12. júla 2024
fyzika f1

Okrídlené autá

Formula 1 a vesmírne lety sú dva samostatné – a exotické – svety, ktoré sa pohybujú na okraji ľudských možností. Majú mnoho podobností, napríklad oba vznikli v päťdesiatych rokoch a napriek svojej dlhej histórii, sú oba svety neprístupné. Za celú históriu vesmírnych letov bolo v kozme len 676 ľudí zo 44 rôznych krajín (k novembru 2023). Za celú históriu F1 jazdilo v F1 len 775 pilotov zo 41 rôznych krajín (k decembru 2023). Vesmírne cestovanie si za ten čas vyžiadalo 19 obetí astronautov, a za približne rovnaký čas si F1 vyžiadala 52 životov pilotov F1. Tu sa podobnosti nekončia. Oba svety, na prvý pohľad tak rozdielne, majú toho spoločného ešte oveľa viac.

Píše sa rok 1927 (!), keď sa nemec menom Max Valier stáva spoluzakladateľom „Verein für Raumschiffahrt“, alebo po našom „Spoločnosť vesmírnych letov“. Max Valier sa zaujímal o raketovú vedu a jej využitie pri vesmírnom cestovaní, ale pre svoje experimenty potreboval zohnať financie. Uvedomil si, že pre dosiahnutie týchto cieľov bude jednoduchšie najprv spopularizovať raketový pohon a tak presvedčil pána menom Fritz von Opel k experimentom s raketovými autami. Fritz von Opel, ako už meno napovedá, mal niečo spoločné so spoločnosťou Opel. Fritz bol vnukom Adama Opela, ktorý založil firmu Opel v roku 1862. Vďaka tomuto spojeniu mali vedomosti aj financie, ale chýbala im ešte technická realizácia a tak prizvali do partie ďalšieho spoluobčana menom Friedrich Wilhelm Sander, ktorý vlastnil firmu H.G. Cordes, ktorá sa venovala výrobe a predaju rakiet na báze pušného prachu do harpún a podobných zariadení.

Fritz von Opel dodal pretekárske vozidlo, odmontovali z neho motor a chladič, primontovali na neho 12 rakiet, malé bočné krídielka s negatívnym vztlakom, aby sa z auta nestala plnohodnotná raketa a pripravili sa na prvý skúšobný „let”. Max s Friedrichom úspešne presvedčili Fritza, že nie je dobrý nápad, aby bol práve on prvým testovacím pilotom prvého raketového auta, nakoľko sa báli, že by v prípade fatálnej nehody boli ďalšie financie od spoločnosti Opel zastavené. A tak v apríli 1928 Kurt C. Volkhart, kto s vozidlom Opel-RAK1 pokoril symbolickú hranicu 100 kilometrov za hodinu.

Povzbudení týmto úspechom zostrojili nové auto Opel-RAK2, špecificky postavené od základov za účelom, že pôjde o raketové auto. Tentokrát tam primontovali 24 rakiet, všetky na báze pušného prachu, zdokonalili bočné krídla pre lepšiu stabilizáciu a tak auto vyzeralo trošku ako dnešné rakety s plochou dráhou letu. V máji 1928 dosiahli rekordnú rýchlosť 238 kilometrov za hodinu.

Následne prešli cez koľajové vozidlo na raketami poháňané lietadlá. Je jasné kam to smerovalo. Teda, nebyť Veľkej hospodárskej krízy v roku 1929. Tá spôsobila rozpad legendárnej trojice. Ešte v tom istom roku Fritz von Opel emigroval do USA. Firma Opel sa následne zamerala výhradne na vývoj cestných automobilov. Friedrich Sander v roku 1930 začal spolupracovať na nemeckých vojenských projektoch, ktoré využívali raketovú techniku, avšak nakoniec bol nacistami obvinený zo zrady a v roku 1938 zomrel vo väzení. Max Valier pokračoval sám vo vývoji raketových motorov, tentokrát na tekuté palivo. Po prvotných úspechoch sa však v roku 1930 stal Maxovi osudný testovací zážih.

Výskum týchto ľudí viedol k projektom ako raketami poháňaný vzlet ťažkých dopravných lietadiel Junkers Ju-33, stíhačke s raketovým pohonom Messerchnitt Me-163 alebo balistickej rakety V-2, ktorá sa po vojne rozvinula do amerického programu Redstone a jeho pokračovateľa programu Apollo. Max Valier je preto považovaný za prvú obeť vesmírnych letov.

