レッドブルがF1アメリカGPでプランクの合法性を重要視していた背景
2023年F1アメリカGPでルイス・ハミルトンとシャルル・ルクレールがそれぞれ2位と6位で失格となったことで、29年前にミハエル・シューマッハのベネトンがスパ・フランコルシャンでの優勝から除外されて以来、初めてアンダーボディプランクがF1ニュースの最前線に登場した。プランクは何のためにあるのだろうか?そしてなぜ長い間経ってから突然ニュースに戻ってきたのだろうか?それを完全に理解するには、F1 の歴史を語る必要がある。
1994年にイモラで発生したローランド・ラッツェンバーガーとアイルトン・セナの死亡事故を受け、アンダーフロアの中央にプランクの装着が義務づけられた。セナの事故の一因は、アンダーパワーのセーフティカーの後方で数周にわたって低圧のタイヤを履いていたため、アンダーボディのエアフローが失速したことにあると考えられている。
これらはフラットボトムのマシンだった。F1レギュレーションは1983年から2021年までベンチュリーフロアのグラウンドエフェクトを禁止し、フラットボトムを規定していたが、それでもグラウンドエフェクトを発明しないわけにはいかず、フラットボトムのマシンはフロアのフロントを低く、リアを高くすることでグラウンドエフェクトを発生させていた。路面とフロア前部のわずかな隙間を埋めようと空気が押し寄せるため、その圧力が下がり、スピードが上がった。
気圧が低くなるほど、上空の大気圧との差が大きくなり、クルマは地面に強く吸い込まれていく。フロアの後ろにあるディフューザーは空気に大きな膨張室を与え、フロアの前の小さな隙間をさらに速く空気を引き込む。この原理は1977-82年と2022-23年のベンチュリーフロアのマシンで同じだが、中央の平らな部分の両側に重厚な形状のトンネルを設けることで、フルフラットのボトムよりも空気を速く加速させ、それによってアンダーボディのダウンフォースを大きくしている。
フラットフロアにせよ、トンネルカーにせよ、フロアの地面に近い部分は“スロート喉”と呼ばれ、気圧が最も低くなるため、クルマが最も吸い込まれるのはその部分だ。フラットボトムのレギュレーションでは、そのスロートはフロアの前部にあった。トンネルカーでは、ディフューザー直前の後方にある。スロートポイントが地面に近ければ近いほど、より大きなダウンフォースが発生する。その増加は最後の数ミリメートルで指数関数的に増加する。
そのため、初期のフラットボトムのマシンでは、フロントをできるだけ低くすることが競争上不可欠だった。しかし、あまりに低すぎると完全に失速してしまい、危険なほど突然にダウンフォースが大きく減少する可能性がある。この可能性に対抗するため、1994年にアンダーボディ・プランクが規定された。これはアンダーフロアの中央を貫いており、深さは10mm。つまり、理論上はフロア前部のギャップが完全に閉じることはなかった。
ダウンフォースの発生量は減るが、フロアが完全に失速することはない。チームができるだけ低い位置で走れるよう、コース上でプランクを単純にすり減らそうとすることを予想し、FIAはレース後に測定した場合、プランクの長さ方向に少なくとも9mmの深さが残っていなければならないと規定した。当初は“ジャブロック”と呼ばれる非常に丈夫な木材が使用されていたが、現在はガラス繊維強化プラスチック複合材で作られている。
生成可能なダウンフォースの量は減少しましたが、フロアが完全に失速することはありませんでした。チームができるだけ低い位置で走るためにトラック上で板を摩耗させようとすることを予想して、運営団体は、レース後に計測した場合、板の長さ方向に少なくとも 9 mm の深さが残っていなければならないと規定した。当初、これらの板には「ジャブロック」と呼ばれる非常に耐久性の高い木材が使用されていましたが、現在ではガラス強化プラスチック複合材料で作られています。
レース後、板の前部の深さが7~8mmであることが判明し、シューマッハはスパ'94から除外された。チームはスピン後の縁石の損傷によるものであるとして控訴した。控訴は棄却されましたが、この事件により、特定の部分に金属製の取り付けポイントを使用して板を取り付けるより堅牢な方法が導入され、そのような事故から板をより保護できるようになりました。これにより、プランクの問題をすぐにオフにする効果がありました。
さらに、エアロダイナミクスの開発が進むにつれて、設計者はアンダーグロアに送り込む空気の量を増やそうとした。例えば、バージボードや強化された「コークボトルボディ」プロファイルは、外側のフロアに沿って空気を加速させ、ディフューザーの後ろに収束させるため、アンダーボディの気流をより強く引っ張る。そのため、プランクの摩耗は何十年もの間、ほとんど問題にならなかった。
