فرمول یک ایران – از زمان اولین اسکیس‌های طراحی تا تست زمستانی در بارسلونا، حدود 12 ماه زمان برای تهیه و ساخت یک ماشین فرمول یک طول می‌کشد. در اینجا داستان تولد ماشین فرمول یک را در چهار قسمت با نگاهی دقیق، توسط مدیر فنی رنو آقای نیک چستر(Nick Chester) پی خواهیم گرفت.

شما می توانید بخش های دیگر این مقاله را با کلیک روی اینجا دنبال کنید.

نیک چستر

نیک چستر – مدیر فنی رنو

از طراحی تا تولید

از زمانی که قطعات شکل می‌گیرند و سطح صلبیت آنها معین می‌گردد، تیم ها نیاز به تغییر جسم های دیجیتالی به اجسام ساخته شده دارند. اینجاست که قسمت انفورماتیک وارد بازی می‌شود و یک تغییر ملایم بین تیم طراحی و تیم ساخت به وجود می‌آورد. با نرم افزار های CAD، تیم ها می‌توانند به وسیله دستگاههای الکترونیکی از یک ماشین طرحی سه بعدی ایجاد کنند که در برگیرنده خصوصیات بارز و ملموس، شامل اندازه های واقعی قطعات ماشین هستند که قرار است در کنار هم تکمیل کننده ماشین فرمول یک باشند.

تهیه یک پایگاه داده عظیم از اشکال قطعات طراحی شده و تهیه یک فایل جامع می‌تواند شامل نحوه فرآیند تولید به وسیله نرم افزارهای تولید کامپیوتری معروف به CAM و همچنین تهیه کردن یک فایل دیگر که شامل برنامه کنترل عددی کامپیوتری یا همان ماشین ابزار CNC شود.

دقیقا، این فایل کامپیوتری جامع می تواند نحوه عملکرد و حرکت در راستای تولید قطعات ماشین را برنامه ریزی کند. این فایل خطوط برش قطعات در مراحل تولید را نشان می‌دهد و دنبال می‌کند و یا یک الگو را برای مواد کامپوزیت مشخص می‌کند. الگوهای بعدی نیز برای تهیه متریال کربن برای تولید شکل نهایی و محصول نهایی به کار می‌رود.

مدل طراحی شده در نرم افزار CAD

مدل طراحی شده در نرم افزار CAD

از کجا شروع کنیم

اگر به طور دقیق داخل یک ماشین فرمول را نگاه بیاندازیم، به طور کلی به سه قسمت عمده تقسیم می‌شود:

1-شاسی( که در برگیرنده قطعات اتصال شاسی و بدنه، تانک سوخت، سیستم تعلیق جلو)، پکیج موتور و در آخر سیستم رانندگی( که در برگیرنده گیربکس و سیستم تعلیق عقب). اتصال دهنده های این سه قسمت شامل بدنه خودرو، کفی ماشین، بال جلو و عقب، سیستم خنک کنندگی موتور و غیره می‌باشند.

ولی یک تیم فرمول یک از کجا می تواند شروع کند؟

نیک چستر می‌افزاید:

شاسی و گیربکس اولین المانهای هستند که یک تیم به سراغ ساخت آنها می‌رود. بعد به سراغ سیستم تعلیق و باله جلو و عقب و در آخر به سراغ ساخت بدنه خودرو که شامل کاور موتور نیز می‌شود، می‌روند. در کنار این فرآیند های تولید به تهیه قطعات الکترونیک و الکتریکی ماشین می‌پردازیم.

