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2022年レッドブルRB18は、レーキコンセプトを継続していた。
左右リンク式の油圧ヒーブサスペンションが使用禁止になったのに、なぜリア車高を制御出来るのか？
サスペンションジオメトリーにトリックがあるのに違いない！
そう思い、色々と調べていくうちにわかった事をお伝えします。
※これは私的見解であり、実際のものと違う可能性が高い事をお許し下さい。
レッドブルRB18のレーキ角制御
なぜレーキを付けたいのかという点ですが、F1マシンはコーナーを曲がる時に速度を落とします。
速度が落ちると、空力効果が減りダウンフォースも減少します。
そのダウンフォースを少しでも増やす為にマシンを前傾姿勢にする、利点は主に二つです。
- 前面投影面積の増加による空気抵抗を伴ったダウンフォースの増加（アタック角の増加）
- フロントウィングが路面に近づくことによるグラウンドエフェクト効果
一時的に、フロントタイヤグリップを上昇させてアンダーステアを減らします。
※2022規定マシンは、流体ヒーブサスペンション（ダウンフォース量に比例して車高制御）が使えなくなっています。
バーレーンテストのレーキ
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ターン1を通過する時、路面に対してフロアの後ろが斜めに上がっています。
「レ・レ・レ・レーキがあるよ！」
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ターン9の高速コーナーでは、フロアは路面に対してベタッと張り付いています。
フロアを路面に擦って火花も上がっています。
「レ・レ・レ・レーキがないよ！」
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ターン10のヘアピンに向かって減速中。
「レ・レ・レ・レーキがあるよ！」
RB18のサスペンションアーム
フロントのアッパーアームとロアアームの角度に注目です。
車体側の支点が斜めになっています。
これは、上がる方向だとホイールが後ろに進む事になります。（少しホイールベースが減ります。）
リアのアッパーアームとロアアームも確認します。
リアはフロントとは逆の角度で取り付けてあります。
これを大雑把に・・・簡単に平面図で表したのが以下になります。
RB18のサスペンションジオメトリー
タイヤの抵抗、力の強弱などを無視した考察になります。
あくまでも運動力学上のものだという事を念頭においてお考え下さい。
レーキとは車体の傾きの事、車体にかかる力の向きを矢印で表してみました。（タイヤではありません）
「黄色の矢印」がホイールの軌跡を表したものです。（本当は複雑な曲線になります。）
減速時、車体にかかる力が「大青矢印」です。
その力は、軌跡に直角の力（小青矢印）となります。この力を水平方向の力（緑矢印）と垂直方向の力（赤矢印）に分けて考えます。
この赤矢印の向きによって、フロントを下げる・リアを上げる力が発生すると考えられます。
このような数式が成り立ちます。（θ=垂線と軌跡の角度）
- 大青矢印=緑矢印＝F
- 小青矢印=F/cosθr
- 赤矢印=Ftanθr
次は加速しているときの力の向きになります。
加速する時は、フロントを上げる・リアを下げる力が発生すると考えられます。
お気づきの方がいらっしゃると思いますが、普通に車を走らせた時に発生する力と同じです。
減速するとフロント↓・リア↑、加速するとフロント↑・リア↓、レッドブルのアームの角度はそれを助長すると考えられます。
フロントに関してはブレーキング時に下がりすぎても問題になる為、アンチ・ダイブ・ジオメトリーも導入されています。
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アッパーアームとロアアームの回転交点が交わる角度をアンチダイブアングルと言います。
フロントは凄い角度が付いたアッパーアームによって、フロントダイブの力を発生させながらも、アンチダイブによって抑制していると言う事になります。
下げすぎるとフロア先端を思いっ切り擦ってしまうので、そのような設定になるのでしょう。
リアのアーム上下の回転運動にも違いがあり、それが交わる角度があります。
アンチダイブと同じ考えとなるなら、それはアンチ・スクワット・ジオメトリーになるでしょう。
スクワット（しゃがむ）させるのに、アンチ・スクワットも使用する。
最終的にそれ以上、下がらないようにするポイントを定めているようです。
強めのキャスター角も何やら関係しそうですが、私の知識と経験ではこれ以上わかりません。
キャスター角は、ほとんどの車に付いています。
直進安定性の向上、バンプ乗り越え時の安定性、ステアリングの反応（キャスター角が大きいと鈍くなる）などに影響を与える。
また、ホイールの軌跡が斜めになる事によって、サスペンションロッドの稼働距離を稼げます。
［稼働距離が増える⇒ロッカーを回す量が増える］それによってインボードサスペンションを柔らかく設定する事が出来る。
柔らかいサスペンションはメカニカルグリップが増える。
そんな感じの流れです。
※アンチダイブとキャスター角を詳しく説明する事が出来ないです、お許し下さい。
まとめ
今回の記事は、サスペンションジオメトリーの専門家の方が見たら違うよと言う見解もあるかもしれません。
それは、もう、どうしようもないですが・・・。
ホイールの軌跡が斜めになる事を確認しました。
軌跡を斜めにする事によって得られるサスペンション・ジオメトリーの動画などを見て勉強しました。
アンチ・スクワットに関するものが、力の向きによってサスペンションの動きを制御できる事を教えてくれました。
一般的な自動車では、加速時にリアを下げないようにするアンチ・スクワットが主流、でもF1は一部のチームでスクワットさせる方向性となっています。
その方がドラッグ減りますからね。
他のマシンを見てもレッドブルほどじゃないけど、ホイールが上方向に動く時の軌跡がマシンの中心に寄るようになっています。
まぁでも、レッドブルのは異常で変態的ですけど（笑）
「レッドブルRB18 サイドポッドをアップデート」の記事のコメント欄に、この事に気づいたコメンターの方がいらっしゃいました。
深く感謝いたします。
