素がある。

・トンネルの入口(吸気口)を形成するフロアフェンス。

・渦流を発生さるような形状のフロア縁(フロアエッジ)の形状によって、アンダーフロアを空力学的に密閉することで、ボディの上の空気と下の空気の圧力差を最大化にすることができる。

・「カヌー」形状(ふたつのトンネルの間にあるフロアの平らな部分)は、その縁がトンネルの長さに沿って幅を決める。平面図でカヌーのように細長くてティアドロップ型をしていることから、カヌーというニックネームがついている。しかし、開発が進むにつれて、この形状から離れる傾向にある。

フェラーリSF-23のフロアが新しくなった:フロア縁の曲率が変わり、ディフューザーがアップデートされた

フェラーリSF-23のフロアが新しくなった:フロア縁の曲率が変わり、ディフューザーがアップデートされた
フェラーリSF-23のフロアが新しくなった:フロア縁の曲率が変わり、ディフューザーがアップデートされた。:https://twitter.com/AlbertFabrega

トンネルで分割され、外側のボディワーク周囲でアウトウオッシュされる気流の量には限界がある。このふたつの流れは、マシン後部のディフューザー出口で再び合流する。

入口フェンス(吸気口フェンス)は、その分岐を明確にするとともに、フェンスの隙間から空気を加速させることで、その気流にエネルギーを導入しようとしている。

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フェラーリはフェンスの配置を変え、長く伸びる外側フェンスの輪郭を変更してバージボードの役割を果たすようにした。また、フェンスのルーフも変更された。

フロア縁(フロアエッジ)

トンネル内を流れる空気は、外部の気流を渦流に巻き込むフロア縁の形状によってさらに加速される。高速で回転する空気の輪がトンネルの外縁を伝い、そこを流れる隣接する空気の速度を速めることで、アンダーフロアの機能をさらに強化する。

気流が速くなればなるほど、生成されるダウンフォースが大きくなる。しかし、定められた範囲内で認められるひとつのフロアのカットアウト(切り欠き)で活性化できる量は限られている。

フェラーリは、フロア縁の前方部分を、よりフード状にしているが、これで渦流の力と方向性に影響を及ぼすのだろう。

フェラーリSF-23の新しいフロア(下図はマイアミ、上図はバクー)は、前方セクションの外縁がよりフード状になり、渦流生成形状が改良され、リアホイール前の傾斜がさらに顕著になっている
フェラーリSF-23の新しいフロア(下図はマイアミ、上図はバクー)は、前方セクションの外縁がよりフード状になり、渦流生成形状が改良され、リアホイール前の傾斜がさらに顕著になっている。

カヌー部分

フロア縁のカットアウト寸法に制限があるため、渦流が必要以上に強力になったり、トンネルの目的の部分に向かわないことがある。これを修正するためのエアロダイナミシストのツールのひとつが、フロアのカヌー部分の形状である。

カヌーの外縁の形成によってトンネルの長さに沿って幅と体積を変えることにより、トンネルを通る渦流と気流の関係をより調和させることで、圧力を操作することができる。

これまでのところ完全には見えていないが、フェラーリが「カヌー」の形を変えたという証拠は、ディフューザー内側にあるカヌーのテール(尾部)で確認できる。そのテールは今やかなり細くなっている。

カヌーの形状を工夫することで、トンネル内の気流を活性化する方法が変わる。利用できる気流の量は限られているので、重要なのは、必ずしも最大のダウンフォース数値を与えるのではなく、すべての動作パラメーター全体にわたってダウンフォースを最適に分散させるために、さまざまな速度と姿勢のバランスをとる必要がある場所に気流を移動させることである。これが一貫性をもたらし、ドライバーの信頼につながる。

フェラーリSF-23:マイアミにおけるフロアの「カヌー」セクション変更の証拠。ディフューザー内に狭くなった「テール」が見える
フェラーリSF-23:マイアミにおけるフロアの「カヌー」セクション変更の証拠。ディフューザー内に狭くなった「テール」が見える。

フェラーリの変更について、ジョック・クリアは「その部分をどう改善するか、かなり具体的に説明できる」と語る。

「全体としては、ダウンフォースを増やし、ドラッグを減らすことを目指しているだけだが、最近はその繊細なところがとても強力だ」

「空気をわずかに移動させて、バランスウィンドウを効果的に閉じることができる。低速、高速、ブレーキング、入り口と出口など、フロアが大きく動く領域で、ドライバーにより安定したバランスを提供できる」

「金曜日に、マシンの1台(サインツ)に搭載したが、期待通りの効果が得られたので、午後からは両マシンに搭載した。ドライバーはふたりとも、中高速域でのマシンの乗り心地がよくなった。シャルルの(予選での)事故は、それを証明するものだったのかもしれない。彼は4-5-6の高速カーブで本当に攻めていた」

「冬の間に導入した新しい空力学的パッケージでは、セットアップを見つけるのに時間がかかったが、オーストラリアである程度の進歩をして、アゼルバイジャンでは大きな進歩を遂げた。このフロアは、マシンをよりよい範囲に持ち込むことに再び貢献している」

-Source: The Official Formula 1 Website