23. apríla 2024
formula

Prečo majú monoposty odkryté kolesá?

Keby som niekoho požiadal o opísanie monopostu F1, opis sa nebude veľmi líšiť od nasledujúcich riadkov. Monopost je štvorkolesové, jednomiestne vozidlo, taká cigaretka s otvoreným kokpitom, s kolesami mimo karosérie, s krídlom vpredu a vzadu a s veľkými nasávacími otvormi po bokoch kokpitu a jeden nad ním. Premýšľali ste niekedy o tom, prečo to tak je? Prečo má formula krídla, prečo má otvorený monopost, prípadne prečo nemá kolesá vnorené do karosérie?

O krídlach sme už hovorili v iných článkoch. Hovorili sme si o tom, ako sa postupne ukázalo, že krídla sú pre vozidlo veľmi výhodné. Síce zvyšujú aerodynamický odpor a tým znižujú maximálnu rýchlosť na rovinkách, ale túto nevýhodu vyvažujú vyššími rýchlosťami v zákrutách. Platí rovnaký prirodzený vývoj aj pre kolesá?

Krátka odpoveď je, že nie. Dlhšia odpoveď je, že určite nie.

Konštruktér sa snaží vytvoriť každý výrobok čo možno najjednoduchší. Čím je výrobok jednoduchší, tým je lacnejší a znižuje sa riziko, že sa niečo pokazí. Zároveň trvá oveľa kratšiu dobu, kým sa produkt vyrobí, a to platí o to viac, ak ide o manuálnu prácu. V minulosti sa každé jedno vozidlo vyrábalo ručne, a tak sa snažili konštruktéri šetriť všade, kde sa dalo. To je hlavný dôvod, prečo historické veterány maju kolesá mimo karosérie. Takáto karoséria je ľahšia, menšia, jednoduchšia na výrobu a samozrejme je aj lacnejšia. Zároveň automobily, na ktorých sa závodilo v dvadsiatych a tridsiatych rokoch, boli derivátmi konvenčne dostupných vozidiel a tieto výhody nezapúzdrených kolies si preberali z rovnakých dôvodov.

Keď sa po druhej svetovej vojne prišlo s myšlienkou obnovenia automobilových závodov, vznikli hneď dve série súčasne. Prvou sériou bola Formula 1, orientovaná na jazdca, kde bolo účelom ukázať svoje šoférske schopnosti. V prvých rokoch F1 sa stajni ani neudeľoval konštruktérsky titul. Cenu získaval len jazdec. Jazdci preto používali vozidlá, na ktorých boli zvyknutí jazdiť aj pred vojnou, kedy boli vozidlá s otvorenými kolesami bežné. Druhou sériou boli preteky športových vozdiel, z ktorých sa neskôr vyvinuli vytrvalostné závody, akými sú aj známe preteky 24h Le Mans. Myšlienkou týchto závodov bolo skôr ukázať schopnosti konštruktérov, automobiliek a samozrejme prezentácia značky. V podstate išlo primárne o reklamu. Heslom závodov bolo „v nedelu vyhráš, v pondelok predáš.“ Keď vozidlo dokázalo odkrúžiť 1000 kilometrov v závodnom tempe, tak to auto jednoducho muselo byť dobré aj pre bežného užívateľa. Automobilky sa preto snažili prinášať na tieto závody moderné pretekárske vozidlá, ktoré boli derivátmi tých súčasných. Automobily v päťdesiatych rokoch však už mali kolesá zapustené do karosérie. A to platilo aj pre vozidlá v tejto sérii.

V prvých sezónach F1 dominovali vozidlá značky Alfa Romeo a Ferrari. V polovičke sezóny 1954 však na scénu prišiel továrenský tím Mercedesu. Prvý krát nastúpil vo štvrtom z deviatich závodov, na Veľkú cenu Francúzska. Vozidlo Mercedes-Benz W196 bolo úplne na inej úrovni ako konkurencia. Priniesol napríklad desmodromické rozvody, kde sa používajú vačky nie len na otváranie ventilov ale aj na zatváranie, na rozdiel od pružín, ktoré sa vtedy bežne používali. K tomu dokázali adaptovať systém s priamym vstrekovaním, ktorý prebrali z nemeckých stíhačiek Messerschmitt Bf 109, ktoré bojovali v druhej svetovej vojne. Mercedesu namerali výkon 192 kW. Na prvý pohľad to však vyzerá ako krok späť. V roku 1953, čiže o rok skôr, namerali motoru BRM P15 výkon 449 kW, išlo však o 1,5 l prepĺňaný motor. Do roku 1953 (vrátane) totiž mohli monoposty používať až 4,5 l atmosférické motory, alebo 1,5 l prepĺňané motory. V roku 1954 už platila úprava, kedy monoposty mohli používať maximálne 2,5 l a len atmosférické motory. Preto sa výkon motora Mercedesu nedá porovnávať s motormi z predchádzajúcej doby. Pre porovnanie motor Ferrari z rovnakého roku 1954 dosahoval výkon len okolo 164 kW.

