FRIC (Front-Rear Suspension Inter Connection) – 4ο Μέρος

Σε συνέχεια από το πρώτο, δεύτερο και τρίτο μέρος εστιάζουμε στις αρχές λειτουργίας του συστήματος FRIC. Επίσημα λίγα πράγματα είναι γνωστά. Ειδικά όσον αφορά το τεχνολογικό του θέματος. Αλλά η γενική εικόνα που έχουμε είναι αρκετά ξεκάθαρη όσον αφορά τους στόχους που εξυπηρετούσε.

FRIC

Το FRIC (Front Rear Interlinked Suspension) ως διάταξη, ελέγχει τη συμπεριφορά του μονοθέσιου και ειδικότερα την αντίσταση στην μεταβολή των γωνιών roll και pitch και μετακίνησης heave. Με βάση τα όσα ξέρουμε, το σύστημα απαρτίζεται από μία σειρά υδραυλικών κυκλωμάτων υψηλής πίεσης. Δεν είναι κάτι το καινοτόμο για τη F1. Στους αγώνες είχε εμφανιστεί στις αρχές της δεκαετίας του 90. Η χρήση υδραυλικών κυκλωμάτων για τον έλεγχο της συμπεριφοράς της ανάρτησης ενός οχήματος είναι ακόμα πιο παλαιά. Γνωστότερη και πλέον δημοφιλής, ακόμα και σήμερα, η υλοποίηση της υδροπνευματικής ανάρτησης της Citroen στην επαναστατική, για το 1955, Citroen DS. Με το FRIC ελέγχουμε:

1. Το heave, τη μέση απόσταση από το έδαφος, ώστε το μονοθέσιο να πλησιάσει πιο κοντά στο έδαφος για τη βελτιστοποίηση της αεροδυναμικής απόδοσης χωρίς φόβο υπερβολικής φθοράς του πατώματος.
2. Το pitch, τη διαφορά απόστασης από το έδαφος του εμπρός και πίσω μέρους, ώστε με επιλογή ιδιαίτερα ακραίων ρυθμίσεων όσον αφορά τη διαφορά ύψους μεταξύ του εμπρός και πίσω τμήματος του μονοθέσιου να επιτύχουμε την καλύτερη δυνατή αεροδυναμική λειτουργία.
3. Το roll, για ένα πιο ουδέτερο στις αντιδράσεις του μονοθέσιο, με γραμμικότητα απόκρισης στις εντολές του οδηγού, χωρίς τα ελαστικά να υπόκεινται σε υπερβολικές παραμορφώσεις.

Ταυτόχρονα, εξασφαλίζεται η απαιτούμενη ενδοτικότητα ώστε σε μία ανωμαλία του οδοστρώματος (πχ σε ένα curb) να μην αναπτύσσονται υπερβολικές κατακόρυφες επιταχύνσεις και να μην χάνεται η επαφή του ελαστικού με το δρόμο. Το μονοθέσιο είναι έτσι, πιο ευγενικό με τα ελαστικά με πιο εύκολο το έργο για τους οδηγούς, ειδικά όσων αρέσκονται σε επιθετική οδήγηση.
Ο αγώνας εξέλιξης μεταξύ της Mercedes, πρωτοπόρου στην εφαρμογή του συστήματος αυτού αυτή τη περίοδο και των άλλων ομάδων (Ferrari, Red Bull, Williams, McLaren), εστιάζονταν στο πως το σύστημα αυτό θα προσφέρει τη μέγιστη δυνατή απόδοση, με τη μικρότερη δυνατή πολυπλοκότητα και βάρος. Άλλοι κρίσιμοι παράγοντες, περιορισμοί, ήταν:

1. Η διατήρηση της απόδοσης κατά τη διάρκεια ενός αγώνα. Αυτό απαιτούσε προσοχή κατά τη σχεδίαση ώστε το υδραυλικό υγρό να μην υπερθερμανθεί και αλλοιωθούν τα χαρακτηριστικά του.
2. Η ικανότητα ρύθμισης κατά τη διάρκεια του αγώνα όσο το μονοθέσιο άλλαζε βάρος.

Όπως φαίνεται, η υπεροχή της Mercedes δεν οφειλόταν μόνον στη μονάδα πρόωσης και στη σοφή διαχείριση ενέργειας, αλλά και στη βελτιστοποίηση του συγκεκριμένου συστήματος. Και αυτός είναι ίσως και ο κύριος λόγος που στο μέσον της αγωνιστικής περιόδου, η FIA προχώρησε στην απόφαση να θεωρήσει παράνομο το συγκεκριμένο σύστημα.

Λειτουργία του FRIC

Πως λειτουργεί το FRIC; Με τη μεταβολή των χαρακτηστικών απόσβεσης του μονοθέσιου ανά άξονα και ανά τροχό. Επικουρικά, ελαστικά στοιχεία (όπως ελατήρια), «κλείδωναν» τη συμπεριφορά του μονοθεσίου, υπό ορισμένες συνθήκες πχ. κίνηση σε μεγάλες ευθείες κλπ.

