Mặc dù cả hai chiếc xe (RB19 và MP4/4) đều chỉ bỏ lỡ cơ hội chiến thắng tuyệt đối với một lần thất bại duy nhất trong suốt chiến dịch của mình, nhưng có lẽ điều ấn tượng nhất là Red Bull đã đạt được điều đó trong bối cảnh mùa giải có tới 22 chặng đua, chứ không chỉ 16 chặng.
Thay vì là một thiết kế hoàn toàn mới, RB19 là một phiên bản tiến hóa của chiếc RB18. Bởi lẽ, việc giậm chân tại chỗ trong F1 không phải là một lựa chọn đúng đắn.
Vì vậy, mặc dù DNA cốt lõi và ngôn ngữ thiết kế của phiên bản tiền nhiệm vẫn được nhìn thấy rõ ràng, chiếc RB19 vẫn cần thực hiện một bước nhảy vọt khác để duy trì vị thế dẫn trước các đối thủ, đặc biệt là khi nhiều đội đã bắt đầu sao chép một số ý tưởng khí động học của Red Bull.
Red Bull rõ ràng đã sử dụng những thông tin thu thập được trong mùa giải đầu tiên dưới quy định mới (kỷ nguyên khí động học) để tạo ra những cải tiến nhỏ mà thoạt nhìn có vẻ tương đối không đáng kể.
Tuy nhiên, những cải tiến đó đã cộng dồn lại để tạo nên một tổng thể có ý nghĩa quan trọng hơn rất nhiều, với một số thay đổi quan trọng được thực hiện trên chiếc xe cho mùa giải 2023.
Đội ngũ Red Bull đã xác định rõ vị trí của trục trước (front axle) là một trong những điểm then chốt, bởi nó không chỉ liên quan đến chức năng của hệ thống treo và ảnh hưởng đến khí động học, mà còn tác động đến hiệu suất của lốp.
Đường trục trước trên chiếc RB19 được dịch lên phía trước một chút so với phiên bản tiền nhiệm. Điều này thay đổi không chỉ cách cánh gió trước điều chỉnh luồng khí nhiễu động (wake/dirty air) do cụm bánh xe trước tạo ra, mà còn thay đổi quãng đường luồng khí đó di chuyển trước khi nó chạm đến các bề mặt quan trọng như sàn xe (floor) và thân hông (sidepods).
Bạn cũng sẽ nhận thấy góc nghiêng mà tay đòn chữ Y phía trên (upper wishbone) trên chiếc RB19 được đặt (phần được làm nổi bật bằng màu vàng trong ảnh). Đây là yếu tố thiết kế mà nhiều người cho rằng chỉ nhằm tạo đặc tính chống chúi mũi (anti-dive characteristic). Đặc tính này giúp ổn định trạng thái vận hành của chiếc xe, điều này chắc chắn là vô cùng quan trọng đối với thế hệ xe F1 hiện tại.
Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét hệ quả khí động học do các vỏ bọc hệ thống treo (suspension fairings) gây ra. Tất cả các đội đều tìm cách tận dụng chúng một cách tốt nhất, mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất động học (kinematic performance) của chúng.
Phần hông của khung gầm (chassis) trên chiếc RB18 vốn đã được vuốt thon để cải thiện luồng khí đi xuống bên dưới khung gầm. Tuy nhiên, đội Red Bull đã quyết định giảm tiết diện mặt cắt ngang ở nửa dưới của khung gầm nhiều hơn nữa trong năm 2023.
Tương ứng với điều đó, khung gầm của RB19 có hình dạng chữ V rõ rệt hơn, với mặt dưới của mũi xe được thay đổi rõ ràng để hoạt động đồng bộ với thiết kế này.
Một khía cạnh khác mà Red Bull đã xây dựng dựa trên nền tảng và kinh nghiệm từ chiếc RB18 là thiết kế cụm phanh.
Đáng chú ý, vỏ bọc đĩa phanh (disc fairing) đã được gia tăng kích thước so với RB18. Bản thân RB18 cũng đã trải qua nhiều lần thay đổi trong suốt năm 2022 để đội ngũ kỹ sư đạt được các mục tiêu hiệu suất cân bằng của mình.
