Forța aerodinamică care presează mașina pe suprafața drumului [1] . Această forță îmbunătățește aderența anvelopelor mașinii pe șosea și, prin urmare, îi îmbunătățește manevrabilitatea, frânarea și accelerația.
Pentru mașinile de curse cu roți deschise (inclusiv Formula 1 ), forța aerodinamică a fost una dintre cele mai importante patru caracteristici de design (împreună cu puterea motorului, greutatea și anvelopele) cel puțin din anii 1970 [2] , cea mai importantă de la începutul XXI. secolul [3] . Un motor Cosworth DFV cu 8 cilindri mai puțin puternic de la sfârșitul anilor 1960 până la începutul anilor 1980 era cunoscut pentru a concura cu extrem de succes cu motoarele boxer cu 12 cilindri mult mai puternice , pur și simplu deoarece forma în V , îngustă în partea de jos, a motorului DFV a oferit mai multă libertate în proiectarea părții inferioare a mașinii și a oferit o forță aerodinamică mai mare folosind efectul de sol [4] [5] . Conștientizarea că forța aerodinamică ca caracteristică aerodinamică este mai importantă decât rezistența a venit treptat la începutul anilor 1960. Deși deja în 1956 inginerul elvețian Michael Mayinstalat prima aripă din spate pe Porsche 550 , chiar și la începutul anilor 1960, unii aerodinamiști au subliniat că cel mai important lucru pentru o mașină de curse este rezistența [3] .
În cei 15 ani de la mijlocul anilor 1960, designerii au reușit să tripleze forța aerodinamică, forțând modificări ale regulilor de Formula 1 pentru a asigura siguranța [6] [3] . Perioada 1978-1982 este caracterizată drept „revoluția efectului de sol” [5] . Echipele care au optat pentru motoare boxer lățime de aproape un metru au fost nevoite să recurgă la măsuri disperate. Atunci echipa Brabham a construit faimosul BT46B , în care un ventilator uriaș, presupus conceput pentru a răci motorul, aspira de fapt aer de sub fund, crescând forța aerodinamică (după o cursă - victorioasă -, acest „aspirator” nu era folosit mai mult din cauza ventilatorului periculoase care împrăștie resturile de pe suprafața pistei). Echipa Ferrari , care a optat și pentru motoare boxer, nu a crezut în realitatea efectului de sol, s-a concentrat pe îmbunătățirea motorului și a șasiului - și a pierdut fără speranță până în 1981, când cursul a fost schimbat odată cu sosirea unui nou inginer șef . 5] .
Nevoia de a menține o distanță constantă pentru a exploata efectul de sol a fost principalul motiv pentru trecerea de la carcasele din aluminiu la mai rigide din fibră de carbon (1980, echipa McLaren ) [5] .
În formulele pentru tineret, folosirea dispozitivelor pentru creșterea forței aerodinamice este limitată sau chiar interzisă [3] .
Asemenea unui avion, aripile unei mașini cu forță aerodinamică ridicată își pierd eficacitatea atunci când lovesc traseul unei alte mașini, așa că piloții se plâng de pierderea forței aerodinamice și depășirile dificile, ceea ce reduce spectacolul cursei. Forța de presiune mare a redus, de asemenea, distanța de oprire la zeci de metri, făcând dificilă depășirea la frânare ( de exemplu , în afara frânării ) . Pentru a menține spectacolul și siguranța pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește, Federația Internațională de Automobile este nevoită să modifice regulile pentru a reduce aderența mașinilor pe pistă. Pe lângă modificarea anvelopelor (care se practică uneori), modalitatea de atingere a acestui obiectiv constă prin limitarea forței aerodinamice (de exemplu, în 1998, lățimea maximă a mașinilor de Formula 1 a fost redusă cu 20 cm, reducând astfel suprafața elemente aerodinamice). Grupul de lucru pentru depășiri, OWG, special creat în 2007, a dezvoltat noi reguli până în 2009 care au redus din nou forța aerodinamică și au permis mașinilor să se apropie cu mai puțin risc; în 2011, pentru a facilita depășirea pe linii drepte, a fost permisă o aripă din spate reglabilă , care, folosind elemente mobile, a făcut posibilă reducerea rezistenței (și a forței aerodinamice) în momentul depășirii [3] .
