Aerodinamik

F1 aracının ön kanadının çok elemanlı aerodinamik yüzeylerini gösteren detay.

Modern bir binanın her yüzeyinde F1 Otomobilin tasarımı, ön kanat uç plakalarından egzoz çıkışına kadar, aerodinamik açıdan düşünülmüş bir karardır.

Aerodinamik, modern F1'deki en önemli performans disiplinidir. Yarış pistinin ön ve arka sıraları arasındaki fark artık birkaç yere basma kuvveti değeriyle ölçülüyor ve otomobilin gövdesindeki her parça, hava akışının daha faydalı iş yapmasına yardımcı olmak için var. (Graham'dan) Hill'nin ilk deneme kanatları Monako 1968'den 2022'de yeniden kullanıma sunulan zemin etkisi zeminlerine kadar, F1 Aerodinamik tasarım, bu sporun en önemli rekabet alanlarından biri olmuştur.

F1'de aerodinamik ne anlama geliyor?

F1'de aerodinamik, iki zıt hedefi olan, havanın otomobilin etrafında ve altında nasıl aktığını inceleyen ve yöneten bir alandır: enerji tasarrufu sağlamak. sürtünme kuvveti Lastikleri yola daha fazla bastırarak viraj hızını artırmak ve sürtünmeyi en aza indirmek sürüklemek Böylece araç hızlanabilir ve rekabetçi bir azami hıza ulaşabilir. Mühendisler, ikisi arasındaki oranda ufak iyileştirmeler peşinde koşarak bir sezon geçirirler, çünkü aynı sürtünme için daha fazla yere basma kuvveti üreten bir araç her yerde daha hızlıdır.

Tanımlayan iki güç F1 aerodinamik

downforce

Downforce, otomobilin şekillendirilmiş yüzeyler, özellikle ön kanat, arka kanat ve taban üzerinde hava hareket ettirdiğinde oluşan aşağı doğru aerodinamik kuvvettir. Modern F1 Otomobiller yüksek hızlarda kendi ağırlıklarının birkaç katı kadar yere basma kuvveti üretebilirler. Bu ekstra dikey yük, muazzam bir yanal tutunma sağlar; bu nedenle bir Grand Prix otomobili, bir yol otomobilini pistten çıkaracak hızlara virajlarda ulaşabilir.

Sürüklemek

Sürtünme, bir otomobilin havada ilerlerken karşılaştığı aerodinamik dirençtir. Hızın karesiyle artar; bu nedenle düz yol performansı, bir otomobilin sürtünme katsayısına orantısız derecede duyarlıdır. Her kanat elemanı, her hava kanalı ve bir otomobilin üzerindeki her çıkıntı... F1 Otomobil bir uzlaşmadır: bazı faydalı yere basma kuvveti veya soğutma akışı üretirken, kaçınılmaz bir sürtünmeye de katkıda bulunur.

Kısa bir tarihçesi F1 aerodinamik

1968: İlk kanatlar

Aerodinamik ciddi bir alan olarak F1 Disiplin kuralları, Mayıs 1968'de Graham'ın Monaco'da uygulamaya başlamasıyla yürürlüğe girdi. HillLotus 49B, mütevazı bir ön kanat ve küçük bir arka spoyler kullanıyordu. Maksimum etki için doğrudan süspansiyona monte edilen ayarlanabilir kanatlar kısa süre sonra ortaya çıktı. Bir dizi yapısal arıza, FIA Hızlı hareket edebilmek için, 1969 yılına gelindiğinde kanatların gövdeye entegre edilmesi ve sabit kalması gerekiyordu.

1977 - 1982: Yer etkisi dönemi

Colin Chapman'ın Lotus 78'i 1977'de yeni bir fikir ortaya koydu: aracın altındaki havayı hızlandırmak için yan kanatların alt kısımlarını ters aerodinamik kanatlar şeklinde şekillendirerek, tüm şasiyi yola çeken düşük basınçlı bir bölge oluşturdu. Halefi Lotus 79, 1978'e damgasını vurdu. Rakip takımlar, viraj alma yükleri insan vücutlarının ve 1970'lerin şasi teknolojisinin güvenli bir şekilde kaldırabileceğini aşana kadar giderek daha aşırı etekli tabanlar geliştirdi ve FIA, 1983'te etekli tabanları yasaklayarak düz tabanları zorunlu hale getirdi.

1983 - 2021: Kanat Odaklı Aerodinamik

Yaklaşık kırk yıldır F1 Otomobiller, yere basma kuvvetinin büyük kısmını üst gövde yapısı, ön kanat kademeleri, yan kanatçıklar, yönlendirme kanatları ve arka kanat düzeneklerinden oluşan karmaşık bir hiyerarşiden elde ediyordu. Bu felsefe, güzelce şekillendirilmiş otomobiller ortaya çıkardı, ancak aynı zamanda sporun en önemli sorununu da yarattı: öndeki otomobilin yarattığı türbülanslı hava akımı, arkadaki otomobilin aerodinamiğini bozarak yakın takip etmeyi son derece zorlaştırıyor ve sollama yapmayı imkansız hale getiriyordu.