بعد از آن در ماه اکتبر (اواخر مهر ماه و اوایل آبان ماه) می‌بینیم که چطور همه اجزا به هم متصل می‌شوند. همانطور که با نرم افزار این کار را انجام می‌دهیم به صورت فیزیکی نیز این مراحل را هم طی می‌کنیم. همین طور بهترین روش برای قرار دادن سیستم الکترونیکی و الکتریکی در کنار سیستم هیدرولیک ماشین را پیدا می‌کنیم. بعد همه آنها را در نرم افزارهای کامپیوتری CAD وارد می‌کنیم و از لحاظ فیزیکی نحوه قرار گیری در کنار هم را در آن نرم افزار ها بررسی می‌نماییم. اینجاست که شما نیاز دارید تا بتوانید مراحل را از شاسی شروع کنید.

تولید، یک روند قدیمی

پوسته، قطعات بدنه و بال های خودرو ،همگی آنها از برگه های نازک فیبر کربن بریده می‌شوند، فرم می‌گیرند و لمینت (روکش) می‌شوند که این کار در یک قالب صورت می‌گیرد قبل از این که در کوره ای داغ شکل بگیرند. بگذارید نگاهی به این قطعات فیبر کربنی بیاندازیم.

فیبر کربن یک متریال حساس و ضریف است که می توان از آن استفاده کرد، به عنوان یک مهندس فرمول یک باید نگاهی به میزان ضخامت و تغییر شکل یک قطعه در زمان روکش شدن بیاندازم. چراکه می تواند خطاها و حتی تغییر شکل هایی در صاف بودن و یک نواخت بودن قطعه اتفاق بیافتد و به همین دلیل مهندسان و متخصصان از نرم افزار های خاصی برای ارتباط بین نرم افزارهای سه بعدی و کارگاه ساخت استفاده می‌کنند. نرم افزار ها به صورت اتوماتیک دستورات مشخصی تهیه و آنها به دپارتمان تولید متریال کامپوزیت به صورت مرحله به مرحله ارسال می‌کنند. به همین صورت که طراحی باید بهینه تر شود و نقشه ساخت نیز به همین دلیل باید سریعا به روز باشد.

صفحات فیبر کربن

صفحات فیبر کربن

نرم افزارها می توانند مشکلات پیش بینی نشده در تولید قطعات را مشخص کنند و این پیغام ها را سریعا به طراح ارسال نمایند. به طور خلاصه، می‌توانند چین چروک و یا ترک های اتفاق افتاده در برگه های فیبر کربن را مشخص کنند و نشان دهند. این راه قابلیتی به مهندسان و طراحان فرمول یک می‌دهد که قبل از این که محصولی را که تولید کرده اند قبل از عرضه به تیم بررسی کنند و از مشکلات و خرابی های پیش بینی نشده جلوگیری کنند و در وقت و پول نیز صرفه جویی نماید.

ساخت قالب های قطعات

ساخت قالب های قطعات

تولید یک طرح

یک قطعه فیبر کربنی مثل بدنه خودرو، فرآیند تولید به صورت یک طرح کلی و کامل شروع می‌شود. اطلاعات نرم افزار CAD به ماشین CNC پنج جهته فرستاده می‌شود تا مدل طراحی شده به صورت بلوکی از رزین اپوکسی درست شود.(تعداد زیادی از بلوک ها برای ساختن یک قسمت تنها می تواند استفاده شود.)

کارخانه انستون رنو اخیرا از تجهیزات جدیدی که ماشین ها چند منظوره ای هستند، استفاده می‌کند که از شرکت برتون خریداری شده اند. یک دستگاه 7 متری عظیم می‌تواند در آن واحد هم کفی خوردرو را تولید کند و هم بدنه آن را شکل دهد. بر روی یک مدل رزین اپوکسی، تعداد زیادی از لایه های فیبر کربن استفاده می‌شود و در کوره قرار می‌گیرند تا شکل اصلی به وجود آید. این به لطف یک فرآیند چندین قسمتی پیچیده می‌باشد.

کوره های تحت فشار فرمول یک

کوره های تحت فشار فرمول یک

تولید قطعات

زمانی که قالب اصلی تولید شد، قطعه مربوطه می‌تواند تولید شود که این مرحله نیاز به استفاده دقیق و درست از برگه های فیبر کربن دارد تا قالب را پر کنند و شکل بگیرند. یک سیستم لیزری به مهندسان کمک می‌کند تا محل دقیق خم ها و جایگیری سطوح را اندازه گیری کنند.

