Анатомия болида сезон 2015: Аэродинамика / Заднее антикрыло⁠⁠

Еще одним узнаваемым элементом современных болидов является заднее антикрыло. Это единственный разрешенный механизированный элемент аэродинамического обвеса. Состоит антикрыло (рис. ниже) из двух торцевых стоек (1), центрального поддерживающего пилона (2), основного закрылка антикрыла (3), подвижного закрылка DRS (4), дополнительного антикрыла Y100 (5) и механизации DRS закрылка (6).

Для болида эта сборка представляет огромную ценность — она наравне с диффузором обеспечивает сцепление ведущих колес с трассой в скоростных и среднескоростных поворотах. Это влияет не только на скорость, но и на износ покрышек на длинных отрезках. Для стабильной работы заднего антикрыла в широком диапазоне скоростей, при повороте болида и разных направлениях ветра на элементах крыла появляются различные ухищрения.

Торцевые стойки — изначально несли только опорную функцию. Но с годами их аэродинамический функционал существенно расширился. Дело в том, что воздушный поток после прохождения зоны внутри стоек антикрыла вынужден уходить резко наверх, образуя за болидом внушительную зону разряжения. С помощью прорезей и направляющих инженеры пытаются уменьшить негативные явления вызванные работой антикрыла и диффузора. На рисунке ниже можно рассмотреть основные направления работы этого сезона.

Центральный поддерживающий пилон не всегда был одинок. В прошлом сезоне Mercedes использовал два пилона, а у Williams, в начале сезона этот элемент отсутствовал вовсе (см. рисунок ниже). Его предназначение — обеспечить жесткость конструкции заднего антикрыла. Чаще всего он является своеобразным кронштейном для «мартышкиного стульчика» Y-100 антикрыла и исполнен в виде перевернутой буквы Y (Y-lon). Такой вариант с прошлого года используют в Ferrari (рис. ниже). Но случаются и оригинальные решения, у Torro Rosso в этом году пилон проходит сквозь выпускную трубу.

Антикрыло Y100 или «Мартышкин стульчик» назван так за некоторую схожесть с маленьким откидным сидением. Y100 - обозначает зону в 200 мм, свободную для творчества инженеров. Назначение этого элемента — оптимизировать работу заднего антикрыла, направив поток выхлопных газов на нижнюю поверхность закрылков. Это увеличивает эффективность на средних скоростях и снижает лобовое сопротивление. После введения центрального стандартизированного выхлопа в FIA надеялись на то, что инженеры не смогут использовать энергию выхлопных газов для получения аэродинамического преимущества. Однако, инженеры активно экспериментируют с формами и назначениями этого элемента. В активе большинства команд есть несколько видов этого антикрылышка для разных по уровню прижимной силы обвесов (см. рис. ниже).

Механизация крыла представляет собой гидроцилиндр, который, перемещаясь в свои крайние положения, открывает и закрывает закрылок. Гидролинии могут быть расположены в торцевых стойках или в центральном пилоне.

DRS закрылок работает в двух режимах. DRS закрылок закрыт — конфигурация для обеспечения максимальной прижимной силы. DRS закрылок открыт — снижает лобовое сопротивление и увеличивает максимальную скорость. Каждый из двух закрылков антикрыла представляет собой перевернутое самолетное крыло и вместо подъемной обеспечивает прижимную силу.

Часто для этапов в Монце и Спа готовят специальную версию заднего антикрыла, рассчитанную на высокую максимальную скорость и меньший "прижим". Этот год не стал исключением.

Заднее и переднее антикрылья составляют самую заметную часть видимого аэродинамического обвеса. Но их сложность не всегда говорит об эффективности. Для эффективной и сбалансированной работы аэродинамики болида нужна совместная работа антикрыльев, днища и корпуса машины. Но об этом в следующий раз.