A legtöbb Formula-1-es csapat szerint a flexibilis első szárny a Red Bull jelenlegi aerodinamikai előnyének a titka. De vajon miért is jó, ha rugalmas egy versenyautó első szárnya, erre a kérdésre most Gary Anderson keresi a választ.
A tudomány
Ahhoz, hogy leszorító erőt termeljünk, jól kell kezelnünk az első szárny körüli légáramlatokat. És mivel az első szárny az az elem, amely elsőként kerül kapcsolatba a levegő áramlattal, így ha nem megfelelően kezeli azokat, akkor az egész autó szenvedni fog aerodinamikailag. Ezt pedig úgy a legkönnyebb elérni, illetve elkerülni, ha az első szárny a lehető legközelebb van az aszfalthoz, mert így lesz a legnagyobb a szívóhatás vagy „ground effect”. Természetesen az FIA előírja az első szárnyaknak az autó aljához viszonyított minimális magasságát, valamint egy terheléses vizsgálattal akarja elejét venni a jelentős elhajlásnak. De ha egy csapat „flexeli” az első szárnyat, akkor lehetővé válik az, hogy a sebesség növekedésével az első szárny alacsonyabbra kerülve sokkal hatékonyabban válassza el a légáramlatokat. Ez pedig extra leszorító erőt jelent. A Red Bull pedig mindenki másnál hatékonyabb, különösen azon a területen, ahogyan az első szárnyak az autó többi részére, és elsősorban az első kerekek külső részének az aerodinamikájára hatnak. Ha ezen a területen nem tudod megfelelően elkülöníteni a légáramlatokat, akkor a leszorító erő következetlen lesz és ha az első szárnyad túlságosan „oromzatos” akkor a teljes autó „hullámzik” aerodinamikailag. Ez azt jelenti, hogy az ilyen autó, amikor alacsonyabban fut az úthoz képest, akkor a levegőáramlatok elválnak, így a leszorító erő csökken, ennek hatására azonban az autó felemelkedik, így a leszorító erő ismételten nő, ami újra az útra szívja az autót és kezdődik minden előröl. Ezt a jelenséget úgy hívják, hogy „bukdácsol” az autó, amivel a McLaren jól láthatóan tavaly és idén is eleget szenvedett.
A szárny
Ha azt mondjuk, hogy az autó teljesítményét 90%-ban az aerodinamika határozza mag, akkor ennek a 90%-nak a 60 vagy 70 %-át az első szárny aerodinamikája jelenti, mert az első szárny kerül elsőként kapcsolatba a légáramlatokkal és ez határozza meg, hogy az áramlatok hogyan haladnak, „folynak” tovább az autó többi részén. Így az első szárnyak turbulenciát, vagy rossz örvényeket is generálhatnak, ezért az első szárnyakra irányuló fejlesztések lényege, hogy optimalizálják azok munkáját ezen környezethez. Ha azonban az első szárny jó, akkor az egész aerodinamikai csomag jobban dolgozik és több leszorító erőt termel. Így az összes versenyautó tervezése az első szárnynál kezdődik, és így haladnak végig a teljes autón, persze az első szárny cseréje sem megoldás, ha az autó többi részét nem optimalizálod az első szárny konfigurációdhoz. Ezért nem lehet például egyik napról a másikra csodát tenni, ha az autód teljesítménye rossz.
Az eljárás
A Red Bull egyszerűen optimalizálta a karbon szálas technológiát. A szénszál kicsit olyan, mint a kötél, ha azt akarod, hogy ellenálló legyen, akkor minél több szálat kell összetenned. A szénszálnak azonban nagyon sok formája van, lehet réteges, vagy ahogyan éppen akarod. Fektessük például egymásra a szálakat, így a szakítószilárdság tekintetében hihetetlen erős lesz, de elhelyezhetjük a szálakat egy meghatározott szögben is, így a szakítószilárdság változatlan marad, de bizonyos helyzetben és terhelés alatt flexibilisé válik majd. Ennek köszönhetően megfelel majd az FIA teszteljárásának, de a sebesség növekedésével az elhajlása is növekedni fog. A csapatok ezért nem egy tudományos szakembert alkalmaznak, hogy hasonló eljárásokat fejlesszenek ki. Végül semmi különös nincs abban, hogy a Red Bull „flexeli” a szárnyakat, mert mindenki csinálja, egyedül a hajlékonyság mértéke a vita tárgya ebben az esetben.
