【元車両開発関係者が解説】最新MotoGPレーサーのテクノロジー

今年もシーズンが開幕し、レースファンにとっては忙しい季節がやってきましたね。しかしバイクのレース、特にMotoGPでは一般のライダーには馴染みの無い技術も多数使われており、解説を聞いてもいまひとつ理解できないものも多くあります。
今回はMotoGP観戦がより楽しめるように、出来る限り簡単な解説によってそんな難解な技術のいくつかを理解していただくためのお話です。

MotoGPでの技術開発はメーカーにとってトップシークレットの世界ですので、推測になってしまう内容や、知っていてもお話できない内容が多数あることをご了承ください。

スプーン

まずはスイングアームのリアタイヤ前に取り付けられた空力デバイス、通称スプーンの解説からです。公式発表によると、リアタイヤのオーバーヒートを防ぐための冷却装置らしいですが、どうなんですかね。各メーカー、レースの世界では他のメーカーをあざむくため、平気で嘘をつきます。特にMotoGPの世界は嘘つきだらけです。素直に言っていること信じちゃダメですよ。
確かにリアタイヤ周りの空気を上手く流すことによって、多少タイヤの温度上昇は抑えられます。しかしそれは副産物であり、効果の大きさに関しては疑問が残ります。本来の目的は別にあるデバイスに見えますね。

雨のレースで注目すると、メーカーによって多少差がありますが、スプーンから水滴がきれいに斜め上へと飛んでいきます。水滴の流れによって空気の流れが目視できるようになるので、空力デバイスのチェックは雨のレースがお勧めです。
このことから、このスプーンがダウンフォースを発生することは間違いありません。ダウンフォースによってスイングアームごとリアタイヤを路面に押し付けることが目的のひとつ。ただし、取り付け位置の関係上、車体姿勢、具体的にはスイングアームの角度によって発生するダウンフォースが著しく変化してしまうのが難点でしょう。

もうひとつの目的は、アンダーカウルの下を流れてきた空気が、リアタイヤの回転に引きずられてきた空気と干渉する際の位置、角度をコントロールすることによって空気抵抗を軽減することが可能となります。
干渉によって空気がリアタイヤの前で激しく渦を巻くようになると、車体が前に進む際にその空気の渦が抵抗になってしまいます。

また、気流の乱れを防いでアンダーカウル下の空気をきれいに抜くことによって流速を上げ、気圧を下げることによって車体を押し下げる効果も期待できますが、どれくらいの効果があるかはわかりません。
車種によって形状が結構違うところをみると、現在は各メーカー、ダウンフォースや整流など、どんな効果を重視して開発するかを試行錯誤している段階に見えます。

マスダンパー

マスによって作用する、上下方向の動きを減衰するためのダンパー、それがマスダンパーです。なんのことだかわかりませんね。
ここ数年で少し大きくなったシートカウル内に搭載されていると噂されている装置です。どこのメーカーからも公式発表は無いので噂の域を出ませんが、火のないところになんとやら、ここにマスダンパーが隠されているのはほぼ間違いはないでしょう。
実際に全レースで使用しているかはわかりませんし、具体的にどのような大きさ、構造かも謎です。

過去には4輪のF1での採用例や、最近ではMoto2のチームがスイングアームに取り付けたりもしていましたね。
基本的な構造としては、筒の中に重りを入れ、上下を金属製のスプリング、もしくはエアスプリングによって支持するだけのシンプルなものです。車体の上下動に対して筒の中の重りが少し遅れて動き、さらにスプリングによって動きを鈍くすることによって、車体の上下の動きを穏やかにする効果を発揮します。

マスダンパーを取り付けることによって上下の動き自体が劇的に小さくなるわけではありませんが、細かい振動を抑える、上下動の収束を早くするなどの効果により、車体の挙動を安定させることを狙った装置です。車体の挙動が早く安定すれば次の動作を早く行え、待ちの時間、タイムロスを少なくすることができます。

この装置の難しいところは、車体の上下動の大きさと速度に対し、中の重りの重量やスプリングの堅さによって、効果のある状況、無い状況が発生し、効果の大きさはセッティング次第となるとことです。また構造的に重りを追加することになるので、重量増は避けられません。サーキットによっては搭載していない可能性もありますので、このあたりのノウハウを他メーカーに知られたくないというのが、各メーカーが公表しない原因ではないでしょうか。