Mercedes prišiel nie len s technicky dokonalejším vozidlom, prišiel s úplnou zmenou filozofie. Keď sa snažili nadšenci v tridsiatych rokoch pokoriť rýchlostný rekord, každé z tých vozidiel malo kolesá prekryté a zapúzdrené do karosérie. Tento typ vozidiel volali Streamliner. Nemeckí konštruktéri si z nich brali príklad a pripravili karosériu, ktorá mala taktiež prekryté kolesá. Výhody sú jednoznačné. Neprekryté koleso má výrazný odpor vzduchu a tým spôsobuje vírivé prúdy za sebou. Odpor auto výrazne spomaľuje a vírivé prúdy ho destabilizujú. Prekrytím kolies do aerodynamickej karosérie sa tieto problémy vyriešia. Má to však svoje nevýhody. Taká karoséria v tej dobe bola približne o 100 kg ťažšia, čo je približne ďalších 15% hmotnosti vozidla. Tažšie vozidlo zároveň stráca v zákrutách. Mercedes tak prišiel s geniálnou myšlienkou. V rýchlych závodoch, akým je napríklad Monza, dodával verziu karosérie s prekrytými kolesami, a v tých pomalších, napríklad Monako, dodával klasickú, otvorenú verziu.

Mercedesy nastúpili na Veľkú cenu Francúzska s uzavretou verziou karosérie a absolútne dominovali. Vyhrali kvalifikáciu a taktiež závod. V cieli získali double, kedy obe vozidlá po odmávaní delila desatina sekundy. Všetci ostatní jazdci zaostali minimálne o jedno kolo. Tretí mercedes mal síce problémy s motorom a odstúpil v šestnástom kole, ale odniesol si bod za najrýchlejšie kolo. Vo víťaznom vozidle nesedel nik iný ako Juan Manuel Fangio. Celkovo potom Mercedes dominoval v 9 z 12 závodov do ktorých nastúpil, to už je aj vrátane sezóny 1955. Z toho vozidlá s krytou karosériou, ktoré neskôr dostali pomenovanie Monza, dominovali v 3 zo 4 závodov v ktorých sa objavili.

Potom však prišiel osudný závod v Le Mans v roku 1955. Závod odštartovalo 60 vozidiel celkovo z 15 rôznych stajní, avšak len tri stajne boli skutočnými favoritmi. Ferrari, aktuálny majster z posledného roka, priniesol pravdepodobne najrýchlejšie vozidlo Ferrari 735 LM. Automobil však bol krehký a náchylný k mechanickým poruchám. Ferrari vedené Eugeniom Castellottim obhájilo reputáciu a vyjazdilo si pole position. Tesne za ním skončili dva Mercedesy 300 SLR vedené Juanom Manuelom Fangiom a Karlom Klingom. Mercedes 300 SLR priniesol novú, špeciálnu karosériu z ultra ľahkej horčíkovej zliatiny zvanej Elektron. Tento materiál bol využívaný napríklad aj na vzducholodiach Zeppelin. Štvrtý na štarte bol Mike Hawthorn so svojím Jaguárom D-Type. Jaguár sústredil svoju športovú divíziu takmer výhradne na túto sériu, Hawthorn bol skúsený závodník F1 a Jaguár tiež disponoval účinnými kotúčovými brzdami, ktoré napríklad Mercedesu chýbali. Mercedes stále používal menej účinné bubnové brzdy a v prípade potreby vedel využiť vysúvateľné zadné krídlo slúžiace ako air brake.

Všetky tri automobilky v tom roku už vyhrali. Ferrari si odnieslo januárové víťazstvo z 1000km Buenos Aires, v marci potom Jaguár s Hawthornom dominoval v USA na 12h Sebring a v máji zas Mercedes zvíťazil na Mille Miglia, keď Stirling Moss doviedol svoju 300 SLR ako prvý do Brescie. Júnový, najprestížnejší závod série, 24h Le Mans sľuboval o to väčšie divadlo.