Vỏ bọc đĩa phanh, một giải pháp được nhiều đội đua sử dụng, bao bọc phần lớn đĩa phanh và là phương tiện để kiểm soát tốt hơn sự truyền nhiệt giữa các bộ phận khác nhau nằm bên trong trống phanh (brake drum).
Nó cũng giúp quản lý sự trao đổi nhiệt giữa phanh và vành bánh xe (wheel rim), từ đó thay đổi tác động đến nhiệt độ khối (bulk temperature) của lốp xe.
Cùm phanh (caliper) cũng trải qua một sự cải tiến về thiết kế cho mùa giải 2023, khi đội ngũ tiếp tục tìm cách để quản lý nhiệt độ tốt hơn đồng thời giảm trọng lượng của bộ phận này.
Red Bull không phải là đội duy nhất áp dụng các cánh tản nhiệt nhỏ (tube fins, được làm nổi bật bằng màu vàng) trên bề mặt của cùm phanh trong mùa giải này, nhưng họ đã tối đa hóa việc sử dụng chúng cùng với việc thiết kế lại các tính năng khác trên cùm phanh, bao gồm cả các khe hở ở phần thân chính của nó.
Nói thêm một chút
Một trong những khía cạnh được bàn luận nhiều nhất của thế hệ xe đua này là phần thân hông (sidepods), chủ yếu vì chúng là một bộ phận rất dễ nhìn thấy, khiến việc phân biệt các ý tưởng thiết kế trở nên dễ dàng hơn.
Red Bull, cùng với Alpine và AlphaTauri, đã chọn giải pháp dạng dốc để đẩy luồng khí đi xuống (downwash ramp-style solution) ngay từ đầu, trong khi đó các đội như Ferrari và Mercedes lại chọn những ý tưởng rất khác biệt.
Khi phần lớn các đội đua dần áp dụng chung một bố cục thiết kế tương tự những gì lần đầu được thấy ở bộ ba đội vừa kể trên, cũng có một xu hướng chuyển dịch sang một tính năng khác, lần đầu được giới thiệu bởi đội Alpine. Đó là biên dạng thân hông kết hợp các rãnh sâu (deep gullies) và đường trượt nước (waterslides). Tuy nhiên, Red Bull vẫn chưa làm theo xu hướng này.
Thân hông của chiếc RB18 sở hữu một tính năng mà ngày càng có nhiều đội đang dần bị thu hút, đó là bố cục cửa hút gió độc đáo của chúng.
Mép dưới của thân hông (nơi hình thành cửa hút gió) nằm tiến lên phía trước xa hơn nhiều so với mép trên. Điều này không chỉ tăng tỷ lệ "cao-rộng" (aspect ratio) của cửa hút gió mà còn giúp bảo vệ khỏi luồng khí được dẫn qua khe cắt sâu dưới thân hông.
Và trong khi các đội khác sử dụng nguồn lực của mình để thay đổi thân hông như đã đề cập, Red Bull lại tập trung vào những cải tiến có thể thực hiện trên thiết kế cửa hút gió để khai thác thêm hiệu suất, cả về khí động học lẫn khía cạnh làm mát.
Sự điều chỉnh đầu tiên trong số này diễn ra tại Grand Prix Azerbaijan 2023, khi mép dưới được nâng cao và thân hông được mở rộng, điều này vẫn duy trì được tỷ lệ cao-rộng của cửa hút gió.
Quyết định thiết kế này đã được đẩy lên mức độ cực đoan hơn nữa tại Grand Prix Hungary (ảnh thứ hai), khi Red Bull một lần nữa nâng mép dưới và mở rộng phần thân hông.
Điều này không chỉ nhằm mục đích duy trì tỷ lệ cao-rộng của cửa hút gió, mà còn là một phương tiện để cải thiện đầu ra khí động học của thân hông liên quan đến luồng khí nhiễu động do cụm bánh xe trước tạo ra, cũng như cách luồng khí di chuyển quanh thân hông về phía sau xe.
Một điểm thú vị trong những thay đổi của Red Bull là cách họ tận dụng các quy định thử nghiệm để tạo ra lợi thế, đặc biệt trong bối cảnh thử nghiệm CFD và hầm gió (wind tunnel) của họ bị giảm so với các đội khác.