بعد از این قسمت، اجزای لمینت شده در یک کیسه خالی از هوا گذاشته می‌شود و هنوز در داخل قالب قرار دارند تا زمانی که در کوره قرار گیرند. کارخانه های فرمول یک به طور معمول از دو یا سه کوره استفاده می کنند تا قطعات خود را در زیر فشار و دماهای بالا تولید کنند.

در راستای تقویت و استحکام بخشی به قطعات، آنها را در یک سازه قرار می‌دهند. این سازه یک شکل لونه زنبوری دارد و از نوعی آلیاژ آلومینیوم ساخته شده است  که به صورت یک پنل ساندویچی بین دو کامپوزیت قرار می‌گیرد. محل قرارگیری سخت کننده های قطعات در مرکز این لانه زنبوری قرار می‌گیرد (برای اختصار جهت استحکام بیشتر سیستم تعلیق) از کامپوزیت ها و یا مواد فلزی مستحکم تر استفاده می‌شود تا میزان نیروی وارد شده به قطعه را افزایش دهد.

برای قطعات پیچیده تر که نیازمند سرهم کردن و اتصال چندین قطعه و اجزا می‌باشند، تیم های فرمول یک از یکسری دستور العمل های دقیق جهت اتصال و چسباندن آنها به هم استفاده می‌کنند. برای بدنه اصلی کاکپیت ماشین باید بعد از اتصال قطعات داخلی و قسمت انتهایی آن، قسمت های بالای و پایینی در کنار همدیگر قرار گیرند تا شکل کلی آن بدست آید.

در انتها، باید قسمت های خالی از اتصال را تقویت کرد، سیم کشی های الکترونیکی را انجام داد که همه این برنامه ریزی ها و تولیدات، همه بستگی به فایل کامپیوتری ساخته شده اولیه دارد و بدون آن امکان پذیر نخواهد بود.

سیم کشی و قرار گیری قطعات کاکپیت

سیم کشی و قرار گیری قطعات کاکپیت

تست تصادف

کاکپیت ماشین فرمول یک به منظور گذراندن تست های تصادف که به روش های مختلف انجام می‌شود، طراحی شده است.

روش های مختلف این تست ها بر اساس دستور العمل های ارائه شده و پروتوکل های مشخص از طرف فدراسیون جهانی اتومبیلرانی انجام می‌شود. این تست ها  بخشی در کارخانه تولید شده و بخش دیگر در مراکز تایید شده واحد کنترل کیفیت فیا انجام می‌شود. این مراکز شامل مرکز برخورد کرانفیلد (CRANFIELD IMPACT CENTRE)، لابراتوار تحقیقاتی حمل نقل (TRANSPORT RESEARCH LABORATORY) و لابراتوار سی اس آی میلان (CSI LABORATORY IN MILAN) می‌باشند.

نیک چستر می گوید:

در مورد تیم فرمول یک رنو این تست ها در انستون و کرانفیلد انجام می‌شود. تست های استاتیکی در انستون و تست های دینامیکی در کرانفیلد اتفاق می‌افتند.

تست تصادفات فرمول یک

تست تصادفات فرمول یک

نصب و راه اندازی

در زمانی که تمام بیست هزار قطعه تولید و ساخته شدند. ساختن ماشین های فرمول یک شروع می‌شود.

نیک چستر افزود:

ساختن ماشین چیزی حدود دو هفته زمان می‌برد در زمانیکه تمام قطعات در دسترس باشند. طراحان و مهندسان تیم نحوه اتصال قطعات را برای مکانیک ها ارسال می‌کنند (مثل شاسی، سیستم تعلیق، گیربکس). بعضی از سرهم کردن قطعات چندین هفته طول می‌کشد که این شامل گیربکس و بعضی قطعات پیچیده تر می‌شود.

