Η μείωση της αρνητικής άντωσης και του ground effect, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε μια σύντομη και γεμάτη τρόμο πτήση, είναι μια από τις πιο δυσάρεστες καταστάσεις που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας οδηγός αγώνων.
Τι είναι όμως η αρνητική άντωση ή downforce; Πρόκειται για το κάθετο αεροδυναμικό φορτίο που παράγεται π.χ. από μία πτέρυγα και στην ουσία «πιέζει» στις μεγάλες ταχύτητες το αυτοκίνητο στην άσφαλτο, βελτιώνοντας την ευστάθεια αλλά και τα δυναμικά του χαρακτηριστικά.
Αντίστοιχα το ground effect, το οποίο το συναντάμε σε εξεζητημένα σπορ μοντέλα και αγωνιστικά πίστας, προέρχεται από την επίπεδη (flat bottom) σχεδίαση του δαπέδου του αυτοκινήτου, ώστε η ταχύτητα του αέρα που περνά από κάτω του να είναι πολύ μικρότερη. Με τον τρόπο αυτό παράγεται μια δύναμη υποπίεσης, η οποία κατά κάποιον τρόπο «βεντουζάρει» το αυτοκίνητο στο οδόστρωμα. Προϋπόθεση για αυτό η πολύ μικρή απόσταση του αμαξώματος από το έδαφος.
Όταν διαταραχτεί το φαινόμενο και ο αέρας κάτω από το αυτοκίνητο είναι περισσότερος από τον προβλεπόμενο, αυξηθεί δηλαδή η ταχύτητα και κατά συνέπεια η ροή του, το αποτέλεσμα είναι το ανασήκωμα του εμπρός άξονα, την ίδια στιγμή που η αεροτομή διατηρεί κολλημένο τον πίσω.
Το αποτέλεσμα είναι μία μικρή πτήση με δυσάρεστες συνέπειες, όπως για παράδειγμα αυτή πρόσφατα στο Nuerburgring που στοίχισε τη ζωή σε έναν θεατή ή, όπως μπορείτε να δείτε στο βίντεο που ακολουθεί, αυτή μιας Ferrari, που ακούμπησε με 240 χλμ./ ώρα κάποιο άλλο αυτοκίνητο και ανασηκώθηκε.
Η πρώτη απόπειρα με αξιώσεις στον τομέα της αεροδυναμικής συμπεριφοράς των μονοθεσίων εντοπίζεται τη δεκαετία του ‘60. Πρωταρχικός στόχος των ομάδων τότε ήταν η αύξηση της ταχύτητας των μονοθεσίων τους μέσω της μείωσης του συντελεστή οπισθέλκουσάς τους. Αυτό τουλάχιστον αποδεικνύει και το σχήμα των τότε μονοθεσίων, που θύμιζε λουκάνικο και δεν είχε κανένα αεροδυναμικό βοήθημα.
Το 1961 ο Jim Hall πειραματίζεται με το σχεδιασμό ενός σπορ μοντέλου, συγκεκριμένα μιας Chaparral-Chevrolet V8, η οποία θα συμμετείχε στους τότε αγώνες. Η ιδιαιτερότητά είχε να κάνει με το ύψος του ρύγχους της από το έδαφος, το οποίο αυξανόταν προς τα πίσω δημιουργώντας ένα νοητό κωνικό τούνελ ροής του αέρα. Στην πράξη ο τρόπος με τον οποίο περνούσε ο αέρας κάτω από το δάπεδο του αυτοκινήτου σχημάτιζε έναν αγωγό Ventouri. Η υπερβολική όμως άντωση που δημιουργούσε το ρεύμα του αέρα στις μεγάλες ταχύτητες έτεινε να σηκώσει το εμπρός μέρος, διαταράσσοντας την οδική συμπεριφορά. Τα προβλήματα αστάθειας ήταν έντονα και η όλη ιδέα εγκαταλείφθηκε γρήγορα. Το φαινόμενο όμως αυτό είχε κεντρίσει ήδη το ενδιαφέρον πολλών κατασκευαστών οι οποίοι είχαν μερικώς κατανοήσει πως η δημιουργία αρνητικής άντωσης ανάμεσα στο δάπεδο του αυτοκινήτου και το έδαφος βελτίωνε δραματικά το κράτημα του μονοθεσίου.
Στα μέσα της δεκαετίας του ΄70 οι Colin Chapman, Peter Wright και Tony Rudd μετά από συνεχής μελέτες σε αεροδυναμικές σήραγγες με μοντέλα υπό κλίμακα αντιλήφθηκαν ότι όταν ο αέρας διέρχεται μέσα από μια δίοδο μικρής διατομής αυξάνεται η ταχύτητα του ενώ αντίθετα μειώνεται η πίεση. Το 1978 εμφανίζεται ένα θρυλικό μονοθέσιο, η Lotus 78, της οποίας οι περίεργες για την εποχή εισαγωγές του αέρα κίνησαν το ενδιαφέρον όλων. Στην παρθενική της σαιζόν η «μαύρη καλλονή» όπως την αποκαλούσαν κυριάρχησε στα χέρια του Mario Andretti, καθώς σε όλα τα Γκραν Πρι ήταν αρκετά δευτερόλεπτα πιο μπροστά από τα υπόλοιπα μονοθέσια.
Η τεχνολογική της καινοτομία εντοπιζόταν στο σχήμα της, που επέτρεπε την είσοδο του αέρα από μια μικρή διατομή, η οποία στη συνέχεια αυξανόταν. Έτσι η αρνητική άντωση ή το περίφημο ground effect ήταν πλέον εφικτό, καθώς οι δύο σε κάθε πλευρά αγωγοί Ventouri δημιουργούσαν υποπίεση που στις μεγάλες ταχύτητες ξεπερνούσε τους 2 τόνους! Φανταστείτε την πρόσφυση που αποκτά ένα μονοθέσιο όταν το τραβά με τόση δύναμη μια «ελκτική ακτίνα» όπως το ground effect.
Οι σχεδιαστές πάντως της Lotus 78 είχαν προσέξει και την παραμικρή λεπτομέρεια. Στην κατάληξη των εισαγωγών, οι οποίες όπως είπαμε λειτουργούσαν σαν ανεστραμμένες πτέρυγες, είχαν τοποθετηθεί ειδικές επιφάνειες που συγκρατούσαν τον αέρα ανάμεσα στο δάπεδο του μονοθεσίου και το έδαφος προκειμένου να μη μειώνεται το μέγεθος της αρνητικής άντωσης.
Τα επόμενα χρόνια σχεδόν όλα τα μονοθέσια είχαν μιμηθεί το σχεδιασμό του βρετανικού, που ουσιαστικά σηματοδότησε την εποχή των wing cars. Η αρνητική άντωση πρόσφερε τόσο μεγάλα περιθώρια πρόσφυσης, που πολλές ομάδες σταμάτησαν να χρησιμοποιούν εμπρός πτέρυγες, που επιδρούσαν αρνητικά στο συντελεστή οπισθέλκουσας. Ο τραγικός θάνατος του Gilles Villeneuve όμως, το 1982, είχε σα συνέπεια την αλλαγή του κανονισμού, που πλέον επέβαλε τα επίπεδα δάπεδα, ενώ μετά από 12 χρόνια προστέθηκε σε κάτω μέρος των μονοθεσίων και μια επίπεδη σανίδα.
Μέχρι όμως οι σχεδιαστές και οι αεροδυναμιστές να καταλήξουν σε έναν τρόπο με τον οποίο θα έκαναν τα μονοθέσιά τους πιο ευέλικτα κατέφευγαν σε διάφορα τεχνάσματα. Η πιο περίεργη ιδέα ήταν αυτή της τοποθέτησης ενός ανεμιστήρα στο πίσω μέρος, ο οποίος ρουφούσε τον αέρα κάτω από το δάπεδο δημιουργώντας κενό υποπίεσης, με αποτέλεσμα το μονοθέσιο να «κολλά» στην άσφαλτο.
Ο Jack Brabham επέμενε στο μυστικό αυτής της συνταγής, αυτός όμως που πήρε την πρωτοβουλία ήταν ο Bernie Ecclestone, αφεντικό τότε της Brabham, δίνοντας εντολή στο σχεδιαστή Gordon Murray να εφαρμόσει το συγκεκριμένο σύστημα το 1978 σε ένα από τα πιο αμφιλεγόμενα μονοθέσια στην ιστορία της F1.
Την Brabham BT46B, η οποία έτρεξε μία και μοναδική φορά στο Γκραν Πρι της Σουηδίας, στις 17 Ιουνίου του 1978. Οι επιδόσεις της στα χέρια του Niki Lauda ήταν τρομακτικές, καθώς τερμάτισε 34 ολόκληρα δευτερόλεπτα –στη Φόρμουλα 1 είναι μια ζωή- μπροστά από την Arrows του Ricardo Patrese.
Το τελεσίγραφο των υπόλοιπων κατασκευαστών στο Bernie ήταν σαφές: Ή θα απέσυρε το μονοθέσιό του ή δεν θα του επέτρεπαν να ασχοληθεί με το νέο κλαμπ των κατασκευαστών. Την απόφασή του τη γνωρίζετε…
Γιάννης Σκουφής
