ทำไม Red Bull ถึงแย่อย่างผิดปกติในสิงคโปร์

ชัยชนะอันโดดเด่นของแม็กซ์ เวอร์สแตปเพนในรายการเจแปนนีส กรังด์ปรีซ์ แสดงให้เห็นว่าการตกต่ำของ F1 RB19 ในสิงคโปร์เมื่อสัปดาห์ก่อนนั้นเป็นเพียงชั่วคราวเท่านั้น เนื่องมาจากการตั้งค่าแทร็กและตัวถัง

การแข่งขันสิงคโปร์กรังด์ปรีซ์ 2023 ถือเป็นครั้งแรกในรอบ 10 สนามที่เวอร์สแตปเพนไม่ได้แชมป์ และเรดบูลล์ไม่มีตัวแทนขึ้นโพเดี้ยม นับตั้งแต่การแข่งขันบราซิลเลียนกรังด์ปรีซ์ ซึ่งเป็นรอบรองสุดท้ายของการแข่งขันฟอร์มูล่าวันในฤดูกาล 2022 ณ สนามมารีนาเบย์เซอร์กิต เมื่อวันที่ 17 กันยายน เวอร์สแตปเพนจบอันดับที่ 5 ขณะที่เซร์คิโอ เปเรซ เพื่อนร่วมทีมจบอันดับที่ 8 ตามหลังผู้ชนะอย่างคาร์ลอส ซายน์ซ จากเฟอร์รารี 21.441 วินาที และ 54.534 วินาทีตามลำดับ

RB19 ของ Verstappen บนสนามแข่งสตรีทเซอร์กิตสิงคโปร์เมื่อวันที่ 17 กันยายน ภาพ: AP

แต่ในขณะที่วงการ F1 กำลังรอจุดเปลี่ยน Red Bull ก็กลับมาคืนฟอร์มอีกครั้งด้วยชัยชนะอันน่าประทับใจของ Verstappen ในการแข่งขัน Japanese Grand Prix เมื่อสุดสัปดาห์ที่ผ่านมา ที่สนามซูซูกะ แชมป์ F1 คนปัจจุบันได้แสดงให้เห็นถึงพลังอันมหาศาลของ RB19 ด้วยการคว้าชัยชนะเหนือ Lando Norris นักแข่ง McLaren ที่ได้อันดับสองด้วยเวลา 19.387 วินาที

การตกต่ำอย่างกะทันหันของ Red Bull ในสิงคโปร์และการกลับมาอย่างน่าประทับใจที่ซูซูกะ แสดงให้เห็นว่ารถ F1 ให้ความสำคัญกับระบบต่างๆ มากเพียงใด โดยเฉพาะความสูงของรถ ปัจจุบันรถกำลังใช้ประโยชน์จาก "Ground Effect" ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนใหญ่ของแรงกดทั้งหมด โดยการลดระดับต่ำสุดของพื้นรถให้ใกล้พื้นมากที่สุด

ความสูงของรถขณะจอดรถในโรงรถไม่ได้สะท้อนความสูงจริงบนสนามแข่ง แรงกด (Downforce) โดยทั่วไปจะแปรผันตามความเร็ว เมื่อความเร็วและแรงกดเพิ่มขึ้น ช่วงล่างของรถจะยุบตัวและคลายตัวเมื่อความเร็วลดลง ในทางทฤษฎี วิศวกรจะตั้งความสูงของรถให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อเพิ่มแรงกดให้สูงสุด แต่สนามแข่งแต่ละแห่งมีข้อจำกัดที่แตกต่างกันเกี่ยวกับระดับความต่ำที่เป็นไปได้จริง ขึ้นอยู่กับการออกแบบของสนามแข่ง

นอกจากนี้ยังมีข้อจำกัดที่สำคัญเกี่ยวกับความสูงของรถในรูปแบบของแผงใต้ท้องรถ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการปฏิวัติความปลอดภัยของ F1 หลังจากอุบัติเหตุร้ายแรงของ Ayrton Senna ในปี 1994 เพื่อป้องกันไม่ให้ทีมต่างๆ ตั้งความสูงของรถให้ต่ำจนเป็นอันตราย