ساخت خودرو فرمول یک در کارخانه انستون رنو

ساخت خودرو فرمول یک در کارخانه انستون رنو

در آخر، برای کنترل بهتر همه قطعات در حال ساخت ماشین، تیم های فرمول یک بعد از تکمیل کامل آن در روز فیلم برداری تبلیغاتی با توجه به قوانین موجود شروع به بررسی کارکرد قسمت های مختلف می‌کنند.

به طور معمول در روز فیلم برداری که چند روز طول می‌کشد، زمان اولین تست های ماشین می‌باشد.

اولین شاسی مورد استفاده در ماشین زمانی مورد تست قرار می‌گیرد که به سمت پیست بارسلونا برای تست های پیش فصل در حال انتقال است. دومین شاسی در کارخانه در حال ساخته شدن است که قرار است در اولین مسابقه سال در استرالیا مورد استفاده قرار گیرد. قطعات یدکی مورد نیاز نیز در زمستان تولید می‌شوند ولی در میزان محدود چون قرار است اول قسمت های مورد استفاده آیرودینامیکی ماشین آماده گردد.

با توجه به سه ماه زمانی که بین فصل های رقابت های فرمول یک می‌باشد، فرآیند کار در تیم های فرمول یک هیچوقت توقف پذیر نیستند و در انتهای تست ها، مهندسان همیشه در حال فکر بر روی شاسی بعدی و فصل بعدی هستند.

امیدواریم از این سری از مقالات ساخت ماشین فرمول یک لذت برده باشید. با ما همچنان همراه باشید با سری های بعدی مقالات فرمول یک از سایت فرمول یک ایران

با سپاس

ساخت خودروی فرمول یک

این نوشته را به اشتراک بگذارید:

15 دیدگاه

  1. محمدرضا

    12

    1

    یه چیزی که برام جالبه تعدادنظراته کمی عست که تواین پست وجود داره . واقعا دوس دارم بچه ها بیان وازاین مطالبه ارزشمند بهره برداری کنن.واقعا حیفه این مطالب خونده نشه

  2. بهروز

    7

    1

    حساس ترین و پیچیده ترین مهندسی، یکی از دلایل علاقم به فرمول یک همین سطح دقت به کوچیکترین جزییات ماشین و تکنولوژیک بودنشه، کوچیکترین اشتباهی نتایج فصل رو تحت تاثیر قرار میده

  3. جنون سرعت

    12

    2

    یعنی خدایی آدم نمیدونه چی بگه فقط دمتون خیلی گرم
    واقعا متوجه نمیشم چرا ما ایرانی ها اینطوری شدیم وقتی جایی یا کسی هست که با این عشق و دقت همچین بستری رو فراهم میکنه که لااقل ما دوسداران فرمول یک یه خورده بتونیم علایقمون رو دنبال کنیم یا اصلا حداقلش یه چیزی یاد بگیریم چرا باید بعضیا هی سعی کنن پشت پا بزنن بهشون. انصافا فک میکنم تو دوست داران ورزش شرایط ما علاقمندان فرمول یک مثل شرایط معلمها تو اجتماع میمونه(البته با احترام کامل به معلمهای زحمتکش و عزیز) هیشکی بهمون اهمیت نمیده(به جز f1iran که پرچمشون بالاس)
    تلویزیون یه مسابقات عجیب غریبی رو مستقیم پخش میکنه بعد فرمول یک به این مهمی رو نمیده.مثلا پدل یا اسکی روی یخ یا هاکی یا هزارتا چیز دیگه اصلا خدایی طرفدارای مسابقات دوچرخه سواری تو ایران بیشتره یا فرمول یک،برادر خود من دوچرخه سواره ولی نمیشینه مسابقاتش رو نگاه کنه میگه چون هیچ هیجانی نداره
    بی خیال بابا بخدا خودم سردرد گرفتم حالا ما اینا رو میگیم انگار کسی توجهی هم میکنه همه بچه های ااینجا هم که داغ دلشون همینه ولی لااقل یه خورده اینجا خودمون رو خالی کنیم لااقل میدونیم اینجا چهار نفر حرفامون رو میخونن و میفهمن چی میگیم ولی اونایی که باید کاری کنن احتمالا تو کانادا داره .ِ……….🙉اره

