Chiến thắng đầy bất ngờ của Lewis Hamilton tại Grand Prix Barcelona rõ ràng đã được hỗ trợ đáng kể bởi những cải thiện về downforce mà Ferrari mang đến trong gói nâng cấp lớn của mình.
Tuy nhiên, giờ đây một yếu tố thú vị khác cũng đã xuất hiện để góp phần tạo nên thành công đó, ngay trong một lĩnh vực mà dường như một cuộc chiến phát triển ngầm đang bắt đầu hình thành ở F1.
Mercedes là đội đua chuẩn mực ở giai đoạn đầu mùa giải khi nói đến khả năng giữ lốp, đặc biệt trong bối cảnh Ferrari gặp nhiều khó khăn ở khía cạnh này. Nhưng tại Barcelona, cục diện đã đảo chiều.
Trong một chặng đua mà việc bảo toàn lốp trở thành yếu tố then chốt trong bối cảnh tình trạng lốp xuống cấp do nhiệt được xem là nghiêm trọng nhất kể từ đầu mùa, Hamilton và Ferrari đã thể hiện khả năng giữ lốp ngang ngửa với Mercedes.
Sự cải thiện này phần nào xuất phát từ gói nâng cấp khí động học mới, vốn tạo thêm downforce và giúp lốp ít bị trượt hơn. Tuy nhiên, không thể xem là ngẫu nhiên khi Ferrari chọn Barcelona để ra mắt giải pháp mới về quản lý nhiệt độ lốp – một yếu tố dường như cũng góp phần vào bước tiến của họ.
Dù không được đề cập trong bản khai báo chính thức về các chi tiết mới trên xe mà Ferrari phải nộp cho FIA, đội đua nước Ý đã đưa vào sử dụng bộ vành bánh xe (wheel rims) mới, được thiết kế nhằm cải thiện khả năng quản lý nhiệt độ của lốp.
Vành bánh xe hiện không còn là một linh kiện tiêu chuẩn giống như ở kỷ nguyên ground effect (hiệu ứng mặt đất) trước đây. Vì vậy, các đội đua đã hợp tác chặt chẽ với các đối tác của mình (trong trường hợp của Ferrari là BBS) để hoàn thiện thiết kế, hướng tới hiệu suất tối đa.
Bên cạnh các yếu tố như trọng lượng và độ cứng, trọng tâm phát triển lớn hiện nay còn nằm ở việc tận dụng luồng không khí, quá trình đối lưu và khả năng tản nhiệt để giữ cho lốp luôn mát nhất có thể.
Và đây đã trở thành một mặt trận phát triển quan trọng tại F1, bởi những lợi ích về hiệu suất mà nó mang lại có thể là rất lớn.
Những lợi ích đáng kể
Theo góc nhìn của nhà cung cấp lốp F1 là Pirelli, mùa giải năm nay đã chứng kiến một bước chuyển biến rõ rệt trong cách các đội đua xử lý vấn đề nhiệt độ lốp so với mùa giải trước, đồng thời cũng xuất hiện những khác biệt đáng kể giữa các đội về mức độ hiệu quả trong việc quản lý yếu tố này.
Ông Simone Berra - kỹ sư trưởng phụ trách F1 của Pirelli cho biết
"Sự khác biệt này là khá đáng kể."
"Điều chúng tôi nhận thấy trong năm nay là nhiệt độ và áp suất của lốp sau khi đạt trạng thái ổn định nhìn chung thấp hơn nhiều so với trước đây. Nguyên nhân là bởi vành xe giờ đây về cơ bản cũng đóng vai trò làm mát toàn bộ khu vực bánh xe, bao gồm cả lốp."
"Điều đó tạo ra những khác biệt rất lớn, không chỉ ở thiết kế hình học của vành xe mà còn ở trạng thái nhiệt độ và áp suất ổn định mà mỗi đội đạt được."
"Một số đội duy trì lốp ở mức nhiệt độ và áp suất khá cao, trong khi những đội khác lại giữ chúng ở mức rất thấp. Các cách tiếp cận hoàn toàn khác nhau này có thể tạo ra tác động rất lớn đến hiệu suất."
"Những đội đã đầu tư mạnh vào việc làm mát lốp thông qua thiết kế vành xe đang thu được lợi thế lớn hơn đáng kể so với phần còn lại."
Tận dụng đối lưu nhiệt
Các quy định của F1 không cho phép các đội hướng luồng khí ra khỏi cụm phanh hoặc vành xe để làm mát lốp một cách trực tiếp. Nói cách khác, cả hai khu vực này đều phải được bịt kín tối đa có thể.
Tuy nhiên, điều đó không ngăn cản các đội tìm cách kiểm soát quá trình truyền nhiệt tại đây nhằm tác động đến lượng không khí bên trong lốp, từ đó ảnh hưởng đến áp suất và nhiệt độ vận hành của lốp.