しかし、2022年にF1がよりクリーンな空力航跡を作り、マシンがよりレースしやすいようにする努力の一環としてベンチュリートンネルを備えたグランドエフェクトカーが再導入されると、プランクは再び注目されるようになった。スロートがフロアの後方に移動し、アンダーボディの空気量がフロア前部の高さによって制限されなくなったことで、各チームはトンネルの働きを最大化するために後方でマシンを地面に対してできるだけ低く走らせようとした。そのため、プランクは再び制限となる可能性があった。
昨年はこのことが頭をよぎったかもしれないが、ほとんどすべてのチームが、予想していたよりも低い車高で走ることができなかった。10mmプランクを超える車高でもポーパシングの問題に直面したからだ。レッドブルを除くすべてのマシンにとって、プランクは通常、走行可能な低さの限界ではなく、ポーパシングの限界だった。
レッドブルは、非常に低い車高に対してはるかに寛容なフロア設計とコンプライエントなリアサスペンションによって、ポーパシングの問題を回避し、当初からバウンスやポルポイジングを発生させることなく、他のどのマシンよりも低い車高で走ることができた。このことがダウンフォースのアドバンテージの大きな部分を占めていた。しかし、それはレッドブルにとって特にマシンがサスペンションを完全に圧縮した状態での走行となる高速コースやバンピーなサーキットでは、プランクの摩耗が潜在的な問題となることを意味した。
そのため、レッドブルはプランクの合法性を確保する必要性を強く意識するようになった。今年のRB19はダウンフォースが強化されているため、その傾向はさらに強まり、チームはプランクの接地面積を最小限に抑えつつダウンフォースを可能な限り保持するために必要な静的車高を予測することに非常に長けている。
他のチームは、パーパシングではなくプランク摩耗が限界となる空力開発のレベルにようやくたどり着いたばかりで、これがCOTAのバンピーなコースでメルセデスとフェラーリを追いつめた要因のようだ。
メルセデスとフェラーリはリアの車高を少し楽観的に設定しただけだったが、レッドブルはどちらのマシンよりも後方を走っていたように見えた。そのことがマックス・フェルスタッペンの優位性低下につながったのだろうか?これからのレースでその答えが明らかになるはずだ。
カテゴリー: F1 / F1マシン
1994年にイモラで発生したローランド・ラッツェンバーガーとアイルトン・セナの死亡事故を受け、アンダーフロアの中央にプランクの装着が義務づけられた。セナの事故の一因は、アンダーパワーのセーフティカーの後方で数周にわたって低圧のタイヤを履いていたため、アンダーボディのエアフローが失速したことにあると考えられている。
これらはフラットボトムのマシンだった。F1レギュレーションは1983年から2021年までベンチュリーフロアのグラウンドエフェクトを禁止し、フラットボトムを規定していたが、それでもグラウンドエフェクトを発明しないわけにはいかず、フラットボトムのマシンはフロアのフロントを低く、リアを高くすることでグラウンドエフェクトを発生させていた。路面とフロア前部のわずかな隙間を埋めようと空気が押し寄せるため、その圧力が下がり、スピードが上がった。
気圧が低くなるほど、上空の大気圧との差が大きくなり、クルマは地面に強く吸い込まれていく。フロアの後ろにあるディフューザーは空気に大きな膨張室を与え、フロアの前の小さな隙間をさらに速く空気を引き込む。この原理は1977-82年と2022-23年のベンチュリーフロアのマシンで同じだが、中央の平らな部分の両側に重厚な形状のトンネルを設けることで、フルフラットのボトムよりも空気を速く加速させ、それによってアンダーボディのダウンフォースを大きくしている。
新たに義務付けられたプランクを装着したミハエル・シューマッハの1994年型ベネトン。赤い部分はスパでプランクの摩耗が法定基準を下回ったことを示している。
フラットフロアにせよ、トンネルカーにせよ、フロアの地面に近い部分は“スロート喉”と呼ばれ、気圧が最も低くなるため、クルマが最も吸い込まれるのはその部分だ。フラットボトムのレギュレーションでは、そのスロートはフロアの前部にあった。トンネルカーでは、ディフューザー直前の後方にある。スロートポイントが地面に近ければ近いほど、より大きなダウンフォースが発生する。その増加は最後の数ミリメートルで指数関数的に増加する。