ライドハイトアジャスター

ライドハイトシステム、ハイトアジャスターなどと呼ばれることもあります。
今後は走行中のフロントのライドハイトアジャスターは使用禁止になる方向のようですが、今シーズンで見納めのレアアイテムになるか、ウイングレットのようにレギュレーションの隙を突いて普及するか、現段階ではまだわかりません。

このライドハイトアジャスター、元はオフロードでのスタート時、ウイリーを抑制するために開発されたホールショットデバイスを転用したものでした。ホールショットデバイスとはフロントフォークを縮んだ状態でロックして重心を下げるだけの、シンプルですがスタート時には効果絶大なシステムです。

その後フロントだけでなくリアにも採用され、スタート時には各車異様に車高が低い光景が当たり前となりました。さらにはスタート時だけではなく走行中にも使用できるように発展し、現在ではホールショットデバイスとはかけ離れたものとなっています。

スタートの際に、初期のホールショットデバイスではライダーが力まかせにフロントフォークを縮める動作をしていたのに対し、現在ではダイヤルもしくはレバーの操作によって車高が下がる挙動が見られます。MotoGPでは予選終了後に各ライダーがスタート練習を行いますので、その際にじっくり観察できますよ。
おそらく油圧式のプリロードアジャスターに近い機構だと思われますが、詳細は不明です。メーカーによって構造が全く違う可能性もありますね。

現在のMotoGPマシンは、２ストローク時代と比べて重心位置が高くなっていることは「足つき性って元々良くなるように設計できないの？」でお話した通りです。

【元車両開発関係者が解説】足つき性って元々良くなるように設計できないの？

しかしこの高重心化、激しくブレーキを使い、大きくアクセルを開ける低速コーナーでのトラクション性能には優れていますが、スタート時にウイリーしやすくなってしまうこと、ブレーキを強くかけずに進入するような中高速コーナーではあまりメリットが無いこと、コーナリング中は重心位置の高さによって遠心力の影響を大きく受けるため、異常なまでの深いバンク角によって重心位置を下げなければならないなど、デメリットも多く存在します。
そのため、重心位置が低いほうが有利なコーナーでは車高を下げて重心を下げ、高重心化のデメリットを解消できるという夢のようなシステムです。

ただし、このシステムは電子制御でコントロールを行うことが禁止されているため、ライダーが走行中にレバーやダイヤルを操作しなければなりません。このため操作ミスが起きた場合に危険だというのが禁止になる理由です。
想定と違う車高でコーナーに入ってしまったらそれはとても危険ですが、電子制御がダメな理由もよくわかりません。コスト高騰を防ぐためらしいですが、１台何億と言われる車両でコストと言われてもあまり説得力ありませんよね。はっきりしたことはわかりませんが、どうも政治的な部分が大きいようです。

電子制御で車高を変える技術が発展して公道車両に普及すれば、足つき性の改善など、安全性や扱いやすさに大きく貢献できると考えられる技術ですので、電子制御が解禁されないまま禁止されてしまうのはちょっと残念ですね。

ホイールカバー

Moto3などではホイール全体を覆う、ホイール本体に取り付けられたタイプのものがみられましたが、MotoGPでは車体側に固定されたホイールの下半分、もしくは一部をカバーするタイプのものが見られます。

バイクが高速で走行すると、回転するホイールのスポークによって空気がかき回され、ホイール左右に激しい乱流が起きます。その乱流、空気の渦は路面とバイクの間でクッションのようなり、バイクのバンクする動きを阻害します。
通常公道でバイクに乗る程度の速度では実感することはありませんが、超高速では空気は粘りを持った塊のようになるんですよ。
その乱流の起きる場所をホイールカバーによって規制し、路面とバイクの間のクッションを取り除くことにより、超高速で走行するバイクをバンクしやすくすることが目的です。しかし、全メーカーが導入しているわけではないところをみると、明確な効果を得るのは難しいのかもしれませんね。

まとめ

単純にレースを観戦するよりも、ライダーの過去の戦績やキャラクター、乗っているマシンの特徴を知った上で観るとさらに面白いことは間違いありません。マシンに関する理解が深ければなおさらです。
レースはライダーの個人技のように見えることが多いと思います。しかし、実際にはチームスタッフを始め、マシン開発に携わるスタッフや多くの関係者を含めた膨大な人数によるチーム戦です。マシンへの理解を深めることによって、そのマシンに関わる、表に出ることの無いたくさんの関係者の想いも想像しながら観ると、今までよりもっとレースを観るのが面白くなりますよ。