Cụ thể, Red Bull chỉ có 70% ngân sách phân bổ hầm gió để sử dụng do vị trí chung cuộc năm 2022, và với việc vi phạm giới hạn ngân sách năm 2021 thì còn khiến họ bị giảm thêm 10% nữa.
Tuy nhiên, Red Bull đã sử dụng quy định đó làm lợi thế: các quy định thể thao cho phép các đội thực hiện thử nghiệm hầm gió không giới hạn đối với việc phát triển các bộ phận trao đổi nhiệt của hệ thống động lực (power unit heat exchangers) giúp tản nhiệt vào không khí, miễn là không có phép đo trực tiếp hoặc gián tiếp về lực khí động học trong quá trình thử nghiệm.
Điều này cho phép đội tập trung cải thiện hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt mà không làm hao hụt ngân sách phân bổ của mình, và sau đó sử dụng những cải tiến này để cải thiện hiệu suất khí động học của thân xe.
Tuy nhiên, không chỉ thân hông được đội cải tiến trong bản cập nhật tại Hungary. Cấu trúc nắp động cơ (engine cover architecture) cũng được thay đổi, với trọng tâm là điều chỉnh hình dạng của cửa thoát khí để tạo ra một vòi phun (nozzle) hướng xuống rõ rệt hơn. Ngoài ra, vây cá mập (shark fin) và cửa thoát khí phía trên cũng được tinh chỉnh, vây cá mập được kéo dài, trong khi cửa thoát khí được rút ngắn.
Sàn xe
Sàn xe (floor) trên thế hệ xe đua này là bí quyết thành công không thể phủ nhận, và nó thường bị che giấu trong sự bí ẩn vì giới mộ điệu không thể tùy tiện tiếp cận hình ảnh chi tiết của nó.
Thay vào đó, chúng ta phải chờ đợi lúc chiếc xe bị hỏng hóc hoặc va chạm để chúng được cẩu đi khỏi đường đua, và nhờ đó chúng ta mới có thể nhìn thấy gầm xe.
Sự kiện tại Monaco 2023 đã trở thành bước ngoặt then chốt, khi giới mộ điệu được chiêm ngưỡng không chỉ hình ảnh gầm xe của RB19 mà còn của các đối thủ lớn nhất lúc đó là Mercedes và Ferrari.
Mỗi lần hiếm hoi gầm xe được phơi bày như vậy, người xem đều có được cảm giác thỏa mãn tức thì khi so sánh những chi tiết cơ cấu phức tạp của các bố cục sàn xe khác nhau.
Tuy nhiên, khi suy ngẫm, chính việc so sánh những hình ảnh này với các ví dụ tương tự của sàn xe trước đó mới là điều giúp chúng ta giải mã một cách hiệu quả nhất quá trình phát triển dẫn đến thiết kế hiện tại của từng đội.
Trong trường hợp của RB18 và RB19, thiết kế là một quá trình cải tiến, mặc dù có sự khác biệt rõ rệt trong cách tiếp cận được thực hiện ở mép sàn xe, do các nhà thiết kế buộc phải giảm thiểu tác động từ những thay đổi quy định trong khu vực này.
Red Bull đã dẫn đầu với giải pháp "lưỡi trượt băng" (ice skate) đã trở nên phổ biến trong năm 2022. Nhưng những thay đổi quy định nhằm nâng mép sàn xe dường như đã làm giảm hiệu quả của tính năng này, buộc mọi người phải suy nghĩ lại.
Trong trường hợp của Red Bull, đội đã chọn sử dụng một thiết kế cánh mép sàn (edge wing) thông thường hơn, chiếm một phần không gian trước đây đã bị cắt đi trên RB18 (được làm nổi bật bằng màu vàng).
Và tại Grand Prix Hungary, chúng ta thấy những thay đổi tiếp theo ở mặt dưới của cánh mép sàn, khi đội thêm một loạt vây nhỏ dọc (strakes) để giúp cải thiện điều kiện luồng khí (mũi tên đỏ).
Đó, tất nhiên, là một tính năng thiết kế mà chúng ta đã thấy đối thủ gần nhất là Mercedes sử dụng, khi cả hai chiếc xe đều được cẩu cao trên đường đua ở Monaco 2023.
