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막스 베르스타펜과 레드불

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레드불은 2022년 페라리를 꺾고 손쉽게 우승한 이후 23년 전년도보다 더욱 압도적으로 타이틀을 얻어냈다

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싱가포르를 제외한 나머지 그랑프리에서의 우승

페라리 메르세데스를 아주 손쉽게 이기는 레드불의 역대급 포스에

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올해 레드불의 차량 RB20에도 팬들의 이목이 쏠렸다

그리고 RB20이 공개되자 팬들은 크게 놀랐는데

시각적으로 작년과는 매우 다른 부분이 있었기 때문이다

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가장 눈에 띈 부분인 바로 사이드포드

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위가 작년 활약한 RB19의 모습이었다면

맨아래 현재 RB20의 모습이다

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작년 싱가폴의 아쉬움을 뒤로하거 전승 우승을 목표로 하고 있는 레드불의 비장의 무기

RB20의 강점이 무엇인지 그리고 현 규정에서 RB20까지 발전해온 레드불의 발전과정을

를 매우 개괄적으로 살펴보는 것이 이 글의 목적이다

전문가의 식견을 많이 참고하였기에 글에는 매우 핵심적인 내용들만 담겨있다










먼저 레드불이 왜 강한지를 알기 위해선 잠시 과거로 되돌아가야한다








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2022년

다소 혼란스러웠던 21시즌이 끝난 이후 큰 스케일의 규정변경이 이루어졌고

다들 알다시피 막스와 레드불이 드라이버 컨스트럭터 타이틀을 거머쥐었다

규정변경의 핵심은 ‘더티에어’의 감소와 ‘벤츄리 플로어’의 부활이었는데

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먼저 벤츄리 플로어를 살펴보자

기존에 평평했던 플로어를 벤츄리 터널 형태의 언더바디로 바꾼 것인데 이로인해 생기는 문제가있다

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바로 폴포징

플로어에서 생성되는 다운포스에 대해 이전규정에서 쓰이던 방식에서 조정된 접근법을 택해야 했고 

이 과정에서 섀시와 사이드월의 고유진동수에 맞추어 진동하는 폴포징 현상이 발생할 수 있었기 때문이다



이 폴포징 현상은 슈퍼 컴퓨터를 사용하는 CFD는 물론 최첨단 풍동에서도 구현해내기 매우 어려웠기에 이 문제에 대해 예상을 하고 있었음에도 이를 해결하기가 여간 골치아픈게 아니었다

따라서 이 폴포징 문제를 해결하기 위해선 아래의 접근법이 필요하다

1.바운싱을 최대한 감소시키는 서스펜션 플랫폼을 형성한다
2.서스펜션을 설계했다면 최고속에서 얼마나 많은 다운포스를 생성해낼 수 있는디 설정한다
3.고속코너에서의 다운포스에 대해 최적화를 끝낸후 저속에서의 다운포스 그리고 각기다른 요, 피치, 롤각에 따른 최적화를 하며 플로어를 설계한다
4…..
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규정내에서 최대한의 다운포스를 뽑아내는 대신 폴포징을 대비하고자한 이러한 접근법은 레드불이 저속 고속 가릴것 없이 다운포스를 최적으로 생성하는 방향으로 나아가게 하였다

이 방향은 결국 옳은 방향임이 증명되었다

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이 과정에서 서스펜션은 매우 중요한 구성요소였고 서스펜션 설계에 있어 핵심적인 역할을 한 것이 바로 뉴이이다

뉴이는 일찍이 1980년대부터 모터스포츠에 입문한, 한마디로 엄청 고인물이다

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뉴이에게 있어 80년대는 극적인 다운포스 향상이 이루어진 ‘그라운드 이펙트 시대였고’ 이 당시 폴포징 문제를 직접 몸으로 겪어본 몇 안되는 F1엔지니어였다

그렇기에 뉴이는 2022년 규정에 따라 차를 만들던 시기 자신이 직접 서스펜션 설계에 깊이 관여하였고 그가 손을 댄 서스펜션 플랫폼은 현재 RB20에도 여전히 남아있다

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서스펜션만이 레드불의 2022년 순조로운 지배의 시작을 도운건 아니다

비교적 짧은 기어박스를 사용한 것도 하나의 해결책이었는데 이로인한 영향은 다음과 같다


-기어박스가 짧아진 만큼 모노코크의 콕핏을 상당부분 후퇴시킬 수 있다
-이는 플로어 영역을 짧게 만들어 생성할 수 있는 다운포스의 양도 줄어들지만
-프론트 액슬과 사이드포드 플로어 입구사이의 간격이 넓어짐에따라 후류를 더 잘 제어할 수 있게 된다



*뉴이가 외부스킨의 시각적인 변형보다 디테일한 설계 기본적인 설계가 퍼포먼스에 있어서 큰 영향을 준다고 인터뷰한 것도 여기에서 기인한 것이리라

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이제 더티에어에 대해 살펴보자

더티에어로 인해 차량 바로 뒤쪽에서 50퍼센트나 다운포스가 감소하는 이전규정에 비해 이번 규정은 차량이 만들어낼 수 있는 더티에어를 감소시켜 약 15퍼센트 정도 감소하도록 만들었다

이 더티에어 감소도 레드불의 설계방향을 잡는데 도움을 주었다

이제 규정으로 더티에어가 감소하였고 그동안 다운포스의 갑작스런 감소로 난이도가 매우 높았던 추월이 자주 일어나게 된 것이다






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정리하자면 2022년 다른 팀들이 규정에 대처를 제대로 하지못해 폴포징으로 허우적댈동안 레드불은 매우 좋은 차를 만들어내었다

시작이 반이라고 규정첫해부터 레드불은 완벽했다

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2023년도는 2022년의 재방송이면서 동시에 더욱 발전한 막스와 레드불을 보여준 한 해였다

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23년 레드불의 RB19도 한층 발전하였는데 주목해볼만한 부분을 한가지 뽑자면

바로 V자 섀시이다

시각적인 변화는 매우 유려한 곡선을 가진 사이드포드에 비할바는 아니지만 레드불은 이 V로 상당한 이득을 보았다

-프론트윙 뒤에서 V자 섀시는 비교적 더 큰 저압대을 형성할 수 있게한다
-이 저압대는 프론트윙의 효율을 향상시켜줌과 동시에 리어타이어와 디퓨저 사이의 공간을 향해 흐르는 유동을 가속시켜주는 역할을 한다
-이는 결국 서스펜션에 나쁜 영향을 끼치지않고 플로어의 성능향상을 가져온다





그리고 2024년 이러한 레드불의 특징적인 측면을 다른 F1팀들이 참고할 때

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마침내 레드불은 RB20을 공개했다

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주요 특징으로는 많이들 궁금해야하는 사이드포드

대체 왜? 레드불은 사이드포드를 바꾼 것일까


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제로팟 언급은 하지않겠다

결론부터 말하자면 이러한 형태의 사이드포드는 차량의 퍼포먼스와 벤츄리 플로어를 염두에 두고 설계되었다

당연한거 아니냐하는 생각이 절로 들 수 있으니 좀 더 자세히 설명을 하겠다

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우선 눈에 보이는 것

비교적 작아보이는 수평 수직의 사이드포드 인렛

이는 쿨링 패키징으로 인한 결과이다

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우리는 쿨링 패키징에 주목해야봐야한다

이것이 RB20 사이드포드 내부모습이다

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그리고 이것은 RB19 서이드포드의 내부모습이다

무언가 차이점이 느껴지는가?

라디에이터 밑에 라디에이터가 있다

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페라리와 하스가 몇년전에 이러한 형태의 사이드포드를 설계했었다

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또한 콕핏윗부분 에어박스옆에 쿨링을 위한 다른 인렛도 존재한다

이러한 사이드포드 형태는 기존의 형태와 비교하자면 무게중심을 매우 중심으로 모았다고 할 수 있겠다

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무게 중심을 더욱 중앙에 가깝게 옮겼다..이게 어떤 이득이 되는 걸까?


여기서 우리는 한가지 문제점을 짚어보아야한다

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플로어를 보자

벤츄리 플로어에서 이론적으로 가장 다운포스가 만힝 생성되는 부분은 바로 플로어에서 가장 낮은 부분인 조임목 초크포인트 구간이다 

문제는 이 조임목 구간이 차량에 있어서 상당히 후방에 위치하고 있단 점이었다

차량 후방의 지상고는 그렇기에 다운포스 생성에 있어서 매우 민감 또 민감했고

이로인해 차량이 제동시 다이브현상으로 전방으로 압력중심이 크게 움직이고, 브레이크에 발을 떼면서 다시 이 압력중심이 후방으로 크게 움직이게 된다

참..코너에 진입시 차량의 리어를 매우 불안정하게 만들고 코너의 중간지점에선 언더스티어를 일으키게 하는 골칫거리였다



더욱이 문제를 해결하기 위한 필요조건으로 리어의 불안정성을 견뎌줄 드라이버가 필요했다..


? 일단 다행히도 레드불은 딱 알맞은 드라이버를 보유하고있었다




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막스 베르스타펜 

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슈퍼막스도 있겠다 문제를 해결하기 위해 레드불이 해야할 것은 당연히 극관성모멘트를 줄이는 것

언더스티어링으로 리어가 미끄러지는 모멘텀을 해결하기 위해선 극관성모멘트를 최소화시켜야하며 

이는 자연스레 차량 하중에 비중있는 요소들을 차량의 무게중심에 최대한 가깝게 그리고 최대한 낮게 배치하는 것으로 해결해낼 수 있다

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그리하여 나온 것이 현재 RB20의 사이드포드이다

정리하자면 플로어로 인해 생기는 코너에서의 문제점을 라디에이터의 배치를 통해 해결할 수 있었다

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여기에! 에어박스 부근에 추가된 인렛들로인해 결과적으로 얇아진 사이드포드 인렛은 사이드포드의 다운워시 효과를 극대화시킬 수 있었는데 

이 사이드포드의 고압영역대는 다운포스를 감소시키는 프론트 휠의 웨이크를 효과적으로 막아주고 차량 후방에선 리어휠의 웨이크를 효과적으로 막아주게됨으로써 


더욱더 강력한 차가 탄생하게되었다

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RB20의 이야기는 여기서 끝을 맺겠다

궁금증이 해소되었으면 좋겠다

읽어준 모든 엪붕이들 불금 잘 보내라잇

화이팅
출처: F1 갤러리 [원본 보기]