バーレーンにて開幕した2021年のF1、レッドブル・ホンダが予選において圧倒的な速さを見せてくれた。決勝では、タイヤ残数の違いなどで、戦略的に負けてしまったが、トータルスピードでは勝っていた。

全世界のホンダ・レッドブル・フェルスタッペンファンが大いに沸いた週末になった。

今年は急遽施行されたレギュレーション、フロア面積削減、リアディフューザー周りのストレーキ削減などで、全体ダウンフォース総量が10%も削減される予定だった。現実的にはエアフローの再構成などで、5~6%の削減に落ち着いているようです。

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2021年フロアレギュレーションの影響

https://www.f1technical.net/

上図は、2018年マシンを基準にした各部分のダウンフォースとドラッグの発生量を示すものです。2019年にレギュレーションが変更されたが、2020年には再びこのぐらいの値に戻っているだろう。

フロアとディフューザーで、全体の65%のダウンフォースを発生しているが、ここが55%になってしまうと言う事です。上手く開発できたチームは約60%になります。

ハイレーキはディフィーザー効果を高める

リア車高をわざと上げる、ハイレーキ角セッティングのレッドブルRB16Bは予選最速であった。

ハイレーキこそフロアシーリングが、上手く出来ず苦戦すると思われる見解もあったが、テストと開幕戦の結果からも影響が一番少なかったと判断できます。

元々ハイレーキは、路面からフロアやディフューザーが大きく離れているため、フロア下を流れる低圧の空気を守るのが難しい。しかしこの離れている事が、リアタイヤ乱流からディフューザーの気流を守る事に繋がっていると考えられる。

 

リアタイヤと路面に挟まれた高圧空気を、赤色で適当に表現してみました。ローレーキであるメルセデスとアストンマーチンは、この高圧空気とディフィーザーが非常に近くなります。

そして、影響の少ない中心エリアを重点的に高める必要があります。

 

 

メルセデスのトト・ヴォルフは、「2021年にレースをしている新しいタイヤがあり、まだスタートしていないので、レーキだけが私たちが苦しんでいる可能性のある唯一の影響だとは思わない。」

「それは物理的に不可能です。レッドブルのようにサスペンションと設定を実行することができなかったので、それを最大限に活用し、利用可能なもので車を調整する必要があります。」とコメントしている。

何年も続くメルセデスのローレーキコンセプトを変更する事は困難だという事です。

ディフィーザー効果を高める上面処理

もう一つ重要な要素としてディフィーザー上面を流れる空気量を増加させ速く流し、それによりディフューザー下面の空気の流れを加速させるという施策も重要なポイントです。

https://f1i.auto-moto.com/

この画像を見ると、RB16Bのリアサスペンションのロアアーム類とディフィーザー間の空間が恐ろしいほどあるのがわかります。

ここまでやるにはデファレンシャルの位置を上げ、ドライブシャフトを斜めに取り付ける必要があります。

https://www.youtube.com/c/ChronoGP/featured

上画像は、フェラーリのギヤボックス改良を表したイメージです。フェラーリはこの施策により、ディフューザーの効率を大幅にアップさせています。

メルセデスは、デファレンシャルとドライブシャフトとタイヤセンターをなるべく水平に保ち、トルク損失を無くそうと言う試みを続けています。逆にレッドブルは以前からドライブシャフトを斜めに取り付けており、この分野では一日の長があるのです。

このような状況から、メルセデスが簡単にレーキ角を増やす事はできません。

前衛投影面積増加による効果

ハイレーキは常にあの高さを保つものではありません。速度ともに上昇するダウンフォースを使いリア車高を下げていきます。そうする事によって高速度域において、ドラッグを減らします。

低速度域のブレーキングからターンインまでは、極端にリアが上がりフロントがわずかに下がります。それにより前衛投影面積は最大値となります。

低速度域では、空力効果が最低まで薄れます。この速度域で効果を発揮するダウンフォースは、表面実効圧力の高い、ウィング角度を目いっぱい立てた状態でなければなりません。

それを車体全体で行うのがハイレーキセッティングの最もおいしい部分です。

バーレーン予選における、フェルスタッペンとハミルトンのミニセクタータイムの比較では、ターン5,6でフェルスタッペンが0.1秒速く、ターン9,10でフェルスタッペンが0.2秒速かった。

ターン4以外のきつく回り込むコーナーはレッドブルの方が速い、ハイレーキの特徴であるターンインの速さを最大限に発揮できている証拠です。

ターン5,6は高速コーナーの切り替えし、ターン9,10はステリングを切ったままブレーキングする低速コーナーですが、メルセデスのおぼつかないリアスタビリティの弱さを露呈しています。

 

フロアとディフィーザーだけで、全体ダウンフォースが5~6%下がったため、ウィング角度を上げる必要がでています。表面実効圧力を増やしダウンフォースを高めるとドラックも増加します。

ハイレーキは、速度域によってダウンフォースとドラッグをコントロールできるのも有利に働くポイントです。

ブレーキダクトフィンカットの影響

https://www.youtube.com/c/peterwindsor/featured

フロアカットの影響はもちろんの事、ブレーキダクトフィンの下方カットで、ディフィーザーの端との相互作用が弱まった事も大きく影響している。

 

これにより今年ハイレーキは、高速度域において、極端にリア車高を下げるようなセッティングをしない可能性があります。

https://www.auto-motor-und-sport.de/

バーレーンのターン1への2台の並走、約290km/h付近におけるレーキの角度が、それを示しています。

まとめ

10年以上もハイレーキセッティングを続けているレッドブルが、一気に優勢になった今回のレギュレーション。ウィング面積が少なかった2009~2016年までは、特徴がよく表れる結果が多かった。

2017年に車体やウィングが大きくなり、フロアダウンフォースが大幅に増加したため鳴りを潜めたが、こんな事になるなんて予想できませんでした。

 

もちろんこれは、レッドブルの力だけではなく、ホンダのパワーアップとコンパクトさも寄与しています。

2014年よりパワーユニットとドライブトレイン至上主義を貫いてきたメルセデス、ある意味いい落とし穴になったのではないだろうか。