Nhiều người cho rằng việc chuyển giao kiến thức từ RB19 sang các đội khác sẽ là điều mang lại nhiều hiệu quả nhất trong tình huống này. Nhưng - như thường lệ, Red Bull lại làm điều ngược lại: họ đã sử dụng nó như một phương tiện để học hỏi những tính năng đang hoạt động hiệu quả từ đối thủ và áp dụng chúng cho cỗ máy của mình.
Ngoài các vây nhỏ dọc (strakes) mới, hình ảnh này còn minh họa mức độ phức tạp của gầm xe trên thế hệ xe đua này, không chỉ về các đường viền (contours) khác nhau được sử dụng mà còn về cách các nhà thiết kế tận dụng các phần khác nhau của sàn xe để hoạt động đồng bộ với các rào chắn sàn xe phía trước (forward floor fences). Mục đích là giúp đẩy luồng khí nhiễu động do cụm bánh xe trước tạo ra ra khỏi luồng khí chính.
Trong khi đó, ở bề mặt trên, cánh mép sàn được xoắn dọc theo chiều dài của nó, với hình dạng chữ C được sử dụng ở phần phía trước, nằm phía trên một lỗ khoét có hình dạng tương tự trên sàn xe, và giúp khuếch đại hiệu suất của nó.
Phần xoắn của cánh mép sàn đã trải qua một số thay đổi trong suốt mùa giải, đỉnh điểm là một thay đổi tinh tế khác về biên dạng và việc thêm một cánh dẫn hướng (vane) khác để giúp phân bổ luồng khí như một phần của bản cập nhật ở Singapore.
Đội ban đầu đã tạm hoãn bản cập nhật tại chặng đua đó, vì họ quay lại cấu hình đã được sử dụng để thuận lợi hơn cho việc thiết lập xe tại một đường đua mà họ thực sự đang gặp khó khăn. Tuy nhiên, sàn xe này đã xuất hiện trở lại tại Suzuka và được giữ lại trên xe cho phần còn lại của mùa giải năm ấy.
Bây giờ, trong khi sàn xe rõ ràng là thành phần then chốt để khai thác hiệu suất cho thế hệ xe mới này, nhưng chúng ta cũng phải nhớ rằng việc lựa chọn thiết kế tối ưu được thực hiện ở đây sẽ trở nên vô nghĩa nếu khu vực của bộ khuếch tán khí (diffuser section) không tận dụng được chúng.
Trong trường hợp của Red Bull, họ đã thực hiện một thay đổi thiết kế ngay từ khá sớm trong mùa giải, sau khi lấy cảm hứng từ một trong các đối thủ. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên, vì các đội thường xuyên theo dõi các thiết kế của nhau, nhằm tìm kiếm những khoảng trống hiệu suất nhỏ mà họ chưa khám phá ra được.
Tuy nhiên, trong trường hợp này, đó là một khía cạnh thiết kế được một đội dẫn đầu lấy từ một đội gần cuối bảng, nguồn cảm hứng ấy đến từ Williams. Giải pháp thiết kế được đề cập lần đầu xuất hiện trên RB19 tại Grand Prix Tây Ban Nha, với góc trên của bộ khuếch tán khí bị bóp vào trong (mũi tên đỏ).
Điều này có tác động đến luồng khí và phân bổ áp suất cả bên trong bộ khuếch tán lẫn bên ngoài khi luồng khí chảy vào góc đó. Việc này đòi hỏi đội phải tìm ra dạng hình học phù hợp không chỉ cho phần bị bóp mà còn cho cả vách bên (sidewall) và trần dốc (ramped ceiling) của bộ khuếch tán.
Sự thay đổi về đường viền trần (ceilings contours) có thể thấy trong hình so sánh (phía trên), với một kênh mở rộng hẹp hơn nhưng dài hơn gần mép thoát khí (trailing edge), điều này yêu cầu phải chiếm dụng thêm diện tích trên bề mặt trên để chứa nó.
Red Bull đưa bạn đôi cánh, rõ ràng
Red Bull đã nổi tiếng là đội dành nguồn lực đáng kể dưới các quy định trước đây cho cả thiết kế cánh trước và cánh sau, không chỉ như một cách để tăng hiệu suất nói chung mà còn là một phương tiện để đáp ứng các mức downforce khác nhau cần thiết trong suốt mùa giải.
Mặc dù vẫn phải điều chỉnh cánh gió cho từng mức lực nén, nhưng Red Bull không cần thực hiện những thay đổi đáng kể về mặt thiết kế ở đây trong năm 2023.
