FIA、F1マシンの雨天の視界を改善する“スプレーガード”のデザインを公開
近年、悪天候によっていくつかのレースが中断されたF1では、この問題が特に深刻化している。昨年は鈴鹿で開催された日本GPが土砂降りによって中断され、2021年にはスパ・フランコルシャンで開催されたベルギーGPが激しいレースのためにセーフティカーが導入され、わずか3周で中止となった。
FIAは、シングルシーターレースのジュニアカテゴリーでも使用できる解決策を求めている。ウェットコンディションでのレースの危険性は、数週間前にスパ・フランコルシャンでディラーノ・ヴァン・ト・ホフが命を落としたクラッシュで浮き彫りになった。
FIAのモハメド・ビン・スライエム会長は昨年、ウェットレースでF1マシンが発生する水しぶきを減らし、視界を改善するためのボディワークパッケージを追加できるかどうかの調査を開始したと発表している。
このボディワークは、マシンの4つの車輪の後ろと上にそれぞれ取り付けられる。これは、濡れたトラック上で大量の水をまき散らす可能性のあるタイヤが空気中にまき散らす水の量を減らすことを目的としている。
F1はイギリスGPの数日後にシルバーストンでスプレーガードのテストを行い、雨天でレースが中止になる可能性を確実に減らすための一歩を踏み出した。だが、メルセデスとマクラーレンが参加したこのテストで、残念ながら、プロトタイプのスプレーガードの最初のサーキット走行は、すぐには成功を収めなかった。
しかし、最初の一歩として、またデータ収集と相関関係という点では有益な訓練であり、少なくともFIAは2021年のベルギーGPで赤旗が提示された問題に取り組むための出発点を得ることができた。
FIAシングルシーターディレクターのニコラス・トンバジスは、「もちろん、すべてが完璧に確認され、10月あたりに適用できる解決策がすでに用意できれば完璧だっただろう」と語る。
「しかし、そうはならなかった。遅かれ早かれ、レースがキャンセルされる可能性があるか、レースが開催されるかの違いになると感じているので、我々はこれを機能させることに全力で取り組んでいる」
「そして、その生涯を通じて、2021年のスパのような状況からレースと10万人を救うことができ、たとえ一度でも変化をもたらすことができれば、それだけの価値は十分にあると思います。」
ベルギーで物議を醸し、セーフティカーの後ろでマシンが引きずり回され、リザルトが宣言されるという哀れな光景を目にしたことで、水しぶきを減らし、視界を改善する取り組みに拍車がかかった。
その目的は、通常では走行が不可能なほどの大雨が降ったときにマシンに装着できるものを作ることだった。
シルバーストーンでテストされた装置を作るには、かなりの労力を要した。基本的に、プロトタイプは2つのパーツで構成されており、各ホイールの上部が覆われており、横向きのバージボードに少し似た二次要素が地面近くに配置されている。全体の構成は支柱に取り付けられているため、ホイールと一緒に動く。
このテストでは、メルセデスがW14を改造し、ミック・シューマッハが新しいデバイスを装着してシルバーストンの人工的に浸水したセクションを走行できるように支援した。
マクラーレンのオスカー・ピアストリは、通常のクルマがどの程度の水しぶきを発生させるかについての参考資料を提供し、メルセデスの後を追って視界への影響についてのフィードバックも行った。
この日の主な目的は、F1マシンの後ろに水を撒かれたときにどのような挙動を示すかについてのデータを集め、FIAの空力チームが実際の情報と研究を関連づけるのを支援することだった。
FIAの空力責任者であるジェイソン・サマーヴィルと彼の同僚たちは、水滴のモデリングが容易ではないことから、興味深い課題に直面した。雨のミラー周辺での挙動など、ロードカーのために開発されたモデルは有用な出発点となった。
しかし、トンバジスが説明するように、一筋縄ではいかなかった。
「昨年末にこのプロジェクトを開始し、かなりのCFDシミュレーションを行ったが、ただ何かを装着して、外して完了というような単純なものではないことはすぐに理解できた」とトンバジスは語った。
「まず第一に、CFDシミュレーションは非常に厄介で、水の粒子もシミュレーションしなければならない。第二に流れ場の中に水滴がある場合、実際にはかなり複雑な物理学になる」
「まず第一に、CFD シミュレーションは非常にトリッキーだ。水の粒子もシミュレーションする必要があるからだ。次に、フローフィールドに水滴がある場合、実際には非常に複雑な物理学になります。
