Предсезонное тестирование: Alpine A521
Alpine A521 надежно проработал во время предсезонных испытаний, но не попал в заголовки новостей из-за быстрого времени - тем не менее, французская команда, похоже, хорошо подготовлена к предстоящему сезону. Гонка в Бахрейне была первым случаем, когда новый автомобиль был показан полностью публично, и команда показала рендеры только при его запуске. В этой статье рассматриваются некоторые этапы разработки финального автомобиля Renault F1, а также некоторые тестовые образцы из Бахрейна.
Во-первых, если посмотреть на каналы передних тормозов, к 2021 году воздухозаборник был увеличен с небольшим внутренним объемом. Учитывая, что правила были относительно стабильными в течение ряда лет, вполне вероятно, что команда хорошо разбирается в охлаждении тормозов. Следовательно, дополнительная площадь впуска, вероятно, направлена на увеличение массового потока, выходящего через колесо, чтобы вытолкнуть след переднего колеса дальше за борт. В этом случае будет применяться штраф за сопротивление, но при усреднении за сезон это может оказаться полезным.
Дальше назад, в передней части пола, изгиб вверху откинут, и над краем пола добавлен дополнительный клапан. Это решение, которое отдали предпочтение многим командам благодаря удалению щелей вдоль края пола в 2021 году, и более подробно оно было рассмотрено в других публикациях.
В конце зала у команды был ряд вариантов, которые можно было попробовать во время предсезонных тестов. Он начал работать с базовой конфигурацией, которая показывала изгиб вверх перед задней шиной, наблюдаемый на многих других автомобилях. Это создаст некоторую локальную нагрузку, а также переместит основной вихревой слой от края пола ближе к задней шине, улучшая контроль над разбрызгиванием шины. Второй и третий варианты предусматривали дополнительные ограждения наверху пола, но без изгибов - эти ограждения сами отбрасывали вихри, снова пытаясь справиться с потерями от задней шины.
В последний день испытаний Alpine представила еще один вариант пола, основанный на «Варианте 3», но на этот раз разработка идет в середине пути. После того, как завиток для мытья вверх на передней части пола закончится, вихрь будет сбрасываться с плоской части из-за разницы давлений по обе стороны от него, а направление линий тока в этой области является более продольным и меньше вымывается. Этот вихрь может содержать значительные потери, поскольку запрещенное на 2021 год множество щелей вдоль края пола больше не контролирует его развитие.
Опция Alpine на четвертом этаже отличается ступенчатым уменьшением ширины кромки пола, сразу за дополнительным крылышком для промывки. Это уменьшает площадь пола, что локально снижает общую прижимную силу, но также приводит к появлению вихря на втором краю пола. При скатывании двух различных вихрей в отличие от непрерывного выхода первого, потери в этом вихре должны быть уменьшены. Это, в свою очередь, улучшает массовый расход ниже диффузора с целью восстановления локальной нагрузки на пол, теряемой выше по потоку. Вымывающееся крылышко вытолкнет след шины немного дальше за борт, уменьшая поток малой энергии, протекающий под полом, в то время как вихрь, который он сбрасывает, изменит силу вторичного вихря на краю пола.
Концепция охлаждения Alpine на 2021 год вызвала большой интерес в средствах массовой информации из-за большой ширины кузова за воздушной камерой. Были сделаны различные заявления, некоторые предполагали, что это приведет к значительным убыткам и не стоит того. При этом забывается тот факт, что команда тщательно изучила влияние этого изменения на аэродинамические характеристики, как в CFD, так и в аэродинамической трубе, и будет продвигаться вперед только в том случае, если моделирование предложит улучшение характеристик.
Во время тестирования команда использовала две разные конфигурации кузова. Обычно команды имеют разные выходы для охлаждения на каждой гонке, чтобы адаптироваться к требованиям к охлаждению данной схемы и условиям окружающей среды. Renault начал с очень большой розетки, но это не слишком беспокоит, учитывая высокую температуру в первый день испытаний и потребность в хорошей надежности с ограниченным временем пробега. Позже в ходе испытаний это было закрыто.
Интересно, что это изменение выпуска охлаждающего устройства было произведено одновременно с изменением верхней части крышки двигателя, которая значительно больше по сравнению с выпускным отверстием большего размера. Это не идеально, так как это немного поднимет центр тяжести, но очевидно, что команда считает, что это лучший подход для его максимальной настройки охлаждения.
