【F1 Analysis】2022マシンに必要なソリューションとは？フロントウィング&ノーズ編

新レギュレーションが始まった2022年、様々なソリューションを分析してきました。

主にトップ3チームのマシン比較に注力してきましたが、三者三様で非常に面白い状況でした。

コンセプト・空力・サスペンション・ホイールベースライン・ギアボックスなど、ある程度材料は揃ったと思っています。

今回はフロントウィングとノーズの有用なソリューションを確認しましょう。

フロントウィングとノーズ

フロントウィングとノーズは空力の始まる起点です。

ここを間違うと全ての見直しを行わなければならず、それはコンセプトの変更と同じ意味、シーズン中に行う事はほぼ不可能です。

• フロントウィングの最先端は全ての位置で最低高さを保つ
• フロントウィングフラップの最上部の曲率は低い方が良い
• フロントウィング底面の中央部は路面側から空気を吸いだす様なディフューザー型が良い
• 上記の条件を満たすノーズデザインが必要

レッドブルとフェラーリは、今までに何度も解析してきたので他のチームを見てみましょう。

アルピーヌとアルファロメオのフロントウィング底面

アルピーヌは中央部分がディフューザー形状になっていますが、ノーズ底面は上昇する気流を遮るように平面になっています。

アルファロメオもディフューザー形状になっていますが、ノーズ底面までは手が加えられていません。

メルセデスのフロントウィング

メルセデスのフロントウィング底面の中央部は、凹んだ形状をしていない事に気が付きます。

フラップ最上段の盛り上がるところの下に凹みがあり、左右にディフューザー形状が分かれています。

路面側からの空気を吸いだす量が、レッドブル・フェラーリ・アルピーヌ・アルファロメオと比べると少ないのは明らかです。

フロントウィングとノーズで作るダウンフォース

ダウンフォースとは何か？

圧力差によって発生するエネルギーの差がダウンフォースの強さです。

ウィングは上面に高圧ゾーン、底面に低圧ゾーンがあり、そのエネルギー差によってダウンフォースを作ります。

非常に簡単な図式で説明すると、

• DF：20 ＝ 高圧 10 －（低圧▲10）
• DF：20 ＝ 高圧 8 －（低圧▲12）

このように同じダウンフォース量を作り出すが、高圧ゾーンが高いとドラッグが多くなる。

フラップでダウンフォースを稼ぐ、メルセデス・アルファタウリ・アストンマーチンのフロントウィングには、この図式が当てはまります。

フラップ角度を付けすぎると気流が上がりすぎて、その後ろのマシン全体の空力に影響を与える。

マシンを運用する現場エンジニアにとって嫌なジレンマです。

まとめ

空力の起点であるフロントウィングとノーズ、そのコンセプト間違いはシーズンを通して足枷になります。

ノーズはクラッシュ構造のため予算制限下で、作り直すのは難しい。

フロントウィングとの接続部分が非常に重要。

メインプレート中央部分の後方を上げれるデザインになっていなければいけません。

レッドブルやフェラーリは、ディフューザー形状＋それを生かすノーズ底面の形状になっていて一歩も二歩も進んでいる。

他チームはこれに追従するか、新しいソリューションを見つけなければなりません。

表面上の違いのみならず、底面が凄く大事なF1の世界です。