Principiul de funcționare al aripii este similar cu aripa inversată a unui avion : atunci când curge în jurul fluxului de aer, aripa creează o forță, dar nu ridicare , ci apăsare. La primele modele, aripile erau amplasate pe rafturi deasupra centrului mașinii, mașinile moderne de Formula 1 au două aripi: față și spate . Puținele mașini de serie cu aripa spate folosesc un aranjament montat pe portbagaj din spate .
După experimentul nereușit al lui May (mașina lui nu a fost lăsată să concureze), următoarea încercare a fost făcută zece ani mai târziu de Jim Hall .. Chaparral-ul său 2E CanAmcu aripa montată pe recuzită înaltă, a fost imediat copiată de alte echipe. Poziția înaltă a aripii a dus la o serie de accidente și solicitări de interzicere a utilizării acesteia, totuși, după consultarea designerilor, aripile au fost păstrate, cu restricții semnificative. În anii 1970, aripile din spate s-au extins la alte categorii de mașini [3] .
Inițial, aripile de Formula 1 erau mobile, cu unghi variabil de atac , dar regulile au interzis rapid o astfel de configurație: toate dispozitivele „aerodinamice” trebuie să rămână staționare în raport cu caroseria [3] .
Odată cu apariția turboalimentării, puterea motoarelor a crescut dramatic, iar rezistența suplimentară introdusă de aripile din spate a devenit lipsită de importanță. În această epocă (anii 1980), aripile erau acoperite cu „aripi” suplimentare pentru a crește forța aerodinamică [3] .
Termenul „fustă” în limba rusă are două semnificații: acesta este uneori numit spoiler frontal (vezi mai jos), iar acest termen se referă, de asemenea, la surplome flexibile pe părțile laterale ale carenei, concepute pentru a separa fluxul de aer sub fund. Introduse de echipa Lotus în 1978, fustele glisante flexibile au avut succes (combinate cu profilarea de jos pentru a crea un efect venturi , vezi mai jos), dar deja în 1981 au fost interzise [7] pentru că uneori se desprindeau și creau un pericol pe pistă. .
J. Hall a folosit fuste mai devreme, în 1970, în combinație cu ventilatoare pentru a crea vid sub fundul lui Chapparal 2J. Aceste dispozitive au intrat sub interdicția de a mișca părțile aerodinamice, ceea ce l-a determinat pe Brabham să susțină mai târziu că ventilatorul lor pur și simplu răcește motorul [3] .
O descoperire în domeniul creșterii forței aerodinamice a fost realizată de echipa Lotus, după ce a format partea inferioară a mașinii pe modelul duzei Venturi. Primul model, Lotus 78 , nu a avut mare succes, dar deja în 1978 următoarea versiune, Lotus 79 , a obținut un succes remarcabil. Designul a fost rapid copiat și îmbunătățit pe mașinile clasice precum Williams FW07 și alte formule Ralt RT2/3/4. Mașinile sport produse în serie au folosit funduri largi pentru a crea forța aerodinamică, măsurată în tone. Cu toate acestea, regulile au fost din nou schimbate și au început să necesite un fund plat între osii [3] .
Odată cu sfârșitul „erei turbo” în 1989, rezistența introdusă de aripile din spate a devenit din nou vizibilă, designerii s-au întors din nou spre partea de jos a mașinii și au descoperit că, cu o ușoară înclinare a caroseriei înainte, vidul poate fi realizat chiar și cu fundul plat, dar pentru aceasta aerul trebuie să iasă liber de sub corp în spatele acestuia. Forma caroseriei, oferind o extindere a spațiului dintre caroserie și acoperirea din spatele mașinii, a devenit cunoscută sub numele de difuzor [3] .