Что касается заднего угла A521, то задний верхний поперечный рычаг был значительно поднят, что должно обеспечить более чистый поток как к многочисленным крыльям, прикрепленным к задним тормозным каналам, так и к самому кожуху поперечного рычага. Обратите внимание, что форма впускного канала заднего тормозного канала и прикрепленные к нему крылышки были немного изменены для 2021 года.
При взгляде на автомобиль сзади становится очевидным, насколько сильно поднят верхний поперечный рычаг. Далее внутрь, это потребовало, чтобы выхлопные заслонки были перемещены вниз и наружу, с соответствующим изменением конструкции нижней части опор заднего крыла. Кожух вокруг верхнего поперечного рычага создает значительно более сильный поток вниз, что увеличивает нагрузку на переднюю кромку заднего крыла и снижает сопротивление. Обратите внимание на большую толщину задней кромки кожуха поперечного рычага в середине размаха - это потенциально связано с желанием сохранить поток на всасывающей (верхней) поверхности при упаковке внутренних компонентов.
Если не считать обрезанных внутренних ограждений, диффузор Alpine по своей концепции аналогичен прошлогоднему дизайну. Количество пар вихревых генераторов в центре диффузора уменьшено с одной до четырех, с увеличенным расстоянием между ними. Эти пары устройств создают два вращающихся в противоположных направлениях вихря, которые создают потоки вверх по обе стороны от них и потоки вниз между ними. Поскольку расстояние между ними очень мало, преобладающей особенностью является обратная струя, которая поддерживает нижнюю часть центральной аппарели и обеспечивает большее расширение. Количество пар варьируется от трех до семи по всей сетке, но на самом деле здесь нет существенной производительности, которую можно было бы получить или потерять. Меньшее количество пар, вероятно, приведет к меньшим потерям, которые расширяются элементом заслонки над диффузором,
В другом месте высота задней кромки диффузора была занижена наружу - одна из причин, по которой это могло быть сделано, состоит в том, чтобы устранить некоторое разделение потока на задней кромке. Также обратите внимание, что по всей высоте вертикальных створок теперь есть три элемента, причем последний элемент 2020 года полностью прорезан. Из тех команд, у которых здесь три элемента (за исключением AlphaTauri), Alpine - единственная, у которой нет трех примерно одинаковых профилей аккордов (вместо этого первый намного длиннее). Представленный дизайн предполагает, что он может стремиться уменьшить некоторое разделение потока, наблюдаемое на втором элементе 2020 года.
Наконец, Alpine представила новую конструкцию заднего крыла на 2021 год, которая является не максимальной прижимной силой, а направлена на более высокую нагрузку на полюс заднего крыла. В прошлом году крыло команды чуть ниже максимальной прижимной силы имело форму ложки, поэтому было бы разумно предположить, что это новое крыло будет заменой. На изображении ниже сравнивается эта конструкция, а также торцевая пластина 2021 года и Т-образное крыло с настройкой максимальной прижимной силы 2020 года, и есть ряд интересных моментов.
Во-первых, передняя кромка основной плоскости значительно поднята носом, что должно способствовать выравниванию по набегающему потоку. Как упоминалось выше, в 2021 году задний верхний поперечный поперечный рычаг вызывает больший поток вниз на переднюю кромку заднего крыла, так что это может быть причиной этого изменения. Также стоит отметить, что Т-образное крыло теперь имеет прорезь в верхнем и нижнем элементах, что должно позволить ему нести большую нагрузку и при этом поддерживать заднее крыло. Т-образное крыло также имеет подвесную концевую пластину, которая снижает вихрь, который он сбрасывает, чтобы уменьшить нежелательное влияние на устойчивость законцовки заднего крыла - теперь это обычное решение для всей сетки.
Концевая пластина также была разработана, некоторые детали которой были рассмотрены в анализе запуска A521. В 2020 году концевая пластина представляла собой комбинацию переплетенных вертикальных и диагональных элементов, последние создавали некоторую поверхность для поддержки кончика заднего крыла, а также потенциально обеспечивали конструктивное преимущество. К 2021 году количество диагональных элементов было уменьшено на один, а четыре вертикальных элемента были сгруппированы в задней части концевой пластины. Эти вертикальные элементы теперь занимают большую высоту, тем самым делая задний диагональный элемент более вертикальным. Чтобы передняя кромка концевой пластины работала вместе с этим элементом, она также расположена более вертикально. Наконец, обратите внимание, что элемент передней кромки концевой пластины теперь толще и соединяется непосредственно с нижней частью концевой пластины.
