今回も前々回から引き続き、空気力学という分野について語っていきます。
　まずは前号までのおさらいから。

　...ということで、前回までで、現在のF-1の空力では欠かせない「ベンチュリー効果」というものについて解説しましたね。

　今回はフラットボトム及びステップドボトム規制、また、その規制下におけるベンチュリー効果について語ってみます。

　前回お話ししたベンチュリーカーは、度重なる事故のために'82年を最後に禁止となってしまいました。
　細かいことは 本家のほうに任せるとして、具体的にはどう禁止されたかといいますと、フロントタイヤの後端からリヤタイヤの前端までのマシンの底は平らでなくてはならなくなったのです。これがフラットボトムです。

　ベンチュリーカーはマシンの底をベンチュリーに形成することでダウンフォースを得ていたのですから、マシンの底が平らになってはベンチュリーによる効果は得られないはずでした。
　ところが、F-1のデザイナー達はその規制の中でもベンチュリー効果を得る方法を編み出したのです。

　どのチームがいつ、どのような経緯でそれらを導入したのかは 本家に任せて、ここではその原理について語ります。
　前述のように、底が平らであるように規制されたのは前後のタイヤ間のみであり、それよりも前方、後方は対象外だったのです。この部分を使ってなんとかうまいことダウンフォースを得られないものか？

　そこでまず考えられたのが「ディフューザー」というものです。
　これは、フラットボトム規制外となるリヤタイヤ前端から後方に向かってマシンの底を跳ね上げたものだと思えば良いでしょう。

　フラットボトムであるマシンの底の下を流れてきた空気はこのディフューザー部で拡散（ディフューズ）され、圧力が下がります。すると、ただでさえ300km/hで流れ込んで来ていた空気はその部分の空気の圧力を戻そうと、ますます勢い良くディフューザー部分に流れ込もうとします。すると、フラットボトムの下を流れる空気が加速されることになり、これによりマシンの底面に負圧が発生してダウンフォースが発生するという仕組みです。
　これはまさに、ちょうどベンチュリーを半分に切ったような形をしていますよね。

　さらに、このディフューザー部分の上部に流速の速い空気を流してやることで、ディフューザーの空気を引き抜いてやり、ディフューザーの効果をさらに上げてやるというアイデアも登場して来ました。それが「コークボトルテール」です。

　左の図のようにしてリヤタイヤ前方でサイドポンツーン（マシンの横の箱みたいなやつです）の後端部分をコーラの瓶のようにくびれさせることで、リヤタイヤにぶち当って圧力の高まった空気をディフューザーの上に押し込んでしまうわけです。で、この空気がディフューザーの空気を引き抜いてくれるというわけです。

　こうしてさらにディフューザーの効果を高めることが出来たわけですが、それでもまだベンチュリーの観点から見れば、後半の半分しか再現できてないわけですよね？では、前半部分はどうなのか？
　後ろに向かって跳ね上げることでベンチュリー後半部分を再現できるなら、前方に向かっても跳ね上げれば前半部分も再現できるんじゃないの？

　その通りです。それが「ハイノーズ」だったのです。

　マシンの前半部分を持ち上げることで空気を積極的にマシンの底面にたくさん押し込んでやり、それをディフューザーが拡散することでマシンの底面の流速がさらに増して大きなダウンフォースを得ようと。これこそが「ハイノーズ」の狙いだったわけです。

　どうですか？これでフラットボトムを挟んで前後が持ち上がったベンチュリーが完成したと思いませんか？

　こうして、ベンチュリーカー禁止によって失われたダウンフォースは復活し、フラットボトム晩年にはそれを超えるほどにまで達していました。
　そのため、マシンの底に関して、新たな規制を加えるレギュレーションの施行が論議され始めた頃、御存じのように、'94年、セナ、ラッツェンバーガーの死亡事故が発生してしまったというわけです。

　そして急遽繰り越して導入された規制こそ現在の「ステップドボトム規制」です。
　これはどういうことかというと、マシンを前方から見た中央部分の30cm〜50cm幅よりも左右部分の底を5cm上げなくてはならなくなったのです（図中黄線）。

　こうすることで車体と地面の間を広げるとともに、真ん中の出っ張った部分で乱気流を発生させてベンチュリー効果を薄くさせたわけです。

　この規制によってF-1のダウンフォースは一挙に半分近くに減ったと言いますから、効果は絶大だったわけですね。
　でも、ステップドボトムになっても、ハイノーズやディフューザーはまだ残っていて、少しでもベンチュリー効果を得ようとしています。

　どうでしょうか？これで「ディフューザー」と「ハイノーズ」の働きがわかったでしょうか？

　こんなところでしょうか？