「さらに、地面から吸い上げられた水の量や、タイヤから捨てられた水の量など、完全な知識がないため、相関関係が必要になる。
「また、たとえば小さな水滴の直径がどれくらいなのかも正確にはわからない。だからシミュレーションはすぐに複雑になる。そのため、相関関係が必要だった」
大きな課題は、F1環境で機能し、空力への影響を最小限に抑えながら、高速で安全にクルマに取り付けられる装置を開発することだった。
「クルマの性能をあまり失いたくなかったし、エアロダイナミクスをあまり混乱させたくなかった」とトンバジスは語る。
「避けられない部分もある。この大きなマッドガードなどと呼ばれるものにかかる実際の空力負荷は、完全なカバーがある場合、かなり大きな動的負荷になる。そのため、時速300kmで飛ばないようにするためには、アップライトのサポートはかなり頑丈でなければならない」
トンバジスは、シルバーストーンのプロトタイプがスプレー低減に大きな影響を与えなかったことを喜んで認めている。
「実際に使用された装置は比較的小さく、ホイールのごく一部しかカバーしていなかった」とトンバジスは語る。
「個人的には、うまくいく自信はあまりなかった。個人的にはうまくいくとはあまり確信していなかった。それで十分にカバーできるだろうか？十分な効果があるだろうか？と考えていた」
「結果的に、目に見えるような変化はなかった。しかし、多くの相関関係と、より自信を持って相関付けることができる多くのデータが得られた。だから、最初のテストとしては有益だったと思う」
「協力してくれたチームにはとても感謝している。また、例えばサーキットでのセットアップ（測定方法はそう簡単ではないが）がうまく機能していることも証明できた。したがって、我々は問題を評価する合理的な方法を持っていた」
「でも、コンフィギュレーションに関してはまだそこまでには至っていない。もう一度やってみる必要がある。エンジニアリングのプロジェクトで、1回目で完璧にうまくいくものはあまりない。だから、もう少し作業する必要がある」
「まだかなりの露出したホイールがあると言える。コンセプトを確認できていないのは明らかだが、これが機能しないと言うのに十分ではないとも思う」
複雑な側面のひとつは、ディフューザーから発生するスプレーの量を評価することで、これはスプレーガード・プログラムでは対処できない。
「ディフューザー固有の問題だ」とトンバジスは語る。「しかし、スポーツカーは概してこの問題が少ない。したがって、我々には戦うチャンスがあることを示していると私は楽観視している。しかし、私が言うように、実際にきちんと数値化するまでは、研究開発プログラムを続ける必要がある」。
次のテストは数か月先になる可能性が高く、特にシンガポールでフライアウェイレースが始まり、チームや車両が移動し始めると、シルバーストンで行われたような別のテストを手配するのはすぐには難しいだろう。
デバイスのトライアルが成功し、承認されれば、実際的な面も考慮しなければならない。
「目に見える形で飛沫を低減できると思われるものができたら、その形状を定義し、技術規則として通過させる必要がある。その後、議論を行う予定だ」とトンバジスは言語った。
「適切に設計されれば、装着に5～10分もかからないだろう。土砂降りの雨で赤旗中断になったことを想像すれば、すべてが集まるころには、人々はそれを装着しなければならないだろう」
F1チームも支持を続けている。2021年のスパが再現されること、あるいはさらに悪いことに、マシンがまったくトラックを走れないが来ることが、このスポーツにとってどんな惨事となるかは誰もが理解している。
「メルセデスのトラックサイドエンジニアリングディレクターであるアンドリュー・ショブリンは「コンディションが難しすぎてレースができないのは、チームにとってもファンにとっても嫌なことだろう」と語る。
「現時点では、生産とレギュレーションに移行する準備ができていない。だから、やるべきことがあるのは確かだ。タイヤから噴射される水しぶきは改善されているが、リヤウイングがディフューザーから噴射される水しぶきはまだ多い」
「しかし、興味深い最初の一歩であり、我々はその開発のためにマシンといくつかの部品を提供している。次のステップや将来的なことを決めるのはFIAのプロジェクトだ」
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