Technológia v pozadí F1

Preteky Formuly 1 patria k technologicky najviac prepracovaným športom na svete. Preteky sa odohrávajú aj mimo trate – snaha skonštruovať pretekársky automobil s vyššou aerodynamickou účinnosťou je v dnešnom svete automobilových pretekov rovnako dôležitá ako samotný pretek. Preto sa tímy F1 snažia urýchliť proces navrhovania nových konštrukcií a využívajú pokrokové technológie.

Význam aerodynamickej účinnosti
Aerodynamika má dôležitý vplyv na výkon monopostu F1. Technici dokážu stanoviť mieru aerodynamickej účinnosti podľa toho, ako prúd vzduchu obteká nad či pod automobilom a okolo neho. Automobil dosahuje najvyšší výkon a rýchlosť vtedy, keď je pre vzduch čo najmenšou prekážkou.

Aerodynamickí technici konkrétne merajú tri premenné: prítlak, odpor vzduchu a stabilitu. Prítlak je veľkosť tlaku, ktorý udržuje automobil na trati pri vysokých rýchlostiach. Odpor vzduchu je prúd vzduchu, ktorý spomaľuje automobil pri nízkej aerodynamickej účinnosti alebo trení, spôsobenom prechádzaním vzdušného prúdu cez rôzne povrchy automobilu. Stabilita je zmena v zrýchlení, napríklad keď automobil prudko zabrzdí, zmení sa spôsob, akým vzduch obteká okolo trupu. Jedným z najdôležitejších high-tech nástrojov pre meranie aerodynamického výkonu v dnešnom svete automobilových pretekov je metóda Computational Fluid Dynamics (CFD).

Computational Fluid Dynamics umožňuje simulovanie návrhu pretekárskeho automobilu
CFD je počítačová technológia, ktorá sa zaoberá dynamikou všetkých vecí, ktoré plynú. Pri pretekoch Formuly 1 sa CFD využíva pri vybudovaní počítačom simulovaného modelu pretekárskeho automobilu. Na virtuálny prototyp je potom možné aplikovať fyzikálne zákony a predpovedať prítlak alebo odpor vzduchu na rôzne komponenty automobilu, alebo spôsob, akým bude automobil reagovať pri rôznych poveternostných podmienkach, klimatických podmienkach či cestných povrchoch.

Aerodynamici si vďaka CFD môžu predstaviť a pochopiť, ako sa budú navrhované automobily správať. Metóda zároveň umožňuje experimentovať s viacerými premennými návrhu v kratšom čase, pokým sa nedosiahne optimálny výsledok.

CFD umožňuje technikom využiť počítačový softvér a rozdeliť komponenty pretekárskeho automobilu do určitých buniek alebo mriežok. Pre každú z týchto buniek potom superpočítače pomocou matematických rovníc vypočítajú rýchlosť a tlak vzduchu, ktorý obteká okolo určitých komponentov. Aerodynamici môžu použiť výsledné dáta a vypočítať prítlak, odpor vzduchu a stabilitu závodného automobilu pri rozličných klimatických a cestných podmienkach, a pre rôzne prototypy automobilov. Po ukončení výpočtov je možné výsledky analyzovať v číselnej alebo v grafickej podobe.

Ďalšie kroky pri navrhovaní pretekárskeho automobilu
Tímy F1 väčšinou využívajú CFD ako prvý krok v procese navrhovania a testovania, keďže táto metóda umožňuje experimentovať s viacerými premennými rýchlejšie ako v prípade stavania fyzických modelov. Druhým krokom je zhotovenie modelu v reálnej mierke a umiestnenie tohto modelu do aerodynamického tunela, kde tímy vykonávajú ďalší výskum a pokračujú vo vyhodnocovaní aerodynamickej účinnosti automobilu. Finálnym krokom po ukončení týchto dvoch krokov je vyhodnotenie výkonu automobilu priamo na trati.

V pretekoch o zníženie výsledného času o stotiny a tisíciny sekundy sa tímy Formuly 1 zamerali na pokročilú technológiu, ktorá urýchli proces navrhovania nových modelov.