Vì vậy, việc cách ly vành xe khỏi nhiệt lượng khổng lồ do hệ thống phanh tỏa ra là yếu tố then chốt. Đồng thời, các đội cũng cố gắng tận dụng tối đa luồng không khí mát lưu thông bên trong cụm vỏ bọc phanh , bởi nó có thể làm thay đổi nhiệt độ bề mặt của cụm chi tiết này và qua đó gián tiếp ảnh hưởng đến nhiệt độ của lốp.
Mặc dù chưa rõ Ferrari đã thực hiện những thay đổi cụ thể nào ở phần vành bánh sau – bởi đội đua đã giấu kín bộ vành mới trong suốt tuần đua và truyền thông chỉ có được hình ảnh của bộ vành trước, ý tưởng đằng sau hướng phát triển này thì đã khá rõ ràng.
Như có thể thấy từ các giải pháp kỹ thuật của những đội khác, nhiều đội đang phát triển các khoang dẫn khí tích hợp bên trong vành bánh xe. Những khoang này được thiết kế để điều chỉnh nhiệt độ bên trong lốp, từ đó tối ưu hiệu suất hoạt động của lốp.
Luồng không khí mát đi qua phía bên trong bề mặt ngoài của vành xe khi xe di chuyển sẽ được dẫn hướng bởi khu vực các nan vành ở phía ngoài.
Nhờ đó, bề mặt magiê của vành xe - đặc biệt là phần đáy của các khoang sẽ được làm mát. Ý tưởng ở đây là: thông qua đối lưu nhiệt (quá trình truyền nhiệt trong chất khí hoặc chất lỏng), luồng không khí mát có thể lưu thông bên trong lốp và giúp hạ nhiệt cho không khí bên trong.
Tuy nhiên, đây không phải là một giải pháp áp dụng cho mọi trường hợp. Dù việc giữ nhiệt độ lốp sau ở mức thấp trong cuộc đua là ưu tiên hàng đầu, vẫn có những thời điểm các đội cần làm nóng lốp lên.
Tại những đường đua có mức năng lượng tác động lên lốp thấp, chẳng hạn như Monaco, các tay đua thường gặp khó khăn trong việc làm nóng lốp trước đủ nhanh để đưa chúng vào vùng nhiệt độ vận hành tối ưu.
Vì vậy, các đội có thể lựa chọn thiết kế vành trước theo hướng ngược lại: thay vì tối đa hóa tác dụng của luồng không khí mát, họ tìm cách giữ lại không khí ấm hơn bên trong vành, qua đó giúp nâng nhiệt độ của lốp.
Berra cho biết:
"Lấy Barcelona năm ngoái làm ví dụ, chúng tôi ghi nhận áp suất lốp thường tăng thêm khoảng 2,5-3 psi từ lúc xuất phát đến khi lốp đạt trạng thái ổn định trong cuộc đua. Năm nay, mức tăng đó đã giảm đi đáng kể, có lẽ chỉ còn khoảng 1-2 psi."
"Về nhiệt độ, tôi cho rằng ở bánh trước thì không có quá nhiều khác biệt. Nhưng ở bánh sau, các đội hiện có thể duy trì nhiệt độ của lốp ở mức thấp hơn đáng kể."
"Nếu so với năm ngoái, chúng ta đang nói đến mức giảm ít nhất khoảng 15°C. Và mức giảm nhiệt độ đó tương đương với việc áp suất lốp thấp hơn khoảng 1,5 psi."
Một cuộc chiến phát triển mới
Mức độ cải thiện trong việc kiểm soát nhiệt độ lốp nhờ tối ưu thiết kế vành xe lớn đến mức ai cũng hiểu rằng các đội đua sẽ dốc sức cho lĩnh vực này.
Đó cũng là lý do FIA và Pirelli đã trao đổi với nhau từ mùa đông năm ngoái về việc áp dụng một số giới hạn, quy định rõ những gì các đội được phép và không được phép làm với thiết kế vành xe.
Việc sử dụng vật liệu bị giới hạn ở một số loại hợp kim magiê nhất định, đồng thời các đội phải tuân thủ các quy định cụ thể về kích thước và độ dày. Ngoài ra, luật còn yêu cầu "không được tồn tại bất kỳ đường dẫn khí nào giữa khoang phía trong và phía ngoài vành", nhằm ngăn chặn các chiêu trò sử dụng luồng khí thổi qua vành.
Các đội cũng không được phép gắn thêm bất kỳ chi tiết nào lên vành xe với mục đích riêng là hỗ trợ làm mát lốp.
Điều C.10.7k của quy định kỹ thuật nêu rõ:
"Không được phép sử dụng các chi tiết có mục đích tác động đến đặc tính truyền nhiệt của vành xe. Các đội F1 phải trình thiết kế của mình lên FIA để được phê duyệt."
Mặc dù trong bộ quy định không có điều khoản nào cấm các đội mang những thiết kế vành khác nhau đến từng chặng đua, trên thực tế vẫn tồn tại một số quy định nội bộ không được ghi công khai trong luật.
Được biết, trong các tài liệu hướng dẫn gửi tới các đội, một khi đã chuyển sang một thiết kế vành mới, họ buộc phải tiếp tục sử dụng thiết kế đó từ thời điểm ấy trở đi và không được thay đổi qua lại.