ตามข้อบังคับทางเทคนิคในปัจจุบัน ความหนาของแผงใต้ท้องรถเมื่อวัดในแนวตั้งฉากต้องอยู่ที่ 10 ± 0.2 มม. เมื่อสิ้นสุดการแข่งขัน ความหนาขั้นต่ำที่ยอมรับได้ของแผงคือ 9 มม. เนื่องจากการสึกหรอระหว่างการแข่งขัน สำหรับทีมส่วนใหญ่ การควบคุมด้วยแผงไม่ส่งผลกระทบต่อระยะห่างจากพื้นขั้นต่ำ เพราะหากเกินระดับดังกล่าว แม้จะไม่มีแผงจำกัด ก็อาจเกิดปรากฏการณ์ทางอากาศพลศาสตร์ที่ไม่เอื้ออำนวยอย่าง "Porpoising" ได้

ปรากฏการณ์ "Porpoising" เป็นปรากฏการณ์ทางอากาศพลศาสตร์ที่รถแข่ง F1 เริ่มประสบหลังจากเกิดปรากฏการณ์ "Ground Effect" ซึ่งเกิดจากปรากฏการณ์ Venturi Tunnel Effect กระแสลมจะถูกดูดเข้าใต้ตัวถังรถด้วยความเร็วสูงขณะที่รถวิ่งด้วยความเร็วสูง และสร้างพื้นที่ความดันต่ำซึ่งช่วยเพิ่มแรงกดลง

ปัญหาคือ ยิ่งรถวิ่งเร็วขึ้น ส่วนล่างของรถก็มักจะเสียความสูงไป เมื่อส่วนล่างของรถต่ำเกินไป กระแสลมจะอัดแน่นและหยุดนิ่ง ซึ่งหมายความว่าแรงกดที่เกิดจากบริเวณแรงดันต่ำที่เกิดจากอากาศที่ถูกดูดลงไปจะลดลง ส่วนล่างของรถจึงมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวออกจากพื้น อย่างไรก็ตาม เมื่อส่วนล่างของรถอยู่ห่างจากพื้นมากพอ อากาศจะพุ่งเข้ามาและรถก็จะถูกดันลงอีกครั้ง และกระบวนการนี้ก็จะเกิดขึ้นซ้ำอีก ปรากฏการณ์แรงกดที่ควบคุมไม่ได้จากกระแสลมใต้รถนี้ถูกเรียกอย่างขบขันว่า "ปรากฏการณ์โลมา"

ในช่วงเริ่มต้นฤดูกาล F1 ปี 2023 สหพันธ์ยานยนต์นานาชาติ (FIA) ได้แก้ไขกฎระเบียบโดยเพิ่มความสูงขั้นต่ำที่วัดจากขอบพื้นรถขึ้น 15 มิลลิเมตร หลังจากที่นักแข่งร้องเรียนว่าปรากฏการณ์ "Porposing" นั้นใหญ่เกินไปและไม่ปลอดภัย ในขณะนั้น ลูอิส แฮมิลตัน ร้องเรียนว่าเขาไม่สามารถควบคุมรถได้ขณะเข้าโค้งด้วยความเร็วสูงในสนามแข่งบากู ประเทศอาเซอร์ไบจาน การเพิ่มระยะห่างจากพื้นรถทำให้รถยนต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมอร์เซเดส ต้องลดแรงกดลงอย่างมาก

แต่ RB19 ของ Red Bull มีการทำงานที่แตกต่างจากคู่แข่ง ข้อได้เปรียบด้านอากาศพลศาสตร์ส่วนหนึ่งของ RB19 มาจากการใช้ปรากฏการณ์ Venturi อย่างเต็มที่ด้วยการออกแบบระบบกันสะเทือนที่ช่วยให้ RB19 วิ่งได้ต่ำกว่าคู่แข่ง ในขณะที่ยังคงให้อากาศไหลผ่านใต้ท้องรถได้เพื่อรักษาเสถียรภาพและหลีกเลี่ยงอาการ "Porpoising"