Prvú hodinu po štarte sa držali všetci traja Castellotti, Fangio aj Hawthorn pospolu. V druhej hodine závodu však začínal Castellotti trošku strácať, ale Fangio aj Hawthorn stále hnali svoje stroje naplno, a vytvárali jeden rekord okruhu za druhým. Prišlo osudové 35. kolo závodu, keď začínali prví pretekári zachádzať do boxov. V tej dobe pit lane ešte nebol oddelený od hlavného okruhu bariérou. Trať nemala ani príjazdovú cestu k boxom, preto museli automobily brzdiť priamo na cielovej rovinke. Druhou nešťastnou charakteristikou okruhu bola mierna pravotočivá zákruta tesne pred cieľovou rovinkou. Práve v tomto bode začínal Hawthorn brzdiť svoj Jaguár, aby zašiel do boxov. O pár kôl pomalší Lance Macklin na Austin-Healey musel rovnako začať prudko brzdiť ale aj tak, aby do Hawthorna nenarazil, musel strhnúť volant do stredu vozovky. Tam sa však nachádzal rozbehnutý, o kolo pomalší, Mercedes Pierra Levegha, v tom momente šiesty, ktorý do neho narazil v rýchlosti cez 200 km/h. Náraz Leveghove vozidlo katapultovalo rovno medzi divákov. Zomrelo 86 ľudí a viac ako 120 bolo zranených. Fangio bol tesne za Leveghom, tomu sa však podarilo všetkým troskám vyhnúť a pokračovať ďalej. Závod napriek nehode nebol prerušený (!) a ďalších vyše 17 hodín pokračoval. Víťazom sa stal Mike Hawthorn so svojím Jaguárom Type-D po 307 odjazdených kolách. Vyšetrovanie nehody bolo uzatvorené konštatovaním, že žiaden z jazdcov nebol vinný, hoci mnohí vinu prisudzovali Hawthornovi, ktorý svojim manévrom, keď sa zaradil pred Macklina a začal prudko brzdiť, celú nehodu odštartoval. V dôsledku úzkej trate, zle nadizajnovaným boxom a bez chýbajúcej príjazdovej trate, na ktorej by jazdci mohli spomaliť, bez ochranných bariér pre divákov a ďalších bezpečnostných prvkov, bola vina prisúdená práve nevyhovujúcemu stavu trate.

Obrázok: Mercedes 300 SLR.

Po pretekoch mala nehoda ešte veľké dozvuky. V mnohých štátoch boli závody dočasne zakázané, kým nebudú pretekárske okruhy dostatočne bezpečné. Medzi také štáty sa zaradili Francúzsko, Španielsko, Nemecká spolková republika alebo Švajčiarsko. Vo Švajčiarsku napríklad vydržal všeobecný zákaz v platnosti až do mája 2022. (Výnimky samozrejme nejaké boli, keď napríklad elektrické autá mohli vo Švajčiarsku pretekať už od roku 2015.) Po nehode séria F1 odjazdila ešte tri veľké ceny v Holandsku, Veľkej Británii a Taliansku. Ďalšie štyri naplánované závody F1 boli zrušené. Išlo práve o tie štáty, ktoré zaviedli dočasný zákaz.

Po sezóne 1955 Mercedes ukončil svoje pôsobenie vo všetkých závodných sériách a do kolotoča F1 sa vrátil ako dodávateľ motorov až v roku 1994 v spolupráci s tímom Ilmor. Od roku 1995 nadviazali úspešnú spoluprácu s tímom McLaren, a od roku 2010 vytvorili vlastný továrenský tím. Dá sa povedať, že kvôli nehode v roku 1955 v konkurenčnej pretekárskej sérii, odišiel Mercedes z F1 na dlhých 55 rokov.

Vráťme sa ale naspäť do roku 1955. Po sezóne, keď Mercedes opustil sériu F1, ktorý bol jediný tím využívajúci streamlinerový typ karosérie, organizátori sa rozhodli zakázať tento typ. Dôvod bol jednoduchý. Odlíšiť sériu F1 od série pretekov športových vozidiel. Či už povieme, že ide o tradíciu, alebo o reklamu, dôvod je čisto a len vizuálny. Vozidlá s nezapustenými kolesami ako majú dnešné formuly, majú aj svoje jednoznačné výhody, ktoré však nie sú dostatočné, aby vyvážili nevýhody. Preto pokiaľ by mali dnešní konštruktéri voľné ruky, tak by každý jeden monopost F1 mal prekryté kolesá. Dôkazom je spolupráca medzi Kazunorim Yamauchim, herným dizajnérom, a Adrianom Neweym, technickým riaditeľom tímu Red Bull a asi najvýznamnejším konštruktérom v historií F1. Na Yamauchiho otázku „Ak by si mohol postaviť najrýchlejšie pretekárske auto, pokiaľ by sa nemuselo riadiť žiadnymi reštrikciami, ako by vyzeralo?“ bola Neweyho odpoveď štúdia Red Bull X2010, ktorá mala kolesá prekryté.

Obrázok: Red Bull X2010.

A tak vozidlo Mercedes-Benz W196 Monza je jediná formula, ktorá kedy vyhrala závod F1 v karosárskej konfigurácií Streamliner.

[Martin]

Pridaj komentár