Ngoài ra, không chỉ các bản thiết kế phải được nộp trước cho FIA, mà bản thân các bộ vành cũng phải được gửi tới nhà máy chính của Pirelli để tiến hành lắp thử lốp, nhằm bảo đảm không phát sinh vấn đề nào và lốp khớp hoàn hảo với vành.
Quy trình này mất khá nhiều thời gian, khiến các đội trên thực tế không thể liên tục thử nghiệm và thay đổi quá nhiều phiên bản thiết kế.
Như Berra giải thích:
"Các đội đua không thể đơn giản thay sang một bộ vành khác chỉ để phục vụ cho duy nhất một chặng đua, bởi điều đó khiến chúng tôi rất khó quản lý các thông số kỹ thuật khác nhau."
"Họ có thể bắt đầu mùa giải với một thiết kế vành nhất định và đến một thời điểm nào đó, nếu muốn, họ có thể chuyển sang một thiết kế khác (nhưng không thể quay lại thiết kế cũ). Nếu không, mọi thứ sẽ trở nên vô cùng rối rắm."
FIA đang theo dõi sát sao
Việc Ferrari thay đổi thiết kế vành xe ngay giữa mùa giải, cùng với thông tin rằng Red Bull có thể sớm làm điều tương tự ngay từ chặng đua tiếp theo - Grand Prix Áo cho thấy đây là một hướng phát triển mà nhiều khả năng mọi đội đua sẽ theo đuổi.
FIA cũng đang theo dõi chặt chẽ sự phát triển của công nghệ vành xe nhằm tránh một cuộc chạy đua phát triển không cần thiết, có nguy cơ khiến chi phí leo thang hoặc đẩy các đội đi quá xa trong việc khai thác lĩnh vực này.
Và dù hiện tại FIA chưa thấy cần phải can thiệp bằng các quy định mới, cơ quan quản lý được cho là đang cân nhắc ban hành thêm một số hướng dẫn trong mùa đông tới để bảo đảm mọi thứ vẫn nằm trong tầm kiểm soát vào năm 2027.
Berra cho biết:
"Chúng tôi biết các đội đang tìm cách khai thác thêm lợi ích từ thiết kế vành xe. Và tôi nghĩ một số giải pháp mà họ đã đưa ra đang đi đúng theo hướng đó."
"FIA cũng đang có những cuộc thảo luận nội bộ, với sự tham gia của chúng tôi, để xác định đâu là giới hạn hợp lý và đâu là điều không hợp lý."
"Theo tôi được biết, FIA muốn siết chặt quy định hơn một chút, bởi họ không muốn vành xe trở thành một công cụ dùng để làm mát hoặc làm nóng lốp."
Ferrari vẫn thận trọng
Việc Ferrari thể hiện khả năng giữ lốp vượt trội tại Tây Ban Nha chắc chắn đã khiến các đối thủ phải cảnh giác và tự hỏi liệu đội đua Ý có vừa tìm ra một bước tiến đáng kể hay không – nhờ sự kết hợp giữa gói nâng cấp khí động học mới và thiết kế vành xe.
Nếu xuất hiện cảm giác rằng hiệu suất còn có thể được cải thiện thêm nhờ tối ưu thiết kế vành, đừng ngạc nhiên nếu các đội khác bắt đầu mạnh tay hơn trong việc theo đuổi những ý tưởng riêng của mình.
Tuy nhiên, trưởng đội Ferrari - Fred Vasseur vẫn tỏ ra thận trọng và chưa muốn khẳng định rằng đội đua nước Ý đã tạo ra một bước đột phá.
Ông nói:
"Chỉ vì bạn có cuộc đua xuất sắc không có nghĩa là bạn sẽ bỏ xa tất cả mọi người ở mọi chặng đua tiếp theo."
"Chúng tôi biết rằng các điều kiện ở Barcelona khá cực đoan. Trước đó ở Canada cũng vậy, nhưng theo hướng ngược lại. Còn chặng đua tiếp theo tại Áo thì điều kiện sẽ bình thường và cân bằng hơn."
"Tôi nghĩ hiện tại tất cả chúng tôi vẫn đang ở giai đoạn chờ thêm dữ liệu để xác thực mọi thứ. Với cùng một chiếc xe trên cùng một đường đua, bạn có thể có một lượt chạy rất tốt nhưng cũng có thể có một lượt chạy rất tệ. Và xe giữa các đội cũng đang có những khác biệt nhất định."
"Nếu so sánh các lượt chạy bằng lốp medium (trung bình) và hard (cứng), có những chiếc xe hoạt động hiệu quả hơn nhiều với lốp hard, trong khi số khác lại phát huy tốt hơn với lốp medium. Vì vậy, không thể mặc định rằng xu hướng này sẽ kéo dài trong phần còn lại của mùa giải."
Tuy nhiên, nếu chặng đua tại Áo lại tái hiện bức tranh giống như ở Barcelona, các đội còn lại gần như chắc chắn sẽ bắt đầu mổ xẻ kỹ lưỡng thiết kế vành bánh xe của đối thủ.