Điều đó không có nghĩa là không có gì đáng chú ý. Tương tự như một số đội khác, Red Bull đã thêm một cánh nhỏ dạng lưỡi dao (blade style winglet) ở góc phía sau của tấm cuối cánh trước (front wing endplate) để hỗ trợ tạo ra luồng khí đẩy ra ngoài (outwash).
Trong khi đó, ở phía sau xe, Red Bull đã đi theo bước chân của hầu hết các đối thủ tại Singapore, khi giới thiệu phiên bản riêng của mình về giải pháp tấm cuối cánh gió sau hở (open-ended rear wing endplate).
Hai nhóm chính đã xuất hiện trong không gian thiết kế này, trong đó Red Bull chọn một lộ trình tương tự như Alpine, AlphaTauri và McLaren, tất cả đều đã đua với một biến thể của riêng họ trong một khoảng thời gian.
Việc sử dụng cấu hình thiết kế hở này, bất kể biến thể nào, về cơ bản là một phương tiện nhằm phá vỡ mục đích ban đầu của các quy định mới, vốn nhằm mục đích kiểm soát tốt hơn xoáy khí (vortex) hình thành ở đầu cánh bằng cách loại bỏ hoàn toàn phần phía trước của tấm cuối (endplate) và hợp nhất nó với các cánh nhỏ (flaps).
Việc tạo ra sự gián đoạn trong khu vực này không chỉ làm thay đổi thiết kế của phần đầu cánh mà còn thay đổi phần cắt phía sau (rear cutout) và cung cấp cho các nhà thiết kế một bộ thông số mới liên quan đến lực cản (drag) và downforce có thể được tạo ra bởi cánh.
Trong trường hợp của Red Bull, đội đã chọn sử dụng bố cục hở này với cấu hình downforce cao của mình, nhằm mục đích giảm lực cản.
Đặt cược
Điều này đưa chúng ta đến cách tiếp cận của đội đối với các bố cục downforce thấp hơn, một lĩnh vực mà Red Bull có xu hướng ít tập trung vào mùa giải này.
Thay vào đó, họ tập trung nỗ lực vào việc cân bằng downforce và mức lực cản bằng cách điều chỉnh bố cục cánh đỡ (beam wing). Hầu hết các lần, điều này dẫn đến việc chỉ sử dụng một cánh đơn, phía dưới, trong khi cánh sau lại phù hợp hơn với cấu hình downforce cao.
Đội cũng đã chọn không tạo ra một cấu hình downforce thấp được thiết kế riêng (bespoke) cho Monza, mặc dù đây là truyền thống, có lẽ do biết rõ nó sẽ gây hao hụt nguồn lực đáng kể như thế nào, trong khi lợi ích có thể không đáng kể.
Tuy nhiên, dù việc một đội áp dụng cách tiếp cận này là bất thường, nhiều đội lại chọn sử dụng tùy chọn cánh sau tương tự đó ở Las Vegas, vì nó phù hợp với bố cục đường đua và những thách thức do nó đặt ra.
Điều này khiến Red Bull ở trong một tình thế hơi khó khăn, vì không có tùy chọn downforce thấp được thiết kế riêng tại chặng đua mới này, đội vẫn cần tìm cách để tăng hiệu suất. Để đáp lại thách thức này, họ quyết định thiết lập xe với các cấu hình khác nhau, sử dụng một biến thể cánh nhỏ phía trên thay thế trên chiếc RB19 của Verstappen, trong đó mép thoát khí được cắt bớt và thêm một cánh Gurney (Gurney flap).
Bản cập nhật cuối cùng của Red Bull trong mùa giải đã đến tại Grand Prix Mexico nhưng chỉ là một tấm thoát nhiệt mới cho vỏ động cơ, nhằm giúp đối phó với nhiệt độ cao mà chiếc xe phải chịu đựng trong điều kiện không khí loãng do độ cao lớn.
Vì vậy, các bản cập nhật quan trọng cuối cùng cho RB19 đã đến tại Grand Prix Singapore, chỉ còn lại việc làm mới màu sơn ở Grand Prix Mỹ và Las Vegas là những thay đổi duy nhất được thực hiện trên xe trong năm chặng đua cuối cùng của mùa giải.