A homlokszög
Ha tanulmányozzuk a Red Bullról készült fotókat, vagy összehasonlítjuk azt a többi Kínai Nagydíjon résztvevő autóval, akkor a Red Bull első szárnya egyértelműen közelebb van a földhöz. Az ellenfelek azt mondják, hogy ez a Red Bull flexibilis első szárnyával magyarázható, ezzel szemben a Red Bull azt mondja, hogy az RB7-es homlokszöge miatt van alacsonyabban az első szárnyuk, és az autójuk hátsó része sokkal magasabban van, hogy így maximalizálják az autó aerodinamikai hatékonyságát, így az első szárny csak úgy látszik, hogy alacsonyabban van. A homlokszög alapvető az autó aerodinamikai hatékonyságának szempontjából. Ha például az autó hátulja magasabban van, akkor alacsony sebességnél az aerodinamikai nyomásának a közepe sokkal előrébb kerül, ez például alacsony sebességnél segít csökkenteni az alulkormányzottságot. De amikor az autó nagy sebességgel közlekedik, akkor az autó hátulja alacsonyabbra kerül, így ha a diffúzor megfelelően működik, akkor a szívóhatás központja is hátrébb kerül, ez pedig azt jelenti, hogy az autó stabilabbá válik a gyors kanyarokban. Az optimális homlokszög ezért pályáról pályára változik, de a tapasztalatom szerint (mondja Gary Anderson) ennek a változója kevesebb, mint 3 az 1-hez. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy ha az első lengéscsillapító 10 millimétert nyomódik össze, akkor a hátsó maximum 30-at, ha azonban az autó felfüggesztése merevebb, akkor azzal feláldoznak némi mechanikai tapadást. Egy egyszerű példa alapján képzeljük el, hogy a Red Bull és a McLaren egyaránt 25 milliméteres első magassággal fut, ebben az esetben a McLaren hátsó magassága 50 milliméter lesz, de a Red Bull 75 milliméteres hátsó magasságot választ, ez 25 milliméteres homlokszög különbséget jelent, ha egységesen 3 méteres tengelytávot feltételezünk, akkor a Red Bullon az első szárny 8 milliméterrel van alacsonyabban, mint a McLarennél. Ez pedig azt jelenti, hogy alacsony sebességnél nagyobb leszorító erőt termel, ugyanakkor az okos tervezésnek köszönhetően megoldható, hogy magasabb sebességnél ne legyen lényegesen lentebb, mint a McLaren szárnya.
A másolás művészete
Bizony nem lesz könnyű az ellenfeleknek lemásolniuk a Red Bull szárnyait, mert azok valószínűleg valamennyi autón rosszabb eredményeket produkálnának a szélcsatornában, mint azok eredeti szárny konfigurációi. Az ok egyszerű, ugyanis a Red Bull nem csak az első szárnyak tekintetében, de a teljes autó aerodinamikájára nézve is a legjobb a mezőnyben, a Red Bull autója egy teljes aerodinamikai filozófia, így minden szinkronban működik egymással. És talán ez az oka annak, hogy eddig még komolyabban senki sem próbálta lemásolni a Red Bullt.
A megoldás
Mivel az összes FIA teszten átmentek a Red Bull szárnyai, így az ellenfelek számára nincs más megoldás, egyszerűen jobb munkát kell végezniük az aerodinamika tekintetében, mint Adrian Newey csapata.
A tudomány
Ahhoz, hogy leszorító erőt termeljünk, jól kell kezelnünk az első szárny körüli légáramlatokat. És mivel az első szárny az az elem, amely elsőként kerül kapcsolatba a levegő áramlattal, így ha nem megfelelően kezeli azokat, akkor az egész autó szenvedni fog aerodinamikailag. Ezt pedig úgy a legkönnyebb elérni, illetve elkerülni, ha az első szárny a lehető legközelebb van az aszfalthoz, mert így lesz a legnagyobb a szívóhatás vagy „ground effect”. Természetesen az FIA előírja az első szárnyaknak az autó aljához viszonyított minimális magasságát, valamint egy terheléses vizsgálattal akarja elejét venni a jelentős elhajlásnak. De ha egy csapat „flexeli” az első szárnyat, akkor lehetővé válik az, hogy a sebesség növekedésével az első szárny alacsonyabbra kerülve sokkal hatékonyabban válassza el a légáramlatokat. Ez pedig extra leszorító erőt jelent. A Red Bull pedig mindenki másnál hatékonyabb, különösen azon a területen, ahogyan az első szárnyak az autó többi részére, és elsősorban az első kerekek külső részének az aerodinamikájára hatnak. Ha ezen a területen nem tudod megfelelően elkülöníteni a légáramlatokat, akkor a leszorító erő következetlen lesz és ha az első szárnyad túlságosan „oromzatos” akkor a teljes autó „hullámzik” aerodinamikailag. Ez azt jelenti, hogy az ilyen autó, amikor alacsonyabban fut az úthoz képest, akkor a levegőáramlatok elválnak, így a leszorító erő csökken, ennek hatására azonban az autó felemelkedik, így a leszorító erő ismételten nő, ami újra az útra szívja az autót és kezdődik minden előröl. Ezt a jelenséget úgy hívják, hogy „bukdácsol” az autó, amivel a McLaren jól láthatóan tavaly és idén is eleget szenvedett.
