Giải mã bản nâng cấp mới nhất của Red Bull trong năm 2024

Nếu như chặng GP Nhật Bản là nơi mà Red Bull có thể thử nghiệm và lắp đặt bản nâng cấp mới nhất của họ, thì chặng GP Trung Quốc vừa qua đã chứng minh hiệu quả của bản nâng cấp đó.

Có thể thấy, mặc dù Red Bull đã hoàn toàn thay đổi concept xe mới sau mùa đông 2023, họ vẫn có một xu hướng phát triển và nghiên cứu xe tương tự như trước.

Mục tiêu của năm trước là giảm thiểu tối đa những ảnh hưởng của hệ thống làm mát tới hiệu suất của xe, thúc đẩy những thay đổi đáng kể liên quan đến bộ phận sidepods hai bên tại Baku vào tháng 4/2023 và Hungary vào tháng 7/2023.

Red Bull cũng đã và đang làm một điều tương tự trong năm nay. Bất kì luồng không khí được dùng để làm mát nào cũng đều là một luồng không khí bị lãng phí khi tính đến việc sản sinh ra downforce, nhưng để làm được điều này thì vài chi tiết lẻ tẻ như là hốc lấy gió nhỏ hơn hay là lỗ nhỏ trên thân vỏ thôi là chưa đủ.

Để tối ưu hóa tác dụng của cổng vào các hốc thông gió thì ta phải xác định được đâu là những vị trí với áp suất dương trên thân xe, những vị trí không làm ảnh hưởng đến luồng gió chính sản sinh ra downforce cho toàn bộ chiếc xe.

Để tối ưu hóa đầu ra của các hốc thông gió kể trên thì ta lại phải làm điều ngược lại, tức là ta phải tìm một luồng gió với áp suất thấp ở những chỗ ta không mong muốn hoặc ở những chỗ ta có thể dùng nó để cải thiện hướng chảy của các luồng gió chính.

Đây cũng là cơ chế hoạt động tương tự như là hệ thống S-Duct trước đây. S-Duct là một hệ thống kết nối bề mặt dưới phần mũi xe với bề mặt phía trên, giúp cho một lượng không khí lớn hơn có thể được đưa vào phía dưới mũi xe.

Hệ thống F-Duct (trong hình dưới) cũng có cơ chế tương tự như vậy, nhưng là với cánh sau. Một luồng gió từ mũi xe được thông hẳn đến cánh sau ngay khi tay đua ngồi trong kích hoạt hệ thống này bằng cách dùng tay hoặc chân bịt kín lỗ thông hơi trong xe, từ đó giảm thiểu đáng kể lực cản của cánh gió sau nhằm tăng vận tốc tối đa trên đường thẳng.

Tuy nhiên, vì lí do an toàn mà cả hai hệ thống giờ đây đều đã bị bãi bỏ (nhất là sau khi Alonso 1 tay dùng F-Duct còn 1 tay chỉnh núm phanh trên vô lăng khi đang lái với vận tốc gần 300km/h tại Catalunya)

• Cổng vào F-Duct.
• Lỗ thông gió trong khoang lái. Luật đua bấy giờ không cho phép một bộ phận khí động học di động (movable aero device), vậy nên các đội lách luật bằng cách sử dụng chính những tay đua của mình để kích hoạt bằng cách tự mình bịt lỗ thông gió.
• Ống kích hoạt F-Duct.
• Hốc gió trên khung chống lật.
• Khoảng giao nhau giữa 2 luồng gió từ 1 và 4.
• Cổng ra F-Duct, nơi mà khi luồng gió chảy qua sẽ không cho phép cánh gió sau tạo ra downforce nữa (hay còn được biết đến là hiệu ứng stall).
• Khi F-Duct không được kích hoạt thì luồng gió từ cổng số 4 sẽ đổ vào đây mà không tạo ra bất kì hiệu ứng gì cho xe.

Không chỉ cổng vào và cổng ra, tất cả những chi tiết ở giữa 2 phần đó đều sẽ phải được cân nhắc kỹ lưỡng.

Và một trong những chi tiết đó là lõi tản nhiệt của xe. Để đạt được hiệu quả cao nhất thì cổng vào vào phải to bằng 20% diện tích lõi, còn cổng ra thì phải đạt được khoảng 30%.

Nếu như ta có được nền tảng như vậy cộng với áp suất không khí đều đặn thì luồng gió chảy vào lõi tản nhiệt sẽ được tối ưu hóa. Sau đó thì ta có thể tùy chỉnh kích cỡ của cổng ra sao cho phù hợp với điều kiện thời tiết của mỗi trường đua.

Tuy góc chụp không thể giống nhau 100% được, nhưng có vẻ phần inlet ngang đã được làm rộng hơn và nông hơn, với hình dáng giống như là miệng của một hòm thư hơn. Phần inlet dọc có thể được thấy rõ trong ảnh chụp phiên bản RB20 gốc, song góc chụp của ảnh bên phải lại khiến cho bộ phận này bị khuất sau má phanh của xe.

Phần hốc gió chính phía trên bề mặt xe không chỉ là một hốc gió dọc mà nó còn được đặt nghiêng ở một góc, vậy nên diện tích bề mặt không nói lên gì nhiều ở trường hợp này.

Nhưng theo như ước tính thì diện tích bề mặt mỗi bên inlet là vào khoảng 210cm2, với 30cm bề rộng và 7cm chiều cao. Theo như công thức 20% phía trên, ta có thể áng chừng diện tích lõi làm mát vào khoảng 1050cm2.

Phần inlet mới có vẻ như là rộng 34cm và cao 4cm, với diện tích mới vào khoảng 136cm2. Tức là diện tích tổng đã giảm đi 74cm2. Phần diện tích inlet này chắc chắn phải được bù đắp vào một chỗ nào đó khác.

Có thể là hệ thống lõi mới đã được cải thiện, nhưng việc diện tích bề mặt lõi giảm đi được tận hơn 33% là điều không thể, kể cả đối với Red Bull, nhất là khi những thay đổi ấy không ảnh hưởng đến concept thiết kế chính của xe.

Điều này cho phép Red Bull có thể nâng cao mép dưới của inlet hướng vào lõi làm mát, cho phép họ có thể làm tăng hiệu quả của phần undercut dưới sidepod, từ đó tối ưu hóa hiệu quả của các chi tiết nhỏ bên mép sàn xe.

Mục đích chính ở trong trường hợp này không chỉ là để lấp kín mép bên của hai hầm gió phía dưới sàn xe (venturi tunnels) khi xe được hạ thấp, mà nó cũng là để duy trì hiệu quả của sàn xe trải qua nhiều khoảng gầm khác nhau.

Có vẻ như Red Bull đã có thể giảm bớt được lượng không khí cần thiết để làm mát xe mà không làm ảnh hưởng đến downforce, điều có thể giúp họ tiết kiệm được 0,1 giây mỗi vòng đua.

Phần trước của đệm đỡ đầu (headrest) dốc khá là gắt theo như tiêu chuẩn của luật đua.

Theo như ban đầu thì luồng khí thổi vào khu vực này sẽ được phát tán vào cổng vào ở mũi tên màu tím (ảnh trên). Tuy nhiên, một lượng nhất định sẽ được đổ vào thân vỏ ngoài của xe, phần còn lại thì sẽ đổ ngược vào trong (mũi tên màu xanh lá, ảnh trái).

Phần gió thổi ngược vào trong khoang lái lại có tác dụng phụ là gây ảnh hưởng đến cảm giác lái của các tay đua, khi mà mũ bảo hiểm của họ có thể bị rung lắc nếu luồng gió trở nên quá mạnh.

Phần thân vỏ mới được đánh dấu màu đỏ (ảnh phải) có sụ tương đồng so với phiên bản trước (ảnh trái). Có vẻ như là phần inlet mới không làm thay đổi thiết kế thân vỏ quá nhiều. Tuy nhiên, ở phần thân trong lại là một câu chuyện hoàn toàn khác.

Với sự lắp đặt của một inlet mới bên ngoài đệm đỡ đầu, luồng gió thổi vào đây sẽ chỉ có thể hướng lên trên (mũi tên màu tím) hoặc là bị kéo xuống dưới inlet mới này (mũi tên màu xanh lá, bên phải)

Theo như ước tính sơ bộ thì diện tích bề mặt của inlet kể trên là vào khoảng 40cm2, tức là chỉ bù vào được gần 50% diện tích bề mặt bị mất đi so với thiết kế inlet tản nhiệt thông thường.

Với phần inlet này được đặt sâu hơn về phía sau, lượng áp suất bị mất đi do chiều dài hốc gió cũng sẽ được giảm đáng kể, giúp cho họ có thêm một chút lợi thế.

Sự kết hợp giữa tất cả các inlet, được highlight bằng các mũi tên màu xanh, cộng với inlet ở phía khung chống lật mà trong đó, 70% diện tích bề mặt mở là được dùng để làm mát và 30% cho turbo, cộng lại sẽ là đủ để mà làm mát những bộ phận cần thiết cho động cơ.

Bộ phận đưa gió nhỏ (mũi tên vàng), một phần tất yếu của kết cấu gương chiếu hậu (ít ra là theo những gì mà Red Bull báo cáo với FIA), được lắp đặt tại đây nhằm chuyển hướng luồng gió áp suất cao ra khỏi phần dốc ở đệm đỡ đầu, từ đó làm giảm lực cản cũng như là luồng gió gây ảnh hưởng đến mũ bảo hiểm của tay đua ngồi phía trong.

Vậy thì câu hỏi đặt ra hiện tại là liệu phiên bản nâng cấp tiếp theo của năm 2024 sẽ đi theo chiều hướng nào? Và liệu các đội khác có thể bắt kịp Red Bull trong thời gian tới hay không?

Nếu nhìn vào những chiếc xe khác trong đường pit, thì có vẻ như là chúng đều có phần hơi “lỗi thời” so với 2 chiếc RB20. Tất nhiên là vẻ đẹp bề ngoài chỉ là một phần mà thôi, nhưng mà kết quả cho đến thời điểm hiện tại thì quá là rõ rồi.