Technické okénko F1: Co je to ground effect a proč byl federací FIA zakázán?

Ground effect – jedna z věcí, bez které by formule 1 dnes těžko existovala, a která hraje ve světě F1 zcela zásadní roli. Co to však ground effect je? A co se v osmdesátých letech stalo natolik vážného, že jej automobilová federace FIA musela zakázat? Odpovědi na tyto otázky najdeme právě v tomto článku.

Ground effect hraje zásadní roli v oblasti aerodynamiky vozů formule 1. Jedná se vlastně o řadu aerodynamických efektů, které napomáhají vytvářet větší přítlak. Větší přítlak má poté za následek lepší přilnavost vozu na závodním okruhu. Ztrácíte-li přítlak, ztrácíte přilnavost.

Nejdůležitější roli v oblasti ground effectu hrají ve formuli 1 čtyři věci – podlaha, difuzor a přední a zadní přítlačné křídlo. Zejména difuzor s ground effectem vskutku úzce souvisí.

Difuzor je speciálně tvarovanou částí podlahy, který však v žádném případě nesmí sahat pod stanovenou hranici referenční roviny. Zároveň je difuzor jedním z nejdůležitějších aspektů v oblasti aerodynamiky monopostů F1.

Difuzor proudící vzduch usměrňuje a vzadu zpomaluje na rychlost blízkou okolnímu prostředí. Díky tomu se snižují vzdušné turbulence a snižuje odpor vzduchu. To má za následek větší přítlak, a také se samozřejmě zvyšuje ground effect.

Dovnitř difuzoru pak týmy umísťují tzv. lopatky. Ty vytvářejí velmi silné víry, které přispívají ke snížení tlaku v difuzoru a zvýšení průtoku vzduchu pod podlahou.

Chceme-li uvést ground effect na nějakém příkladu, můžeme určitě zmínit přední část monopostu McLaren.

Spatříme zde dopravníky, které přivádějí vzduch na levou či pravou část formule. A pomocí lopatek se generuje odsávání vzduchu. Toto umožňuje lepší práci pro podlahu, ze které následně lépe odchází vzduch, což zvyšuje ground effect. To má za následek lepší přilnavost a stabilitu v zatáčkách.

Co se týče zadní části vozu, tak skvělým příkladem nám jde formule Ferrari. Právě italská stáj z Maranella používá ke stabilizaci ground effectu Inerter a tzv. třetí prvek. To jsou součástky, které sledují kalibrace samotného vozu, aby udržovaly optimální výšku od země a stabilizovaly ground effect.

Do češtiny přeloženo, tento „přísavný efekt“ sklidil řadu kontroverzí zejména v letech dávno minulých. Jako začátek éry ground effectu ve formuli 1 můžeme označit rok 1978.

Právě v tomto roce tým Lotus dokončil tolik očekávaný vůz s názvem Lotus 79. O ground effectu sice najdeme různé zmínky i v dřívějších letech, zejména tedy na konci šedesátých let 20. století.

Konstruktéři však nedokázali, i vzhledem k tehdejší technologii, najít koncepci, která by dokázala tento aerodynamický oříšek rozlousknout. Jak dosáhnout lepší stability v zatáčkách a přitom neztratit na rychlosti? Ač se konstruktéři v tehdejších dobách snažili pochopit chování vzduchu proudícího okolo auta, s novými myšlenkami se objevovaly nové problémy.

A právě pochopit chování vozu, jenž při jízdě rozráží vzduch před sebou, je naprosto klíčovým faktorem. Ze snahy konstruktérů potom vznikala podobná monstra, jako Chaparral 2J, který byl součástí zámořské série Can-Am.

Až právě Lotus 79 byl vozem, který dokázal ground effect nějakým způsobem využít. V dalších letech se i ostatní týmy ubraly směrem, aby vývoj a konstrukce vozu dosahovala co nejlepšího ground effectu.

Monoposty v zatáčkách však dosahovaly nebezpečně vysokých rychlostí. A nejen v tom byl ten problém. Už z tohoto důvodu nicméně docházelo k vážným haváriím. Moc tomu ale také nepřidal fakt, že jakmile došlo byť k sebemenšímu poškození na voze, formule okamžitě ztrácely přítlak, tudíž se v některých chvílích stávaly de facto neovladatelnými.

A to byl druhý, neméně nebezpečný faktor, proč byl v roce 1983 tento koncept zakázán automobilovou federací FIA. V 70. a 80. letech se navíc konečně začalo mnohem více dbát na bezpečí jezdců během závodění. Vše v tomto ohledu změnila smrtelná havárie v roce 1967.

Řeč je o tehdejší Velké ceně Monaka. Nehoda se stala v prostoru šikany Nouvelle, kde do bariéry ze slámy naboural Lorenzo Bandini. Palivo v jeho voze se vznítilo a začalo hořet. Vzniklý požár bylo ale velmi těžké uhasit, jelikož kvůli povětrnostním podmínkám začala hořet i sláma v blízkosti vozu.

Tato velmi negativní zkušenost zapříčinila velkou změnu v pravidlech a bariéry ze slámy byly ze všech závodních tratí odstraněny. Od té doby, zejména pak v 80. letech, se bezpečnost závodníků stala prioritou číslo 1. Italský pilot po třech dnech zraněním a popáleninám podlehl.

Ano, ground effect je sice v dnešním světě formule 1 využíván, leč na zcela jiném principu. Ten rozdíl spočívá v tom, že od roku 1983 musí mít každé auto podlahu rovnou, tzn. žádné lišty či záclony.

Podle současných pravidel musí být nejnižším bodem podlahy referenční rovina. Tato plochá kompozitová deska má za účel zabránit konstruktérům v tvarování spodní části vozu. Éra nejrůzněji tvarovaných podvozků skončila v onom roce 1982 po tragické smrti Gillese Villeneuva.

Referenční rovina v tomto ohledu poskytuje naprosto stejné podmínky pro všechny monoposty. A má samozřejmě přesně definovaný tvar a vzdálenost od povrchu závodního okruhu dle pravidel FIA. Přesně v tomhle ohledu se nachází ta odlišnost.

Využití ground effectu v 70. a 80. letech tedy principiálně nelze srovnat s tím, jak to známe dnes. A to ze všech výše uvedených důvodů.

Zdroje: F1, GP Confidential