A szárny
Ha azt mondjuk, hogy az autó teljesítményét 90%-ban az aerodinamika határozza mag, akkor ennek a 90%-nak a 60 vagy 70 %-át az első szárny aerodinamikája jelenti, mert az első szárny kerül elsőként kapcsolatba a légáramlatokkal és ez határozza meg, hogy az áramlatok hogyan haladnak, „folynak” tovább az autó többi részén. Így az első szárnyak turbulenciát, vagy rossz örvényeket is generálhatnak, ezért az első szárnyakra irányuló fejlesztések lényege, hogy optimalizálják azok munkáját ezen környezethez. Ha azonban az első szárny jó, akkor az egész aerodinamikai csomag jobban dolgozik és több leszorító erőt termel. Így az összes versenyautó tervezése az első szárnynál kezdődik, és így haladnak végig a teljes autón, persze az első szárny cseréje sem megoldás, ha az autó többi részét nem optimalizálod az első szárny konfigurációdhoz. Ezért nem lehet például egyik napról a másikra csodát tenni, ha az autód teljesítménye rossz.
Az eljárás
A Red Bull egyszerűen optimalizálta a karbon szálas technológiát. A szénszál kicsit olyan, mint a kötél, ha azt akarod, hogy ellenálló legyen, akkor minél több szálat kell összetenned. A szénszálnak azonban nagyon sok formája van, lehet réteges, vagy ahogyan éppen akarod. Fektessük például egymásra a szálakat, így a szakítószilárdság tekintetében hihetetlen erős lesz, de elhelyezhetjük a szálakat egy meghatározott szögben is, így a szakítószilárdság változatlan marad, de bizonyos helyzetben és terhelés alatt flexibilisé válik majd. Ennek köszönhetően megfelel majd az FIA teszteljárásának, de a sebesség növekedésével az elhajlása is növekedni fog. A csapatok ezért nem egy tudományos szakembert alkalmaznak, hogy hasonló eljárásokat fejlesszenek ki. Végül semmi különös nincs abban, hogy a Red Bull „flexeli” a szárnyakat, mert mindenki csinálja, egyedül a hajlékonyság mértéke a vita tárgya ebben az esetben.
A homlokszög
Ha tanulmányozzuk a Red Bullról készült fotókat, vagy összehasonlítjuk azt a többi Kínai Nagydíjon résztvevő autóval, akkor a Red Bull első szárnya egyértelműen közelebb van a földhöz. Az ellenfelek azt mondják, hogy ez a Red Bull flexibilis első szárnyával magyarázható, ezzel szemben a Red Bull azt mondja, hogy az RB7-es homlokszöge miatt van alacsonyabban az első szárnyuk, és az autójuk hátsó része sokkal magasabban van, hogy így maximalizálják az autó aerodinamikai hatékonyságát, így az első szárny csak úgy látszik, hogy alacsonyabban van. A homlokszög alapvető az autó aerodinamikai hatékonyságának szempontjából. Ha például az autó hátulja magasabban van, akkor alacsony sebességnél az aerodinamikai nyomásának a közepe sokkal előrébb kerül, ez például alacsony sebességnél segít csökkenteni az alulkormányzottságot. De amikor az autó nagy sebességgel közlekedik, akkor az autó hátulja alacsonyabbra kerül, így ha a diffúzor megfelelően működik, akkor a szívóhatás központja is hátrébb kerül, ez pedig azt jelenti, hogy az autó stabilabbá válik a gyors kanyarokban. Az optimális homlokszög ezért pályáról pályára változik, de a tapasztalatom szerint (mondja Gary Anderson) ennek a változója kevesebb, mint 3 az 1-hez. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy ha az első lengéscsillapító 10 millimétert nyomódik össze, akkor a hátsó maximum 30-at, ha azonban az autó felfüggesztése merevebb, akkor azzal feláldoznak némi mechanikai tapadást. Egy egyszerű példa alapján képzeljük el, hogy a Red Bull és a McLaren egyaránt 25 milliméteres első magassággal fut, ebben az esetben a McLaren hátsó magassága 50 milliméter lesz, de a Red Bull 75 milliméteres hátsó magasságot választ, ez 25 milliméteres homlokszög különbséget jelent, ha egységesen 3 méteres tengelytávot feltételezünk, akkor a Red Bullon az első szárny 8 milliméterrel van alacsonyabban, mint a McLarennél. Ez pedig azt jelenti, hogy alacsony sebességnél nagyobb leszorító erőt termel, ugyanakkor az okos tervezésnek köszönhetően megoldható, hogy magasabb sebességnél ne legyen lényegesen lentebb, mint a McLaren szárnya.
A másolás művészete
Bizony nem lesz könnyű az ellenfeleknek lemásolniuk a Red Bull szárnyait, mert azok valószínűleg valamennyi autón rosszabb eredményeket produkálnának a szélcsatornában, mint azok eredeti szárny konfigurációi. Az ok egyszerű, ugyanis a Red Bull nem csak az első szárnyak tekintetében, de a teljes autó aerodinamikájára nézve is a legjobb a mezőnyben, a Red Bull autója egy teljes aerodinamikai filozófia, így minden szinkronban működik egymással. És talán ez az oka annak, hogy eddig még komolyabban senki sem próbálta lemásolni a Red Bullt.
A megoldás
Mivel az összes FIA teszten átmentek a Red Bull szárnyai, így az ellenfelek számára nincs más megoldás, egyszerűen jobb munkát kell végezniük az aerodinamika tekintetében, mint Adrian Newey csapata.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése