【F1メカ開発】メルセデスF1の強さの秘密。パワーユニットだけじゃない……秀逸・俊敏な空力開発

　2014年にV6ターボエンジンと熱および運動エネルギー回生システムを合わせた”パワーユニット（PU）”が導入されて以来、圧倒的な強さを誇ってきたメルセデス。ただ彼らは、PUの面だけで強かったわけではない。空力の面でも優れた開発を行なっており、度々行なわれたレギュレーションの変更にも、しっかりと対処してきた。

　その最も最近の例は、2019年のレギュレーション変更である。この年、フロントウイングの幅は左右に100mmずつ広げられ、前方に25mmに延ばされた。これと同時にウイングのデザインが簡素化され、使うことができるエレメントは5つだけに規制された上、ウイングの端に取り付けることができる様々なパーツにも規制がかけられた。このウイングの端は、最近のトレンドとも言える”アウトウォッシュ（気流をマシンの外側に向けて誘導する考え方）”に非常に重要だが、このレギュレーション変更により、その効果を発揮させるのが難しくなった。

レギュレーション変更

2018 vs 2019 rules, front wing comparison, top view

2018 vs 2019 rules, front wing comparison, bottom view

The strakes mounted to the underside of the wing that help to condition and divert the airflow were also limited to just two per side.

The large winglets that could be found mounted on the front brake duct winglet were discarded.

The FIA also outlawed the use of another aerodynamic device that had been taken up by many more teams in the recent past - blown axles.

The height of the bargeboards were reduced by 150mm but allowed to stretch further forward.

The box region for the rear wing was altered, widening the assembly by 100mm and also making it taller.

　メルセデスは従来通りの考え方でこの問題に取り組み、開幕前テストの段階で複数のウイングをテストした。しかしフェラーリなどは従来の形を一変。フロントウイング外側のエリアを、ダウンフォース発生ではなくアウトウオッシュを生み出すことに専念させるようなデザインを用いてきたのだ。

　メルセデスが最初に登場させたウイングは、翼端板が内向きに整形されたモノだった。これは独特のデザインだったが、他のいくつかのチームもこれを試した。

　アウトウオッシュを主に考えるデザインを最初に登場させたのはアルファロメオ。ウイングの両端は低くなり、翼端板との接続位置も従来より大幅に低くなった。

　メルセデスもアウトウオッシュを目指したウイングを準備。翼端板の後端は外向きになり、それに伴いウイングのメインプレーンと翼端板のフットプレートにも変更が加えられた。

　その後は翼端板の後端に開発の焦点が移ることになった。その中の一部として、翼端板上部後端に切り欠きが設けられた。

　メルセデスはいくつかのタイプの切り欠きを登場させた。そのうち、側面から見た際にフラップの丈夫が翼端板より上にあるものについてはレギュレーション違反であると指摘され、修正が求められた。

　レギュレーションに対処するため、チームは現場で修正を加えることになった。彼らはフラップの角を切り落とし、側面から見えないようにしたのだ。

　ドイツGPにアップデートパッケージを投入。これに伴いフットプレートの形状が変更され、その後端には小さな外向きのフィンが取り付けられた。

さらなる将来のために

　2019年に考慮すべき変更はたくさんあった。しかしメルセデスは、その課題に対処するだけではなく、当初は2021年からの導入が予定されていた（現在は2022年からの導入に変更）大幅なレギュレーション変更にも目を向けていた。その主な例がサスペンションだ。

　上下のウイッシュボーンを路面と水平に保持すべく、アップライトに設けられた角状のエクステンションは前のモデルから維持されたが、かかる負荷に耐える能力を損なうことなく、重量を削減する努力がなされていた。ただ有機的とも言える非常に複雑な形状になっており、従来の製造技術では実現が不可能なモノだったはずだ。

Mercedes AMG F1 W10 bracket technical detail

　またプッシュロッドの接続も変更。これは、ドライバーがステアリングを操作した時の乗り心地に大きく影響を及ぼすことになる。

　マシンを左右に操舵すると、フロントエンドは路面に向けて沈み込む形となる。しかしその時の姿勢をうまくコントロールすることができれば、空力的には大きなメリットがあるはずだ。

　これはフェラーリなどが数年にわたって試してきたものだ。しかしドライバーからすれば、操舵した時の直感が変わることになってしまい、実現に苦労していた。ドライバーはコーナーから脱出する際に、ステアリングを直進するために引き戻すという作業が必要だったのだ。

Mercedes AMG F1 W10 front suspension detail

Photo by: Giorgio Piola

　メルセデスは、車体内部のサスペンション機構についても新たな方向に歩み出していた。彼らは長年使ってきた油圧でコントロールする形を廃し、伝統的なスプリング式のヒーブダンパーを採用したのだ。

　これは偶然のことではない。現時点では2022年から導入されることになっている新レギュレーションでは、油圧でアシストするサスペンションエレメントは使用が禁止されることになっているのだ。メルセデスはそれを先取りしたわけだ。

　ライバルの多くは、この対処のためにコイルスプリングを使用した。しかしメルセデスは、皿バネ（ベルビル・ワッシャー・スプリング）を使ったのだ。これをパッケージ化し、正しくセットアップすることができれば、精度や汎用性、安定性の向上に繋がる。ライバルであるレッドブルは、数年前からこれを採用していた。

Mercedes AMG F1 W10 rear brakes drum detail

　一方マシンの後部でも、空気の流れを細かく制御するデザインが様々採用された。そのひとつが、ホイールの内側からマシンの側面に向け、どう空気を流すかということだ。

　メルセデスはブレーキダクトの上に、もうひとつ追加の開口部を備えた。ここから取り入れた新鮮で温度の低い空気を、リムとブレーキドラムの間から流したのだ。これにより、ブレーキで発生する熱がホイール内部に伝わるのを防ぐための障壁を作り、タイヤの温度を安定させることに成功したのだ。

Mercedes AMG F1 W10, barge board Japanese GP

　バージボードのエリアは、さらに重要度が増した。2017年にもレギュレーションが変更されていたが、その時よりも重要度が増えることになったのだ。

　前述の通りフロントウイングの開発が制限されることになったため、フロントタイヤの後方に生じる乱気流を制御しにくくなった。これを解決するためには、バージボードやディフレクター、フロアの前端、そしてサイドポンツーンのデザインがより重要になったのだ。

　メルセデスはこの部分で特に積極的なチームであり、パフォーマンス向上のため、シーズン中に複数のアップデートパッケージを登場させた。

　最初のアップデートでは、コクピットの横に取り付けられた下向きのウイングレット、バージボード上のブーメラン形状のウイングレット、そして小型のディフレクターなどが取り付けられた。

　日本GPではさらなるアップデートを投入。特にディフレクターの部分に焦点が当てられ、バージボード自体の形状変更もさることながら、ふたつのエレメントの間をブラインド・カーテン状のパーツで繋ぐことになった。また当初は逆L字に一体化されていた大きなバージボードは、水平部分と垂直部分に分割されることになった。

　ただこれらの変更は、シーズンのかなり終盤になって行なわれたものだ。当時のメルセデスは、タイトル獲得をほぼ手中に収めていた。そういうことを考えれば、すぐにパフォーマンスを向上させるためではなく、翌年用マシンの先行開発だったということだろう。