そのため、初期のフラットボトムのマシンでは、フロントをできるだけ低くすることが競争上不可欠だった。しかし、あまりに低すぎると完全に失速してしまい、危険なほど突然にダウンフォースが大きく減少する可能性がある。この可能性に対抗するため、1994年にアンダーボディ・プランクが規定された。これはアンダーフロアの中央を貫いており、深さは10mm。つまり、理論上はフロア前部のギャップが完全に閉じることはなかった。
ダウンフォースの発生量は減るが、フロアが完全に失速することはない。チームができるだけ低い位置で走れるよう、コース上でプランクを単純にすり減らそうとすることを予想し、FIAはレース後に測定した場合、プランクの長さ方向に少なくとも9mmの深さが残っていなければならないと規定した。当初は“ジャブロック”と呼ばれる非常に丈夫な木材が使用されていたが、現在はガラス繊維強化プラスチック複合材で作られている。
生成可能なダウンフォースの量は減少しましたが、フロアが完全に失速することはありませんでした。チームができるだけ低い位置で走るためにトラック上で板を摩耗させようとすることを予想して、運営団体は、レース後に計測した場合、板の長さ方向に少なくとも 9 mm の深さが残っていなければならないと規定した。当初、これらの板には「ジャブロック」と呼ばれる非常に耐久性の高い木材が使用されていましたが、現在ではガラス強化プラスチック複合材料で作られています。
レース後、板の前部の深さが7~8mmであることが判明し、シューマッハはスパ'94から除外された。チームはスピン後の縁石の損傷によるものであるとして控訴した。控訴は棄却されましたが、この事件により、特定の部分に金属製の取り付けポイントを使用して板を取り付けるより堅牢な方法が導入され、そのような事故から板をより保護できるようになりました。これにより、プランクの問題をすぐにオフにする効果がありました。
金属製の取り付けポイントは、後期プランクにより大きな保護を与えた。
さらに、エアロダイナミクスの開発が進むにつれて、設計者はアンダーグロアに送り込む空気の量を増やそうとした。例えば、バージボードや強化された「コークボトルボディ」プロファイルは、外側のフロアに沿って空気を加速させ、ディフューザーの後ろに収束させるため、アンダーボディの気流をより強く引っ張る。そのため、プランクの摩耗は何十年もの間、ほとんど問題にならなかった。
しかし、2022年にF1がよりクリーンな空力航跡を作り、マシンがよりレースしやすいようにする努力の一環としてベンチュリートンネルを備えたグランドエフェクトカーが再導入されると、プランクは再び注目されるようになった。スロートがフロアの後方に移動し、アンダーボディの空気量がフロア前部の高さによって制限されなくなったことで、各チームはトンネルの働きを最大化するために後方でマシンを地面に対してできるだけ低く走らせようとした。そのため、プランクは再び制限となる可能性があった。
昨年はこのことが頭をよぎったかもしれないが、ほとんどすべてのチームが、予想していたよりも低い車高で走ることができなかった。10mmプランクを超える車高でもポーパシングの問題に直面したからだ。レッドブルを除くすべてのマシンにとって、プランクは通常、走行可能な低さの限界ではなく、ポーパシングの限界だった。
レッドブルは、非常に低い車高に対してはるかに寛容なフロア設計とコンプライエントなリアサスペンションによって、ポーパシングの問題を回避し、当初からバウンスやポルポイジングを発生させることなく、他のどのマシンよりも低い車高で走ることができた。このことがダウンフォースのアドバンテージの大きな部分を占めていた。しかし、それはレッドブルにとって特にマシンがサスペンションを完全に圧縮した状態での走行となる高速コースやバンピーなサーキットでは、プランクの摩耗が潜在的な問題となることを意味した。
グランドエフェクト世代のマシンはプランク摩耗の中心が後方にシフトしている。
そのため、レッドブルはプランクの合法性を確保する必要性を強く意識するようになった。今年のRB19はダウンフォースが強化されているため、その傾向はさらに強まり、チームはプランクの接地面積を最小限に抑えつつダウンフォースを可能な限り保持するために必要な静的車高を予測することに非常に長けている。
他のチームは、パーパシングではなくプランク摩耗が限界となる空力開発のレベルにようやくたどり着いたばかりで、これがCOTAのバンピーなコースでメルセデスとフェラーリを追いつめた要因のようだ。
メルセデスとフェラーリはリアの車高を少し楽観的に設定しただけだったが、レッドブルはどちらのマシンよりも後方を走っていたように見えた。そのことがマックス・フェルスタッペンの優位性低下につながったのだろうか?これからのレースでその答えが明らかになるはずだ。
カテゴリー: F1 / F1マシン