Heave

Ο έλεγχος του Heave, εξασφαλίζεται μέσω της μείωσης της ενδοτικότητας της ανάρτησης υπό συνθήκες συμπίεσης ή αποσυμπίεσης για το μονοθέσιο ως στερεό σώμα. Κατά την κίνηση σε υψηλές ταχύτητες και ενώ στο μονοθέσιο ασκούνται μεγάλες δυνάμεις η αύξηση της στιβαρότητας της ανάρτησης οδηγεί σε μικρότερη μεταβολή της απόστασης του πατώματος του μονοθέσιου. Αυτό επιτυγχάνεται, με τη σύνδεση των στοιχείων απόσβεσης στον εμπρός και πίσω άξονα κατά τον τρόπο του Σχήματος 1. Η ταυτόχρονη κίνηση των εμβόλων προς τα κάτω ή προς τα πάνω, πιέζει το υγρό στους αντίστοιχους θαλάμους. Ένα σετ βαλβίδων, μεταβάλει την αντίσταση στη κίνηση αυτή ελέγχοντας πρακτικά στη μεταβατική αυτή κατάσταση την συνολική στιβαρότητα της ανάρτησης.

Σχήμα 1: Έλεγχος Heave

Pitch

Το pitch, ελέγχεται μέσω ενός μηχανισμού αντιβύθισης. Η διάταξη παρουσιάζεται στο Σχήμα 2. Όταν το μονοθέσιο επιβραδύνει, ο εμπρός άξονας του μονοθέσιου συμπιέζεται με το έμβολο του αποσβεστήρα να κινείται προς τα πάνω. Αυτό συμπιέζει το υγρό στο άνω μέρος του αποσβεστήρα. Το υγρό τείνει να φύγει από το χώρο αυτό. Ταυτόχρονα, το έμβολο των αμορτισέρ στον πίσω άξονα, κινείται προς τα κάτω καθώς ο πίσω άξονας αποφορτίζεται. Οπότε και ο αντίστοιχος χώρος, των αποσβεστήρων, βρίσκεται σε συνθήκες αυξημένης πίεσης. Καθώς οι δύο αυτοί χώροι είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους, η πίεση στον έναν άξονα αντισταθμίζεται από την πίεση στον άλλο άλλο άξονα, αυξάνοντας τη στιβαρότητα της ανάρτησης. Βαλβίδες σε κάθε κύκλωμα ελέγχουν την αντίσταση καθώς και την ποσότητα υγρού που μπορεί να κινηθεί από τον ένα προς το άλλο κύκλωμα.

Σχήμα 2: Έλεγχος Pitch

Roll

Με μία διάταξη αντίστοιχη με τη διάταξη ελέγχου της στροφής pitch επιτυγχάνεται και ο έλεγχος της στροφής roll. Η μόνη διαφορά είναι ότι στην περίπτωση αυτή η σύνδεση δεν σχετίζεται μεταξύ του σετ των αποσβεστήρων σε κάθε άξονα αλλά μεταξύ των αποσβεστήρων του ίδιου άξονα (βλέπε Σχήμα 3).

Σχήμα 3: Έλεγχος Roll

Ολοκληρώνοντας

Κατά την κίνηση στην πίστα, σπάνια το μονοθέσιο βρίσκεται μόνον σε φάση αλλαγής τροχιάς, χωρίς να επιβραδύνει και να επιταχύνει (pure roll) ή στην ευθεία υπό σταθερή ταχύτητα (pure heave). Πρέπει να ελέγχεται αποτελεσματικά τόσο μία κατάσταση Heave & Pitch (επιτάχυνση με μεγάλη ταχύτητα ή επιβράδυνση πριν τη στροφή), όσο και μία κατάσταση Heave & Pitch & Roll (Wrap) όπου το μονοθέσιο είτε επιβραδύνει εντός της στροφής είτε επιταχύνει μετά τη κορυφή της στροφής (apex). Μεγάλο μέρος των δοκιμών, πέραν των προσομοιώσεων πριν την άφιξη στην πίστα, αναλωνόταν στην τελική ρύθμιση του συστήματος, με βάση και τις συνθήκες της πίστας και τις προσωπικές προτιμήσεις του οδηγού.

Συνέπειες

Στον κόσμο της F1, έχει αναπτυχθεί απέχθεια σε συνθήκες «μη ανταγωνισμού». Η εποχή όπου μία ομάδα μονοπωλούσε το ενδιαφέρον δεν είναι σκοπούμενο σήμερα. Η κυριαρχία μίας και μόνον ομάδας, όπως την εποχή της Mclaren-Honda με τους Senna και Prost ή την εποχή της Ferrari με τους Schumacher και Barrichello, συνεπάγεται μείωση του ενδιαφέροντος από το πολύ κοινό, το οποίο σημαίνει μείωση των εισπράξεων για το circus. Σήμερα περισσότερο παρά ποτέ αυτό δεν είναι αποδεκτό.
H Mercedes ήταν πρωτοπόρος στην εξέλιξη του συστήματος FRIC στον 21ο αιώνα. Οπότε αυτή θα έχανε περισσότερο από την κατάργηση του. Η FIA κινήθηκε σοφά, περιορίζοντας την κυριαρχία των Hamilton και Rosberg. Χωρίς να αγγίξει το σύστημα πρόωσης. Εκεί ευελπιστεί στην είσοδο περισσότερων αυτοκινητοβιομηχανιών από τους τρεις (Daimler AG, Fiat Chrysler Automobiles – FCA, Renault-Nissan Alliance) σήμερα.

Χοκενχάιμ

Ο αγώνας του Χοκενχάιμ ήταν το πρώτο δείγμα. Η απόσταση μεταξύ της Mercedes και του δεύτερου σε ισχύ συνδυασμού, την ομάδα της Williams, μειώθηκε. Ο Rosberg δεν απειλήθηκε σοβαρά καθώς το συμβάν μεταξύ Massa και Magnussen οριοθέτησε τη δυναμική της Williams. Αλλά ο Bottas παρεμβλήθηκε μεταξύ Rosberg και Hamilton.

Ουγγαρία

Στην Ουγγαρία, οι μικτές συνθήκες και το αυτοκίνητο ασφαλείας περιέπλεξαν την κατάσταση. Στην αρχή ο Rosberg κινήθηκε πολύ γρήγορα και απέκτησε μία διαφορά της τάξης των 10 δεύτερων πριν το πρώτο αυτοκίνητο ασφαλείας που έβαλε φωτιά στην εξέλιξη του αγώνα. Μετά από τρομερές μάχες, ανακατατάξεις, θεαματικές εξόδους, κόντρες, την παραλίγο πρόσκρουση του Vettel στον τοίχο των pits, ένας καταπληκτικός Alonso, με τη βοήθεια της στρατηγικής και με εξαιρετική διαχείριση της option γόμας της Pirelli κατάφερε να κρατηθεί εμπρός από το δίδυμο Hamilton-Rosberg και να τερματίσει δεύτερος. Πίσω μόνον από έναν καταπληκτικό Ricciardo που πέτυχε τη δεύτερη νίκη για την ομάδα της Red Bull.

Εν κατακλείδι

Η κυριαρχία της Mercedes δεν απειλείται. Θα έχουμε πιο ενδιαφέροντες αγώνες όμως. Η ικανότητα του οδηγού να διαχειρίζεται τα ελαστικά αποκτά μεγαλύτερη σημασία. Όπως και η ικανότητα του να αντιληφθεί ένα επερχόμενο μπλοκάρισμα των τροχών. Ως ότου να προσαρμοστούν οι ομάδες στη νέα μετά-FRIC εποχή θα έχουμε και πιο ενδιαφέροντες αγώνες. Κακά τα ψέματα. Από πλευράς θεάματος, μαχών και συμβάντων ο αγώνας του Χοκενχάιμ κατά πρώτον και σίγουρα ο αγώνας της Ουγγαρίας μας ικανοποίησε πλήρως. Ειδικά για τον δεύτερο, καμία σχέση με τους αδιάφορους αγώνες των προηγούμενων ετών. Έβαλε και ο καιρός το χέρι του. Αλλά και η FIA έκανε το ίδιο.

Ως απλοί θεατές, είμαστε ευγνώμονες στη FIA που χωρίς να αλλάξει κάτι στην γενικότερη στρατηγική της, κατάφερε να αυξήσει το θέαμα. Και χωρίς τεχνολογικά να χρειαστεί να μιλάμε για μία χαμένη ευκαιρία. Στα οχήματα δρόμου ο έλεγχος της ανάρτησης γίνεται ενεργητικά μέσω ολοκληρωμένων συστημάτων που μεταβάλλουν, πολλές φορές το δευτερόλεπτο, τα χαρακτηριστικά απόσβεσης και αντίστασης της ανάρτησης σε κάθε τροχό. Ένας πολύ πιο φθηνός και αποτελεσματικός τρόπος για τον έλεγχο της ενδοτικότητας. Αλλά παράνομος καθώς εμπίπτει στις «ενεργητικές διατάξεις» αναρτήσεων. Άγνωστο τι θα αποφασιστεί για το 2015 η FIA. Πιθανά, για την αύξηση του ενδιαφέροντος των κατασκευαστών, να επανέλθουν οι «ενεργητικές αναρτήσεις». Αυτό θα εξαρτηθεί από τις ισορροπίες που θα έχουν διαμορφωθεί ως το τέλος της σαιζόν. Και στο αν θα καταλήξουν σε συμφωνία οι ομάδες για ένα σύστημα που να έχει εφαρμογή στην αυτοκίνηση, ως προς τη βασική αρχή τουλάχιστον, το οποίο θα ελέγχεται μέσω της κεντρικής ECU.