ที่สนามสปา-ฟรองกอร์ชองส์ ประเทศเบลเยียม ซึ่งเป็นสนามที่ผสมผสานความเร็วสูงและแรงกดได้ดีที่สุดในการแข่งขันที่โอรูจ ทีมต่างๆ มักต้องตั้งรถให้สูงกว่าปกติ เรดบูลล์ต้องสั่งให้แม็กซ์ เวอร์สแตปเพน และเซร์คิโอ เปเรซ ชะลอความเร็วในจุดที่มีความเสี่ยงสูง เพื่อไม่ให้แผ่นใต้ท้องรถแตะพื้นมากเกินไป ด้วยวิธีนี้ พวกเขาจึงสามารถควบคุมรถ RB19 ให้อยู่ในระยะที่ค่อนข้างต่ำ และพวกเขาก็ทำเวลาได้ดีตลอดการแข่งขันที่เหลือ

การออกแบบพื้นใหม่ของ RB19 ที่ซูซูกะ ภาพ: F1.com — การออกแบบพื้นใหม่ของ RB19 ที่ซูซูกะ ภาพ: *F1.com*

ในสนามแข่งบนถนนบากูและโมนาโก ซึ่งพื้นผิวขรุขระต้องการระยะห่างจากพื้นค่อนข้างสูง เรดบูลล์มีข้อได้เปรียบเหนือคู่แข่งน้อยกว่าในสนามแข่งอื่นๆ สนามแข่งใดๆ ที่ต้องใช้ระยะห่างจากพื้นสูงจะลดทอนกำลังของ RB19 ทำให้เรดบูลล์แข่งขันในสนามแข่งมุมสั้นได้ยาก เช่นเดียวกับสนามแข่งบนถนนส่วนใหญ่ เนื่องจากทำให้ RB19 เสียเปรียบเนื่องจากยางหน้าร้อนเกินไป ส่งผลให้เรดบูลล์เสียตำแหน่งสตาร์ทให้กับเฟอร์รารีในบากู ขณะที่ในโมนาโก เวอร์สแตปเพนทำได้เพียงเฉือนเฟอร์นันโด อลอนโซอย่างเฉียดฉิวในรอบควอลิฟาย

การแข่งขันที่สิงคโปร์ ซึ่งถือเป็นการแข่งขันบนถนนที่ดุเดือดที่สุดในปฏิทินการแข่งขัน อุณหภูมิสูงและพื้นผิวถนนที่ขรุขระทำให้ Red Bull ต้องปรับช่วงล่างของรถให้นุ่มนวลกว่าปกติเพื่อหลีกเลี่ยงข้อเสียเปรียบ นอกจากนี้ การใช้พื้นและดิฟฟิวเซอร์แบบใหม่ ซึ่งไม่ได้ถูกออกแบบขึ้นสำหรับสนามแข่งอย่างสิงคโปร์โดยเฉพาะ ยังสร้างความเสียหายให้กับ RB19 มากขึ้นอีกด้วย

ในการทดสอบก่อนการแข่งขัน Singapore Grand Prix ระบบช่วงล่างที่นิ่มกว่านั้นไม่สอดคล้องกับความสูงที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ RB19 ทำผลงานได้ไม่ดีนัก นอกจากนี้ เพื่อตัดปัญหาเรื่องพื้นรถ (floorpan) ใหม่ออกไป Red Bull จึงได้กลับไปใช้พื้นรถเดิมและเพิ่มความแข็งแรงให้กับช่วงล่าง ด้วยการเปลี่ยนแปลงสำคัญสองประการนี้ ทำให้ RB19 ยังคงตามหลัง Ferrari อยู่ 0.3 วินาทีในการทดสอบครั้งถัดไปหนึ่งวันก่อนการแข่งขัน