1 Lotus v Monaku koncom mája 1968. Zdroj: F1 photo.

Ale aký to má súvis s F1? Max Valier spolu s kolegami boli prví, ktorí použili prítlačné krídla za účelom stabilizácie vozidla. Do tej doby – a aj dlho po nej – sa veľmi neuvažovalo o využívaní aerodynamických efektov v automobilovom priemysle. Až v roku 1956 švajčiarsky inžinier a jazdec v jednej osobe Michael May namontoval pred závodom v Nürburgringu na svoje staršie Porsche 550A Spyder obrovské krídlo – priamo nad hlavu. V kvalifikácií bol o 4 sekundy rýchlejší ako továrenský tím Porsche, ktorý na tento závod prišiel predstaviť svoje úplne nové Porsche 550A RS Spyder. To by nevyzeralo ako dobrá reklama, a tak športový riaditeľ Porsche Huschke von Hanstein proti krídlu namietal. Úspešne. May nakoniec mohol do závodu nastúpiť pod podmienkou, že krídlo odmontuje. Tak sa aj stalo a v závode Mayove Porsche zaostávalo za konkurenciou. Michael May v následnom rozhovore priznal, že poznal prácu Maxa Valiera na Opel-RAK2, ktorá mu slúžila ako inšpirácia.

2 Spa Francorchamps Belgicko – jun 1968. V predu vidieť Chrisa Amona na Ferrari so zadným krídlom. Zdroj 1_Historical.

Prvé krídlo v F1 sa objavilo až v máji v roku 1968 na vozidle Grahama Hilla, ktorý jazdil pre Lotus. V zadnej časti bola len konzola vytvárajúca určitý prítlačný efekt bez skutočného zadného krídla, ale v prednej časti sa objavili dve malé krídelka, niečo ako fúziky okolo nosa, a práve tie sú považované za prvé krídlo v F1. Graham Hill bol v kvalifikácií najrýchlejší, keď od druhého v poradí bol rýchlejší o 0.6 sekundy. Závod taktiež vyhral, čím poukázal na potenciál aerodynamického prítlaku.

V ďalšom závode o 2 týždne neskôr v belgickom SPA sa objavili ďalšie vozidlá s tentokrát už plnohodnotným zadným krídlom. Chris Amon na Ferrari dostal zadné krídlo a v kvalifikácií rozdrvil konkurenciu o takmer 4 sekundy pred druhým vozidlom. Jacky Ickx, ktorý jazdil v druhom Ferrari, zadné krídlo nedostal a skončil v kvalifikácií až tretí s priepastnou 6-sekundovou stratou na Amona. Okrem Ferrari nasadili takmer totožné krídla aj v stajni Brabham na oba monoposty, čo trošku nasvedčuje, že už v tej dobe bola v F1 rozvinutá špionáž. Oba Brabhamy sa ale trápili s pohonnou jednotkou, tak v kvalifikácií, ako aj v závode a ani jeden z nich neodjazdil poriadny víkend. V samotnom závode sa síce vozidlo Chrisa Amona pokazilo už vo ôsmom kole pre problémy s chladením, ale aj tak priebežné výsledky ešte viac zvýraznili potenciál aerodynamiky v F1. V ďalšom závode o ďalšie 2 týždne v holandskom Zandvoorte už krídla využívali takmer všetky stajne.

Zdroj F1 fansite.

Vráťme sa však k Ferrari. Šéfkonštruktérom Ferrari bol v roku 1968 Mauro Forghieri, ktorému sa pripisuje prvé zadné krídlo v F1, práve v spomínanom závode SPA v Belgicku. Pre Ferrari pracoval od roku 1961 a krátko po nástupe sa stal vedúcim inžinierom na žiadosť samotného Enza Ferrariho. V tej dobe pre Ferrari pracoval ako konštruktér aj Michael May, áno ten Michael May, ktorý pracoval pre tím až do roku 1964.

Mauro Forghieri vo svojich pamätiach uviedol, že sa s Mayom rozprával o jeho práci na Porsche 550 Spyder v Nürburgringu v 1956 a práve jeho práca bola pre neho inšpiráciou pre použitie zadného krídla v Belgicku v 1968. Ako veľmi to ovplyvnilo monoposty F1 je vidieť na Veľkej cene Británie v júli 1968, čo je o necelý mesiac neskôr po závode v Belgicku. Nakoniec sa situácia tak vymkla spod kontroly, že pred začiatkom sezóny 1969 museli prísť športoví riaditelia s obmedzením pravidiel pre veľkosť a výšku krídiel montovaných na monoposty.

Max Valier, prvá obeť kozmických letov, tak bol zároveň človekom, ktorý dal monopostom F1 krídla.

[Martin]

Prečíjte si aj predošlý článok o fyzike pretekárskych vozov.

Pridaj komentár