2022: Yer etkisinin geri dönüşü

2022 teknik yönetmelikleri, FIA şartlarına göre yer etkisini yeniden getirdi. Tabanlar Venturi tünelleri şeklinde yeniden şekillendirildi, ön kanat basitleştirildi ve yan kanatçıklar yasaklandı. Modern bir aracın yaklaşık %60'ı bu değişikliklerden etkilendi. F1 Aracın yere basma kuvveti artık kanatlardan değil, tabandan geliyor ve arkasında bıraktığı hava akımı, arkadan gelen araç için çok daha temiz olacak şekilde tasarlandı. Yüksek hızda aerodinamik zıplama olarak ortaya çıkan yunuslama, yeni kurallar altında ilk sezonun belirleyici teknik zorluğu olarak ortaya çıktı ve tüm araçlarda sürüş yüksekliği ayarlamalarına yol açtı.

Modern bir uçağın başlıca aerodinamik bileşenleri F1 araba

  • Ön kanat: Otomobilin dengesini ve aşağı yönde her şeyin bağlı olduğu akış yapısını belirler;
  • Taban ve Venturi tünelleri: 2022'den beri birincil yere basma kuvveti kaynağı olup, minimum sürtünme kaybıyla yol tutuşu sağlıyor;
  • Diffuser: Zeminin arka tarafındaki rampa, hava akışını ortam basıncına geri genişleterek zemin verimliliğini artırır;
  • Arka kanat: yere basma kuvvetini artırır ve 2025 yılına kadar ev sahipliği yapmıştır. DRS aktüatör;
  • Yan paneller ve girişler: Dış akışı yönlendirirken soğutma havasını rotaya doğru yönlendirmek. diffuser;
  • Kanat kirişi: arka kanadı ve alt kanadı birleştiren bir alt arka kanat elemanı. diffuser akar.

Şampiyonluğu aerodinamik belirler

Lastikler, motorlar ve vites kutusu oranları her zamankinden daha sıkı bir şekilde standartlaştırıldığı için, takımların en fazla özgürlüğe ve dolayısıyla en fazla performans potansiyeline sahip olduğu alan aerodinamiktir. Bir tur boyunca yere basma kuvveti verimliliğindeki tek bir ondalık artış, zafer ile zafer arasındaki farkı yaratabilir. pole ve P5. Aerodinamik Test Yönetmelikleri gereği her takım için rüzgar tüneli süresi sınırlıdır ve CFD çalışmaları bütçe kısıtlamalarına tabidir; bu da mühendisleri acımasızca önceliklendirmeye zorlar. Test programlarını en yüksek değere sahip deneylerle dolduran takımlar, sezon boyunca sürekli olarak en iyi performansı elde ederler.

Aerodinamik alanındaki son gelişmeler

Hakkında sık sorulan sorular F1 aerodinamik

F1'de aerodinamik ne zaman kullanılmaya başlandı?

Aerodinamik alanındaki resmi geliştirme çalışmaları Mayıs 1968'de Monaco'da Graham tarafından başlatıldı. HillLotus 49B'de küçük bir ön kanat ve arka spoyler bulunuyordu. Ayarlanabilir süspansiyona monte edilmiş kanatlar daha sonra kullanıldı, ancak çeşitli yapısal arızalar nedeniyle 1969'da yasaklandı.

F1'de yer etkisi nedir?

Yer etkisi, otomobilin alt kısmını ters çevrilmiş bir aerodinamik kanat şeklinde tasarlayarak oluşturulan ve şasinin altındaki hava akışını hızlandırarak düşük basınç bölgesi yaratan ve otomobili yola doğru çeken bir bastırma kuvvetidir. Lotus bu tekniği 1977'de ilk kez kullanmış ve 2022 yönetmelikleriyle yeniden uygulamaya konmuştur.

Modern bir uçakta yere basma kuvvetinin büyük kısmı nereden geliyor? F1 Bu araba nereden geldi?

2022 ve sonrasında F1 Otomobillerde yere basma kuvvetinin yaklaşık yüzde 60'ı ön ve arka kanatlardan ziyade taban ve Venturi tünellerinden gelir. 2022'den önce ise kanatlar ve üst gövde baskın kaynak konumundaydı.

F1'de kirli hava nedir?

Kirli hava, öndeki aracın oluşturduğu türbülanslı hava akımıdır. Bu akım, arkadaki araçların aerodinamik yüzeylerini bozarak yere basma kuvvetlerini azaltır ve yakın takipte zorluk yaratır. 2022 yönetmelikleri, özellikle daha temiz bir hava akımı bırakmak ve sollama işlemlerini iyileştirmek için tasarlanmıştır.

Yunus gibi yüzme nedir?

Yer etkisi prensibiyle çalışan araçlarda, taban yol yüzeyine çok yaklaştığında yere basma kuvvetinin durması, ardından bu kuvvetin serbest kalması ve aracın geri sekmesi sonucu oluşan yüksek hızlı dikey salınıma "yunuslama" denir. Bu durum 2022 sezonuna damgasını vurdu ve takımları bu etkiyi kontrol altına almak için araç yüksekliğini artırmaya ve tabanları sertleştirmeye zorladı.

Aerodinamik geliştirme nasıl düzenleniyor?

FIA, Aerodinamik Test Yönetmelikleri aracılığıyla hem rüzgar tüneli süresini hem de CFD çalışmalarını sınırlandırıyor ve bu sınırlamalar şampiyonadaki sıralamaya bağlı olduğundan daha iyi konumdaki takımlar daha az test süresi alıyor. Maliyetler de Mali Yönetmelikler tarafından sınırlandırılıyor.

Son güncelleme: