Čo má spoločné McLaren a gin tonic? Môže sa ukrývať tajomstvo rýchlosti súčasných monopostov F1 v kokteiloch, ktoré dostanete v každom bare? Odpoveď je prekvapivo kladná. Ešte skôr, ako vysvetlím túto click-baitovú otázku, prichádza dôležité upozornenie. Nasledujúce riadky sú špekulácia. Ide o pravdepodobné vysvetlenie, avšak z charakteru celého kolotoča F1 je ťažké takéto tvrdenia dokázať.
Najprv fakty. Súčasná formula je neuveriteľne vyrovnaná. Rýchlosť všetkých monopostov, všetkých tímov na štartovom rošte sa zmestí do rozdielu približne jednej sekundy na kolo. Naopak, nekvalitná pneumatika, zle manažovaná pneumatika, prípadne zle zvolená zmes dokáže spraviť bez problémov rozdiel aj 3 – 5 sekúnd na jedno kolo. Preto nie je ojedinelé, že monopost zo zadných radov dokáže zajazdiť najrýchlejšie kolo len preto, že jazdí na nových pneumatikách, a naopak top tím na starých taký čas zajazdiť nedokáže.
Čo znamená manažovať pneumatiky? Pneumatika v F1 má svoju optimálnu teplotu, pri ktorej funguje najlepšie. Ak je príliš chladná, je príliš tvrdá a nemá dobrú priľnavosť. Ak je príliš horúca, šmýka sa a príliš rýchlo sa opotrebováva. Opotrebovaná guma znova stráca svoje vlastnosti – nedrží a má zlú priľnavosť. V oboch prípadoch je výsledkom pomalý monopost.
Preto je snahou každého tímu zahriať pneumatiky do optimálnej teploty čo najskôr a potom ich tam udržať čo najdlhšie. Teplotné okno je však veľmi úzke, okolo 20 – 25 stupňov Celzia. Kým najmäkšie pneu majú optimálnu teplotu okolo 85 – 105 °C, tie najtvrdšie majú toto okno posunuté niekam k 120 – 145 °C.
Čo ale pneumatiky zahrieva? Gumy sa zahrievajú z viacerých dôvodov. V prvom rade trenie a extrémne sily prejavujúce sa pri zmenách smeru, prudkých brzdeniach a zrýchleniach. Na teplotu má vplyv prakticky každá výrazná zmena oproti homogénnemu, priamočiaremu pohybu. Počas závodu sa pneumatika dokáže dostatočne zahriať pri štandardnom riadení, pretože presne na to je stavaná. Pri pomalých rýchlostiach za safety carom alebo pred začiatkom závodu to nestačí. Preto monoposty cikcakuju alebo prudko zrýchľujú.
Ďalším zdrojom tepla sú brzdy. Počas prudkého brzdenia sa dokážu zahriať až na 1000 °C. Brzdy sa nachádzajú blízko pneumatík a teplo z nich prestupuje takpovediac zvnútra.
A čo s tým? To, koľko pneumatika vydrží, závisí od jej zloženia, fyzikálnych vlastností, chemických vlastností a podobne. Avšak pneumatiky sú pre všetky tímy rovnaké – tam veľa vody nenamútime.
Zaťaženie pneumatiky vieme znížiť aj úpravou jazdeckého štýlu – do zákruty budeme brzdiť skôr a menej razantne, zákrutu prejdeme väčším oblúkom, následne budeme pomalšie akcelerovať. Všetko pomôže predĺžiť životnosť, ale v konečnom dôsledku jazdíme pomalšie.
Ďalšou možnosťou je optimálnejšie chladenie bŕzd. Keby sme brzdy chladili médiom s vysokou tepelnou kapacitou, napríklad vodou, menej tepla by sa dostávalo do pneumatiky, a teda by sa menej prehrievala. Problém je, že FIA zakazuje chladiť brzdy kvapalinou a chladenie vzduchom má svoje limity.
Tak s čím (asi) prišiel McLaren?
A tu sme pri špekuláciách. Pomerne široké spektrum ľudí sa zhoduje, že tajomstvo rýchlosti McLarenu je v jeho pneumatikách. McLaren MCL39 je určite kvalitné, dobre vystavané auto, ale určite nie tak dominantné, ako boli RB19 v roku 2023 alebo Mercedes W07 z roku 2016.
McLaren síce ukazuje v závode dominanciu, ale v kvalifikáciách, kde je kľúčová rýchlosť na jedno kolo, ani zďaleka nevalcuje konkurenciu. Vysvetlením je práve lepšia práca s pneumatikami, kedy monopost dokáže udržať optimálnu teplotu pri vyšších rýchlostiach.
A tu sa dostávame k tým nápojom. Keď necháme ľadové kocky chvíľu postáť pri izbovej teplote, budú mať stále teplotu 0 °C. Keď ich potom hodíme do nápoja, tekutina sa citeľne ochladí, ale kocky si zachovajú svoju teplotu. Ako všetci vieme, ľad sa topí práve pri 0 °C pri normálnom tlaku.
Zatiaľ čo podchladený ľad sa lineárne otepluje s množstvom dodaného tepla, akonáhle narazí na bod, keď voda „chce“ prejsť do kvapalného skupenstva, oteplovanie sa dočasne zastaví. Ľad totiž musí najprv prijať dostatočné množstvo energie, aby voda mohla prejsť z jedného skupenstva do druhého. Volá sa to fázová premena.
Všetky látky prechádzajú fázovou premenou, ale každá pri inej teplote. Niektoré z nich majú bod fázovej premeny pri teplotách, ktoré sa dajú prakticky využiť. Takéto materiály sa nazývajú PCM (Phase-change materials). Asi už vidíte, kam to smeruje.
Keby sme mali PCM, ktorý má fázovú premenu medzi tuhým a kvapalným skupenstvom pri ideálnej teplote – napríklad 100 – 105 °C – a z takéhoto materiálu by sme vytvorili púzdro okolo bŕzd, účinne by sme ich chladili. Zároveň by sa k pneumatikám dostávalo optimálne množstvo tepla a zabránilo by sa ich prehrievaniu vplyvom rozpálených bŕzd.
Je to vôbec legálne?
Ťažko povedať. Keby bolo spomínané púzdro tvorené nejakým odolným materiálom, ktorý by tvoril štruktúru a z PCM by boli tvorené len bunky, ktoré by počas závodu naozaj prešli do kvapalného stavu a po závode znova stuhli – toto by rozhodne legálne nebolo. Ale PCM materiál, ktorý nikdy do kvapalného skupenstva počas závodu neprejde, by legálny mal byť.
Hoci som videl vyjadrenia, že rovnaký článok 11.5 z technických regulácií nebráni len kvapalinou chladeným brzdám, ale aj použitiu PCM. Či to teda je alebo nie je explicitne zakázané, nechám už na vás. Ak by to aj dnes zakázané nebolo, môj osobný tip je, že to FIA zakáže.
Výrobcovia pneumatík vedia vyrobiť trvanlivé produkty, ktoré vydržia celý závod. Už sme také sezóny mali, a aj preto FIA zaviedla minimálne jednu povinnú zastávku v boxoch. Dnešné pneumatiky majú také vlastnosti nie preto, že by sme ich nevedeli lepšie vytvoriť, ale preto, že si ich FIA také objednala. Táto technológia PCM ide proti tejto filozofii, čo sa rozhodne majiteľom F1 páčiť nebude.
Je pravdepodobné, že s niečím takým McLaren prišiel?
Áno, je. Red Bull, na základe záberov z termokamery, obvinil McLaren, že používajú vodu na chladenie pneumatík (z doslovného prekladu water cooling tyres). Preklad je však zavádzajúci, pretože reálne riešia celý systém chladenia bŕzd, ich púzdier a kolies.
Zak Brown, šéf tímu McLaren, na obvinenie zareagoval počas víkendu v GP Miami, keď popíjal z fľaše s nálepkou „TIRE WATER!“. Formula 1 je presne o tomto – snaha o nájdenie aj tej najmenšej medzery v pravidlách, snaha premýšľať out of box, snaha inovovať a naťahovať pravidlá do takej miery, ako sa len dá. Presne ako stovky ďalších prípadov. Nemusíme ísť ani ďaleko – aeroelasticita krídiel je ešte stále aktuálna téma.
A možno hlavná indícia – presne o takomto riešení napísal pred niekoľkými rokmi inžinier Martin Buchan dizertačnú prácu. Hádajte, v ktorom tíme vtedy pôsobil.
Každopádne FIA protest Red Bullu zamietla a nech prišiel McLaren s čímkoľvek, čo sa kolies týka – je to legálne. Nateraz.
[Martin]