فرمول یک ایران – به احتمال زیاد برای همه شما مانند من اولین چیزی که از تغییرات ماشین های فرمول یک در فصل ۲۰۱۷ از نمای کنار ماشین ها به چشم می آید، بال‌های قسمت عقب خودرو ها است. بالی که در اصطلاح بال کوسه ای (shark fin) نامیده شده است.

در فصل ۲۰۱۰ ، فدراسیون جهانی اتومبیلرانی (FIA) قوانینی وضع کرد که به موجب آن بال کوسه ای میبایست از ماشین ها کنار گذاشته می شد.

ماشین ردبول2010

استفاده از بال کوسه‌ای در ماشین ردبول – ۲۰۱۰

در فصل ۲۰۱۷ یک بار دیگر این بال ها با اولین رونمایی توسط تیم سائوبر به کار گرفته شد. اما مزیت ها و چالش های پیش روی این بال ها چیست؟

در این نوشته ترجیح داده شده است در دو شاخه علم طراحی که به شدت تحت تاثیر این قطعه هستند بررسی شود؛ یعنی آیرودینامیک و کنترل.

یکی از معیار های طراحی ماشین های خودکار مبحث زیبایی می‌باشد. استفاده از این بال برای برخی از مخاطبان باعث ایجاد زیبایی خیره کننده ای شده و برای بعضی دیگر هم عکس این موضوع صادق است، دست کم برای کریستین هورنر مدیر تیم ردبول که این گونه است.

دیدگاه آیرودینامیک

آیرودینامیک علمی است که به دنبال جریان هوای صاف و منظم می باشد و هر گونه اغتشاش در جریان هوا چالشی پیش روی آیرودینامیک قرار می دهد.

مبحثی که از آن به عنوان  ( هوای تمیز و هوای کثیف ) تعبیر می شود. هنگام گذر جریان هوا از روی اتومبیل قسمت ها و قطعات مختلف باعث ایجاد آشفتگی در جریان عبوری می‌شوند، و این آشفتگی در قسمت انتهایی یعنی روی بال عقب به اوج خود می رسد.

بخشی  که به شدت برای ایجاد نیروی رو به پایین ( down force ) مورد نیاز است. استفاده از بال کوسه ای پیش از بال انتهایی باعث صاف کردن مجدد هوا و برخورد عمود آن به بال عقب می شود. اما از طرف دیگر و از نگاه منتقدان نیروی پسای اصطکاکی را به دلیل افزایش سطح مقطع بالا می برد.

نمای از بالا برای جریان روی ماشین رنو

برخورد عمود جریان به بال عقب در ماشین رنو

دیدگاه کنترلی

از دیدگاه طراحی همواره اتومبیل ها برای شرایط پایدار «stable» طراحی می‌شوند؛ یعنی حالتی که اتومبیل در یک جاده مستقیم بدون پیچ و باد جانبی در حال حرکت باشد.

اما شرایط در پیست‌های مسابقه هیچ گاه این گونه باقی نمی ماند. تغییر جهت های آنی و پیاپی از یک طرف و  جهت های وزش باد از طرف دیگر شرایط پایداری را بر هم می زنند. برای پایداری سمتی بهتر است که مساحت جانبی تا حد امکان کوچک باشد.

اما بال های کوسه ای سطح مقطع را افزایش داده اند و این سبب ایجاد گشتاور «YAW» و در پی آن چرخش و انحراف اتومبیل می‌شود پس لازم است راننده ها نتظیمات خاصی را برای فرمان خود در نظر بگیرند.

این کار پیچیدگی کار رانندگی را افزایش می دهد. همچنین مرکز ثقل ماشین را بالا می برد که به دنبال آن کنترل پذیری کاهش میابد اگرچه استفاده از کامپوزیت های جدید با چگالی وزنی کم آن‌ها تا حد زیادی این مشکل را برطرف کرده است.

باله کوسه و بال T شکل فراری SF70H

استفاده از این بال مانند عملکرد دم عمودی هواپیما در چسباندن اتومبیل به آسفالت پیست کمک می کند و مانع از چپ شدن خوردو به بغل می شود و از این نظر نیز به نیروی رو به پایین کمک می کند.

به هر حال هرچه باشد تیم ها پس از کش و قوس های فراوان میان مزایا و معایب بال های کوسه ای تاکنون همگی مجاب به استفاده شده اند.

قابل ذکر است که گروه استراتژی فرمول یک در نشست پاریس، برای ۲۰۱۸ با تغییرات برخی از مقررات موافقت کرد که طبق آن طراحی تی بال و باله کوسه به شدت محدود خواهند شد.

این نوشته را به اشتراک بگذارید:

3 دیدگاه

  1. مهرداد

    11

    5

    عاشق این بخش های فنی تونم
    به نظر من ماشین هارو قشنگ تر کرده و ماشین های امسال زیباترین ماشین های ساخته شده واسه فرمول یکه از دید من
    اما تی بال زیاد جالب نیست مخصوصا واسه بعضی تیم ها مثل مکلارن و مرسدس

دیدگاه خود را بیان کنید