نگاهی به طراحی سه خودرو برتر فرمول یک

پس از اتمام سریع ترین مسابقه فصل در ایتالیا فرمول یک بار دیگر به سنگاپور و رقابت به پیست خیابانی و تنظیمات آیرودینامیکی داونفورس بالا باز گشت.

به گزارش خودروتک، در جایزه بزرگ موناکو ردبول به خوبی از خودروی خود استفاده کرد و فراری نیز در طول فصل نشان داد که خودرویی سریع برای شرایط مختلف دارد. مرسدس نیز با حفظ قدرت در حال رقابت است.

یکی از موارد بسیار مهم در طراحی خودرو که کمتر مورد توجه قرار گرفته است فاصله محور خودرو (Wheelbase) و زاویه سینی کف خودرو از سطح زمین (Rake) است که ما قصد داریم توضیح مختصری در این دو مورد داده و خودرو های سه تیم برتر یعنی فراری، مرسدس و ردبول را مورد بررسی قرار دهیم.

فاصله محور خودرو یا همان Wheelbase به فاصله میان چرخ جلو و چرخ عقب گفته می شود. این فاصله در خودرو های شهری بیشتر به جهت راحتی سرنشینان بخصوص سرنشینان عقب معمولا دستخوش تغییرات می شود اما در فرمول یک این فاصله تاثیر مستقیم بر روی هندلینگ دارد.

فاصله زیاد بین محور ها به شدت باعث افزایش سرعت در مستقیمی ها و پیچ های بلند و سرعت بالا می شود. فاصله کمتر محورها بر روی فرمان پذیری موثر بوده اما این فاصله کم ممکن است تاثیر منفی بر روی آیرودینامیک خودرو بگذارد.

معمولا طراحان خودرو با توجه به محل قرار گیری موتور، گیربکس، مخزن سوخت و دیگر عوامل تصمیم به تعیین این فاصله می گیرند. فاصله بین دو محور تاثیری مستقیم بر روی طراحی قسمت کناری خودرو ( Sidepod ) دارد.

زاویه کف خودرو نسبت به سطح زمین (Rake) اختلاف فاصله سینی کف خودرو در جلو و انتها کف خودرو نسبت به زمین است.

این زاویه بسته به نوع طراحی در خودرو های مسابقه ای مختلف مقادیر متفاوتی دارد. این زاویه در فصل ۲۰۱۰ و در زمانی که ادرین نیوی، نابغه فرمول یک سیستم دیفیوزرهای دمنده را تکمیل و وارد مسابقات کرد مطرح شد. این زاویه باعث شده است تا قسمت عقب خودرو فاصله بیشتری نسبت به جلو خودرو نسبت به آسفالت داشته و این فاصله به افزایش سرعت و حجم هوا زیر خودرو منجر شده و کارایی دیفیوزر در قسمت عقب به شدت افزایش می یابد.

این زاویه و اختلاف فاصله با زمین در دو مورد از اهمیت بسیاری برخوردار است. اول اینکه با ورود جریان هوا از جلو خودرو به زیر با افزایش فاصله از سطح باعث افزایش سرعت عبور هوا از زیر خودرو می شود.

اثر دیگر این زاویه در صورت طراحی و آزمایش درست در قسمت سایدپاد جریان هوای کنترل شده ای به قسمت کناری و زیر خودرو کشیده شده که از بوجود آمدن جریان آشفته هوا در جلوی چرخ عقب جلوگیری کرده و باعث افزایش داونفورس در قسمت عقب خودرو می شود. با توجه به فاصله خودرو های فرمول یک از زمین طراحی این زاویه بسیار حساس بوده و تغییر ۲-۳ میلیمتر در آن باعث تغییر بزرگ در رفتار در قسمت عقب خودرو می شود.

حال با توضیحاتی که در مورد Wheelbase و Rake داده شد می توان با توجه تصاویر اختلاف در طراحی و البته تفکر طراحان در سه تیم برتر فرمول یک را دید.

تقریبا بر هیچ کس پوشیده نیست که خودرو مرسدس بیشترین فاصله میان محور را در بین خودرو های مرسدس دارد اما فراری و ردبول نیز با کمی تغییر رویکرد به رقابت با خودرو ساز آلمانی رفته اند. هر دو تیم با افزایش کمی افزایش فاصله محور ها وارد رقابت های فصل ۲۰۱۸ شده اند و فراری نیز زاویه Rake خودرو را کمی افزایش داده اما همچنان نسبت به ردبول از زاویه ای کمتر برخوردار است.

در انتها تفاوت طراحی هر سه خودرو را در طول دو فصل اخیر با هم مقایسه می کنیم.

Car-Wheelbase-Rake:

  فراری 2018 – 3621mm – 1.53 degrees

فراری 2017 – 3551mm – 1.28 degrees

مرسدس 2018 – 3726mm – 1.25 degrees

مرسدس 2017 – 3726mm – 1.2 degrees

ردبول 2018 – 3550mm – 1.9 degrees

ردبول 2017 – 3407mm – 1.9 degrees

منبع: F1 ایران