Jak vyspělý je aerodynamický tunel Toyoty v Kolíně nad Rýnem, kde si své výpočty ověřují týmy Formule 1 a kde momentálně vyvíjí Ferrari svůj monopost pro sezónu 2013? Jaké jsou jeho parametry a jak byl vylepšen?
Toyota nedaleko za našimi hranicemi disponuje moderní továrnou, ve které sídlil její závodní tým F1, než se před rokem 2010 rozhodlo japonské vedení stáhnout. Měli pro ní přitom skvěle našlápnuto a možná by dopadli jako Brawn v roce 2009.
Monopost TF110 (více o něm včetně fotografií zde) byl již kompletně hotový, měli připravený balík s výfuky u podlahy, které foukaly horké plyny do difuzoru - což je řešení, za jehož průkopníka byl pak považován Red Bull. První čísla z aerodynamického tunelu byla velmi slibná: o 30 bodů přítlaku více než u předchozího vozu TF109, s kterým ještě minulý rok vyvíjelo pneumatik Pirelli pro letošní sezónu.
Rozsáhlé zkušenosti Toyoty z F1 neměly přijít nazmar. Nyní nabízí konzultační služby, zakázkový vývoj, testování, CFD simulace (cluster s 1200 procesory AMD Opteron 1172 na 2,8 GHz, software ProAm/STAR, EnSight) i výrobu ve svém špičkovém zařízení. Ferrari, které si letos stěžovalo na horší korelaci dat mezi svým tunelem v Maranellu a tratí, je teď v Kolíně jako doma. Svůj tunel přestavují a veškerý vývoj probíhá právě v Německu.
Toyota Motorsport tam má k dispozici dva tunely - jeden byl dostavěn v roce 2001 a druhý v roce 2007. Ty dále vylepšovala a nyní nabízí nejen špičkovou infrastrukturu, ale také velmi zkušený personál.
Letošní Ferrari F2012 v problematickém tunelu v Maranellu, který je v současné době v přestavbě (foto: Scuderia Ferrari)
V kterých oblastech došlo v poslední době v aerodynamických tunelech k pokroku?Za poslední rok došlo k vylepšení systém pro plynulý pohyb (CMS: Continuous Motion System) a vysokorychlostní snímání dat (HSDA: High-Speed Data Acquisition) doplněné permanentní laserovou rovinnou anemometrií (PIV: Particle Image Velocimetry - více jsem o této zajímavé technologii věnoval zde) v obou tunelech.
CMS umožňuje prostřednictvím uživatelsky definovaného programu provádět za běhu změny ve světlé výšce, vybočení, rotaci podél předozadní osy, natáčení kol a individuální změny v předběžném zatížení pro plynulý pohyb po předem definované trajektorii.
Díky HSDA jsou přitom průběžně získávaná data při vysokých frekvencích. Umožňuje to realistickou analýzu, zjistit chování aerodynamiky např. v zatáčkách, při brzdění/akceleraci, při průjezdech nerovností a simulaci podmínek během jízdy, a snížení času stráveného tunelu až o 70 %, protože není třeba zastavovat tunel a přenastavovat testovaný model.
Modernizací ke splnění limitůNyní je díky CMS a HSDA možné testovat 24 hod denně sedm dní v týdnu v obou tunelech a přitom se vlézt do restrikcí stanovených Asociací týmů Formule 1 (FOTA). Jak to? Tradičně se model umístí do požadované pozice, změří a pozice se upraví. Pak se čeká, až se proudění vzduchu po zapnutí ventilátoru (stav wind-on) ustálí a provede se konečné měření.
Procentuální využití času stráveného v aerodynamickém tunelu při testování(zdroj: Toyota Motorsport GmbH)
Pro každém nastavení pozice při mapování v aerodynamickém tunelu se tento proces musí opakovat. Tato technika poskytuje data pouze ve specifických bodech, bez informací mimo rámec tohoto úzkého okna.
U tradičních systémů jedno testování (wind-on) zabere 20 min, 35 min je zapotřebí pro výměnu dílů a 5 min pro údržbu a systémové kontroly. Při nepřetržitém (24/7) provozu v obou tunelech počet hodin, kdy jede ventilátor, dosáhne 114 (34 % z 336 (24*7*2) hod týdně), což je nad rámec toho, co si domluvily týmy v rámci FOTA.
U Toyoty však došlo po modernizaci k tomu, že se toho za kratší dobu (50 hod wind-on) stihne více, byť jsou změny mezi testy obsáhlejší. Díky CMS je možné ovládat pohyb současně v pěti směrech bez jakékoliv přestávky, přičemž jsou prostřednictví HSDA neustále zaznamenávána výkonová data.
Úspory času je dosaženo díky tomu, že se odstraní mnoho fází strategie řízení, zatímco zároveň získáváme výhodu v podobě zachycení dat mezi různými požadovanými stavy. Testování tedy vyžaduje nejen méně čistého provozního času (wind-on), ale zároveň poskytuje hlubší porozumění chování vozu, což obojí vede k rychlejšímu vývoji.
60% model Toyoty zavěšený během testování na vyspělém trnu (foto: Toyota Motorsport GmbH)
Technické parametry aerodynamického tunelu ToyotyV obou tunelech lze testovat rychlostí až 70 m/s (252 km/hod, sportovní pravidla FIA ji však týmům F1 omezují jen na 50 m/s, tj. na 180 km/hod) s 60% modely, na něž z 50% přechází postupně většina týmu F1. První tunel umožňuje navíc testování s vozem plné velikosti.
Samozřejmostí je 2,4 m široká a 7 m dlouhá pohyblivá podlaha (ocelový pás se siloměry pod ním), která může běžet stejnou maximální rychlostí jako okolní vzduch, tj. 70 m/s (252 km/hod) či snímání tlaku z 512 kanálů (s přesností 7 Pa).
Toyota ve svých tunelech nabízí reprezentativní kinematiku zavěšení: dokáže aktivně zatěžovat zavěšení integrovanými push-rody a automatickým řízením. K dispozici je také automatické nastavování klapky předního křídla.
K moderním vychytávkám patří i simulace foukání z výfuků. Kompresorem se přivádí vzduch do modelu přes nosný trn (spine), na němž je model zavěšený, a zmenšeným potrubím testovaného vozu vyfukuje během měření ven, což je důležité pro zachování stejného poměru hybnosti vzduchu se skutečným autem a dosahování přesnějších výsledků.
Zkušení inženýři pak pro efektivní vývoj samozřejmě dokáží pomoci s analýzou dat a rychlou interpretací výsledků pomocí některých bezpečných a exkluzivních nástrojů.
V pokročilém aerodynamickém tunelu v Kolíně (foto: Toyota Motorsport AG)
Další technické parametryRozměry- tunelu: 63 x 26x 13 m- testovací části: 15 x 4,1 x 3,7 m
Průměr ventilátoru: 6,3 mVýkon ventilátoru: 2,3 MW
Přesnost: +/- 0,04 %Opakovatelnost: +/- 0,02 %
Měření vertikálních sil na kolech- u modelu: 30 - 300 N- u plné velikosti vpředu / vzadu: 50 - 500 kg / 70 - 700 kg
Kromě aerodynamických tunelů či CFD centra se v Kolíně nachází modelárna, dílna s 3D měřicími ZETT MESS systémy, špičkové testovací stolice, vývojové středisko pro šas, motory či elektroniku, a špičkový simulátor (hexapod na 6 hydraulických nohách), jehož pronájem stojí na půl dne jen 2 000 Eur (kolem 50 000 Kč), což je polovina částky, kterou je nutné běžně zaplatit v Británii.
Za spolupráci děkuji společnosti Toyota Motorsport GmbH.
George Russell z Mercedesu naznačil, kdo by v sezóně 2026 mohl překvapit a narušit dosavadní pořadí favoritů.
Lando Norris si během nabitého programu před startem nové sezóny Formule 1 našel čas na návrat do své bývalé základní školy, kde se setkal s učiteli i žáky.
Lando Norris přiznal, že nové vozy F1 mu připomínají jeho období ve Formuli 2 a sám si není jistý, co si o nich myslet. Změny v aerodynamice a chování monopostů mu působí neobvykle a bude potřeba čas, než si na ně zvyknou jezdci i týmy.
Carlos Sainz pochválil Williams za „skvělou práci“ po shakedownu vozu FW48 v Silverstonu. Podle něj jde o důležitý krok v přípravách na sezonu 2026.
Lando Norris přiznal, že je těžké nesrovnávat se s časy soupeřů, přesto je spokojen s barcelonským shakedownem. Tým se soustředil hlavně na spolehlivost a sběr dat, které naznačují slibný začátek sezóny.
Adrian Newey naznačil, že Aston Martin AMR26 bude při startu sezony 2026 v Melbourne výrazně odlišný od verze, kterou fanoušci viděli na předsezonních testech, a slibuje tak zásadní inovace a vylepšení před prvním závodem.
Šéf Williamsu James Vowles přiznal, že tým v posledních měsících zvolil neobvyklý přístup k vývoji a plánování. Podle něj šlo o vědomá rozhodnutí, která byla součástí dlouhodobé strategie a přípravy na zásadní změny, jež ve Formuli 1 přinese nadcházející sezona.
Max Verstappen promluvil o své budoucnosti po ukončení závodní kariéry ve Formuli 1 a naznačil, že plánuje nové směry mimo paddock.
Williams představil nové zbarvení monopostu pro sezonu Formule 1 2026 a naznačil tím směr, kterým se chce v éře nových pravidel ubírat. Design spojuje tradiční prvky týmu s moderním pojetím současné F1.
Isack Hadjar odhalil příčinu své nehody během barcelonského shakedownu. I přes incident si jezdec i tým odnesli cenné zkušenosti s novou generací vozů Red Bullu.
Diskuse o nových pravidlech pohonných jednotek v F1 nabírá na obrátkách a některé týmy vyvolávají otázky ohledně kompresního poměru motorů. Toto Wolff mezitím posílá rivalům jasný vzkaz.
Lewis Hamilton a Ferrari si v Barceloně neoficiálně zajistili nejlepší čas, když překonali Mercedes, ale výsledky je třeba brát s rezervou. Shakedown slouží hlavně k testování a sběru dat, takže skutečný výkon vůz ukáže až v zimních testech a prvních závodech.