    • Mahmood.gh

      6

      1

      جنون سرعت
      داداش من تور فرانسه مستقیم میدیم😬
      ولی خب راست میگی یادمه ی بار چند دور اخر مسابقه قطع کردن بازی لیگ جزیره بخش کردن ک هیچ حساسیت جدولی نداشت
      من بابخش فوتبالشم مشکل دارم درسته طرفدار زیاد داره ولی خب ن هر فوتبالی مثلا بازی تیم هفتم و نهم لیگ ایتالیا بخش مستقیم میشه
      ولی از 21 ریس سال شاید نصفشم بخش نشه
      تازه نیم فصل دوم ک لیگهای مختلف شروع میشه و کمتر هم میشه
      همین اخرین ریس بخاطر فوتبال پخش نشد بعد

  4. پوریا

    7

    3

    این جلو بودن همیشگی مرسدس بوداره ،مثلا امسال ،همیشه فلسفه طراحی مرسدس طوری بود که ماشین درگ کمی داشت و در نتجیه سرعت ماشین تو کفی ها بالا بود ،بهمین خاطر تو پیست های سرعت بالا حریف نداشت و تو پیست هایی مثل موناکو ردبول و فراری بهتر بودن ،نتایج ۲۰۱۸ رو مرور کنید .ولی امسال به ناگاه ماشینی ساخته با نهایت دانفورس و تو کفی از فراری و ردبول عقب میافته.حالا چرا؟؟؟؟ چون از ترکیب و جنس لاستیک های پیرلی خبر داشته و مشکل به دما رسوندن رو با اینکار حل کرده

  5. Ali

    3

    0

    واقعا ممنون بابت این اطلاعات، فقط یه سوال، بال جلو و عقب و خیلی از قطعات راحت عوض میشن، ولی اگر توی یک تصادف شدید شاسی اسیب جدی ببینه یا مثلا قسمتی که راننده توش هست، بازم راحت میتونن عوض کنن اون قسمتو یا دیگه باید کل ماشینو عوض کنن؟ اصلا اجازه دارن کل ماشینو عوض کنن؟

    • بهادر رحمت

      0

      0

      چون جزو بدنه هست میشه تمامی قطعات رو عوض کرد ولی کلا تیم های فرمول یک در هر گرندپری چنیدن قطعه مختلف از هر قسمت با خودشون میارن که هر گونه مشکلی رو بتونن بر طرف کنن حتی اگه در هر محله تمرین یعنی سه مرتبه ماشین خراب بشه و در زمان گیری هم همین طور بتونن ماشین رو از نو سر هم کنن! تعداد قطعات زیادی تیم ها دارن و ازش استفاده می کنن ولی همه اینها زمان بر هست البته باید گفت که خرابی هر قطعه ضرر مالی هست برای تیم ها

  6. arash

    3

    0

    عالی عالی دمتون گرم
    فقط دو تا سوال داشتم
    1.اینکه ماشینی که میخوان برای فصل بعد بسازن زمانه ساختش از کی هست ؟
    2.الان مثلا فراری کلا از مرسدس عقبه ولی توی همین یک ماه و خرده ای که فرصت هست ایا مثلا تیمی مثله فراری اپدیتی یا ………. که بشه به مرسدس نزدیک بشن میزنه یا خیر ؟ منظورم یک اپدیت درستی هست یا کاره خاصی که مربوط به کمتر شدن فاصله بشه یا نه باید امسال فراری رنگ قهرمانی یک ریس هم نبینه؟

دیدگاه خود را بیان کنید