Ross Brawn alakulata a 2012-es évre újdonsággal állt elő. A médiában F-csatorna, W-csatorna és DRS-csatorna néven emlegetett rendszer a 2010-ben a Mclaren MP4-25-ös kódjelű versenyautón megjelent F-csatorna újragondolása. A konkurens csapatok szerint a Mercedes a szabályok határait feszegeti, az FIA egyértelmű álláspontja szerint a rendszer szabályos. De hogyan is működik pontosan?

Amikor a levegő áramlik egy tárgy - jelen esetben az autó - körül, a tárgyhoz közeli levegőrészecskék a súrlódás miatt hozzátapadnak a tárgyhoz, így létrehoznak egy réteget, ami az áramló levegővel ellentétben az autóval teljesen együtt mozog. Ez a levegőréteg és a levegő többi része között olyan rétegek találhatóak, amelyek még nem vették fel az autó sebességét, de az autótól távolabb áramló levegőnél még lassabban mozognak. Ez az úgynevezett határréteg. A határrétegnek a sebességtől és a felülettől függően két fajtája van; a lamináris és a turbulens határréteg.

Az autó légellenállásának fontos összetevője a határrétegben egymáshoz képest eltérő sebességgel mozgó levegőrészecskék által gerjesztett belső ellenállás. A határréteg az autó hátulja felé haladva egyre vastagabbá válik; a karosszériaelemek két oldalán lévő határrétegekben különböző sebességgel és különböző nyomáson áramlik a levegő. Ez a nyomáskülönbség az elsődleges oka a leszorítóerőnek is. A két eltérő mozgási- és nyomásparaméterekkel bíró levegőréteg találkozásakor létrejövő örvénylés a turbulencia. Az elemek végén ébredő turbulencia azonban súlyos légellenállás-növelő tényező.

A szárny körül áramló levegő. Felül, a pirossal jelzett területen lassabb és magasabb nyomású, alul gyorsabb és alacsonyabb nyomású. Forrás: racecar-engineering.com

A Mclaren által 2010-ben bevezetett rendszerben az autóba az autó orrán - más csapatoknál az oldaldobozokon - kialakított beömlőn át levegőt juttattak az autó belsejében lévő csatornarendszerbe. Kanyarokban a bejuttatott levegő a pilótafülkébe szökött, egyenesekben azonban a versenyző a kezével vagy a lábával letakarva a nyílást a motorburkolatban elhelyezett csatornarendszerbe juttatta a levegőt. Ez a csatornarendszer a hátsó szárny közepén végződött, ahol a szárnyon keletkező határréteget lefújta, ezzel a szárny két oldalán ébredő nyomáskülönbséget lecsökkentette. Így csökkent a leszorítóerő és a turbulencia, ezzel együtt az autó légellenállása is.

A levegő útja a Mclaren MP4-25 versenyautóban, működő F-csatorna esetén. Forrás: scarbsf1.wordpress.com

Az FIA a megoldást a versenyző által mozgatható aerodinamikai eszköznek minősítette, és a 2010-es évad végén betiltotta. Nyomós érv volt a betiltás mellett, hogy azoknál a konstrukcióknál, ahol a versenyző a kezével zárta a csatornát, elengedte a kormányt. Ez jellemzően 200-300 km/h sebesség környékén történt, így balesetet is könnyen okozhatott volna.

Fontos megjegyezni, hogy az FIA nem az autón belül vezetett levegőt tiltotta be, és nem is a határréteg-lefújást, hanem a versenyző által elzárható nyílásokat.

Az idei Mercedes esetében a levegő áramlási irányát megfordították: a beömlő a szárnyak belső felén át áramlik az autó eleje felé, ahol az orrkúpon át az első szárnyba vezetve fújja le a határréteget azokról. A beömlő alapesetben a szárnyvégeken látható fülekkel zárva van, azonban a DRS aktiválásakor szabaddá válik, és megindul az áramlás.

A Mercedes W03 hátsó szárnya. Látható a hátsó szárnyvéglap belső élére simuló fül, ami nem aktivált DRS esetén a beömlőt takarja. Forrás: MichaelD; scarbsf1.worldpress.com

A beömlőből a szárnyvéglapokon, az alsó szárnyelemeken (beam wing) és a szárnyrögzítésen át jut a levegő az autóban végigfutó csatornába, és az első szárny rögzítésén keresztül a szárnyak alsó felére van kivezetve. A megoldás természetesen csak aktivált DRS esetén működik.

A rendszernek több előnye is van:

• nyitott DRS esetén jobb lesz az autó aerodinamikai egyensúlya, mivel nem csak hátul, hanem elöl is csökken a leszorítóerő - a gyors kanyarokból kijövet Schumacherék előbb kezdhetik el használni a DRS-t
• az első szárny mögötti turbulencia csökkentésével csökken a légellenállás -  kiszámíthatóbb és nyugodtabb levegő érkezik a kasztnira

A jelenlegi DRS-szabályok értelmében a versenyzők csak a szabadedzéseken és az időmérőn látják hasznát a megoldásnak. A Mercedes W03 időmérős tempójával nincs is probléma, a versenytempójuk viszont az eddigiek alapján elég lassú. És ezen a DRS-csatorna sem segít.

Bár az FIA bevizsgálta és szabályosnak minősítette a megoldást, a Lotus és a Red Bull az ausztrál és a maláj nagydíj előtt is többször megszellőztette, hogy a Mercedes eredményét megóvják. Az óvásra sokkal kevésbé a pontok miatt van szükség, a fő motiváció inkább az, hogy óvás esetén a Mercedesnek részletesen fel kell vázolnia a rendszer működését a technikai munkacsoportnak, így az könnyebben másolhatóvá válik. Erre nem került sor, ami csak részben írható a Brackley-i csapat gyenge versenyeredményeinek a számlájára: a csapat autóiról azóta megjelent képek alapján egyértelmű a rendszer működése.

Érdekesség, hogy a tavalyi év végén a Mercedes kísérletezett az akkor W-csatornaként emlegetett megoldással: az eszköz az első orrkúpba érkező levegőt használta az első szárny határréteg-lefújásához. A speciális kialakítású levegőcsatorna három részre volt osztva: a kanyarokban az orrkúpra nem szemből, hanem pár fokos szögben oldalról érkező levegő az orrkúpon belül kialakított háromcsatornás rendszeren keresztül mindig a kanyar belső oldalán lévő szárnyakról fújta le a határréteget, míg az egyenesekben az egész szárnyról. Így a kanyarokban a jobban terhelt külső íven a leszorítóerő megnőtt. Mivel nem tartalmaz mozgó elemet, ez a megoldás is teljesen szabályos.

A W-csatorna működési elve. Forrás: www.caranddriverthef1.com

Egyenlőre úgy tűnik, hogy ezt a megoldást jelenleg egyik csapat autója sem tartalmazza. A későbbiekben lehetséges az elterjedése, bár az oldalszél-érzékenység miatt annyira nem valószínű.