เพื่อพยายามก้าวไปข้างหน้าในการแข่งขันรอบคัดเลือก เรดบูลล์ได้ทำการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม รวมถึงการลดความสูงของรถลง แต่การเปลี่ยนแปลงกลับกลายเป็นหายนะ และนักแข่งเรดบูลล์ทั้งสองคนไม่สามารถคว้าอันดับสามได้เป็นครั้งแรกนับตั้งแต่การแข่งขันรัสเซียนกรังด์ปรีซ์ ปี 2018

ดูเหมือนว่า Red Bull จะสูญเสียแรงกดมากกว่า รถคันอื่นๆ เนื่องจากความสูงของรถถูกบังคับให้เพิ่มขึ้นเพื่อรองรับลักษณะเฉพาะของสนาม เพียงไม่กี่วันหลังจากการแข่งขัน Singapore Grand Prix ที่สนาม Suzuka ซึ่งปกติแล้วจะเป็นสนามที่ราบเรียบกว่ามาก ปัญหาของ Red Bull ก็ได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็ว และ RB19 ก็กลับมาอยู่ในฟอร์มปกติ

ในการทดสอบครั้งแรกที่ซูซูกะ เรดบูลล์ได้ทำการทดสอบแบบเคียงข้างกันระหว่างการออกแบบพื้นสนามสองแบบ เปเรซทดสอบบนพื้นสนามเดิมที่เคยใช้ในการแข่งขันอย่างเป็นทางการที่สิงคโปร์ และเวอร์สแตปเพนทดสอบบนพื้นสนามใหม่ที่ถูกยกเลิกการใช้งานชั่วคราวหลังจากการทดสอบสองครั้งแรกที่สิงคโปร์ จุดประสงค์ของเรดบูลล์ในการทดสอบครั้งนี้คือการยืนยันว่าพื้นสนามใหม่ไม่ใช่สาเหตุของผลงานที่ย่ำแย่ของ RB19 ที่สิงคโปร์

เวอร์สแตปเพนคว้าชัยชนะในการแข่งขันซูซูกะเมื่อวันที่ 24 กันยายน ภาพ: Red Bull — เวอร์สแตปเพนคว้าชัยชนะในการแข่งขันซูซูกะเมื่อวันที่ 24 กันยายน ภาพ: *Red Bull*

ด้วยพื้นสนามใหม่ เวอร์สแตปเพนได้เปรียบเพื่อนร่วมทีมอย่างรวดเร็วในการฝึกซ้อมครั้งแรกที่ซูซูกะ ด้วยเหตุนี้ พื้นสนามใหม่จึงถูกติดตั้งบนรถ RB19 ของเปเรซตลอดช่วงเวลาที่เหลือของการแข่งขันเจแปนนีส กรังด์ปรีซ์ นักแข่งชาวเม็กซิกันผู้นี้ทำความเร็วได้เร็วกว่าอย่างเห็นได้ชัดทันทีเมื่อเทียบกับการใช้พื้นสนามเดิม ข้อเท็จจริงนี้ยืนยันว่าสมรรถนะของ RB19 ที่สิงคโปร์ลดลงเป็นเพียงชั่วคราวและเกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของสนามแข่งบนถนน แต่ความแข็งแกร่งโดยธรรมชาติของมันบนถนนยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ประสิทธิภาพของ RB19 ที่ซูซูกะยังพิสูจน์อีกด้วยว่าข้อกำหนดทางเทคนิคของ TD18 และ TD34 ที่ออกก่อนการแข่งขัน Singapore Grand Prix ไม่ได้ทำให้ความแข็งแกร่งของ Red Bull ลดลง แต่เพียงแค่ตรงกับประเภทของแทร็กที่ไม่เหมาะกับ RB19 เท่านั้น

มินห์ เฟือง

ลิงค์ที่มา