Teknoloji ve Doğanın Bitmeyen Savaşı

F1 araç tasarımı teknik kurallar ve doğanın kanunlarına karşı daimi bir savaş demektir. Bu savaş ön kanatlarda açıkça görülebilir, giderek karmaşıklaşan ve nasıl çalıştığını anlamak neredeyse imkansız hale gelen kanatların ardından aracın geri kalanı çok daha basit görünür. Aracın ön kısmı bir çok kanatçıkla doludur.

Bu kanatçıkların aracın ön tarafını yere bastırmaktan ziyade temel görevinin ön tekerler ve arka kanat üzerindeki havayı toparlamak olduğunu öğrenmek şaşırtıcı olabilir. Bu yıl ön kanat tasarımları zirveye ulaştı, çoğu takım iki veya daha fazla kanat tasarımı kullandı ve şu an en iyi performans üretilebilecek alan burası.

F1 araçları uzun süredir ön kanatlarını ön kısımda yere basma kuvveti elde etmek için kullandılar. Arka kanat aracın arkası için yere basma kuvveti üretirken difüzör ise aracın ortasında nötr bir dengede yere basma üretiyordu. Ön kanat sadece arkada üretilen yere basmayı dengelemek için ayarlanıyordu. Bu yüzden ön kanatlar görece küçük ve basit kalmışlardı.

Takımlar aracın etrafındaki hava akışına daha dikkatli bakmaya başladıklarında ön tekerlerin oluşturduğu türbülans dikkatlerini çekti, bu düzensiz hava akımı aracın arka kısmında olumsuz etki yaratıyordu. Yerde hızla dönen bir F1 lastiği büyük bir kirli hava akımı oluşturur ve tekerleğin arkasında oluşan alçak basınç ise önemli bir sürüklenme etkisi oluşturur. Lastik yanaklarından geçen hava da güçlü bir girdaba neden olur ve bu da sürüklenme etkisi ile aracı yavaşlatır.

Ek olarak tüm bu kararsız hava akışları arka kanada ve difüzöre giden havayı da etkiler ve bu yüzden takımlar aracın genel aerodinamisini geliştirmek için bu türbülansı azaltmaya çalışırlar.

F1’in altın kuralları tekerlerin çevresinde gövde parçaları olmamasıdır, yani çamurluğu bulunmayan açık tekerler.

Peki çamurluklar olmadan lastiklerin çevresindeki bu kirli havayı nasıl kontrol edebilirsiniz? Şaşırtıcı şekilde bu ön kanat ve ön aksın işidir ve takımlar tekerlerin aerodinamisini toparlamak için bu alanı zorlarlar.

Son yıllarda ön kanatlar giderek karmaşıklaştı, kanatların üzerinde sekiz farklı kanatçık var ve bu küçük kanatçıkların da üzerlerinde hava akışını düzenleyen başka daha küçük kanatçıklar var. Kuralların ön kanadın merkezdeki 50cm’lik kısmını sabit kılmasına ve kullanılabilir kanat alanı sadece 165cm kalmasına rağmen ön kanadın arka kısımda üretilen yere basmayı dengeleyebilmekten çok daha fazla yere basma kuvveti üretebileceğini öğrenmek şaşırtıcıdır. Kanadın üzerindeki tüm karmaşıklık ön tekerlerdeki türbülansı kontrol etmek içindir.

Şimdilerde ön kanadın amacı özellikle dış kısımlardan yere basma kuvveti oluşturmaktır ve iç kısımları çok daha az agresif tasarlanmıştır. Dış kısımlar yere basma oluşturmak için agresif bir şekilde tasarlanır ve bu tasarım, hemen arkasında güçlü bir etki yaratır. Bu da ön tekerin çevresindeki türbülansı aracın ortasından, yani aracın arka kısmına gidecek hava akışından uzaklaştırır. Kanat üzerindeki üst üste eklenmiş kanatçıklar da tekerlerin kenarlarından geçen girdaplar oluştururlar ve dönen tekerlerin oluşturduğu girdapları sıfırlarlar.

Dış kısım kadar zorlayıcı olmasa da içteki kanat uçları bu sürecin temel bileşenidir. Bu iç kanat uçları oldukça yalın ve yuvarlaktır, bu da yeni bir hava akışı oluşturur. Bu akıma Y250 girdabı (aracın merkez çizgisinden 250mm dışı) denilir ve yağmurlu günlerde tekerlek ve şasi arasından geçen bir buhar girdabı olarak gözlemleyebilirsiniz. Bu hava akımı ön tekerin arkasından dolaşır ve türbülansı azalttıktan sonra arka tekere doğru ilerler.

Bu yıl ön kanatların dış kısımlarda çok fazla karmaşıklaştığını görüyoruz, kavisli uç plakalar, karmaşık üst üste kanatçıkla ve dışa doğru giderek yukarıya yükselen kanat profilleri kullanılıyor. Takımlar yıl boyunca üç veya dört ön kanat tasarımı deneyecekler ve kanatların temel tasarımına bir çok parça ekleyecekler. Burası rüzgar tünelinde elde edilen en verimli performans bulma alanı konumunda.

Ön kanadın arkasında aynı işe yarayan bir alternatif daha var, ön aks! Yıllardır takımlar ön teker türbülansını yok etmek için aksın içinden hava üfleme fikrini deniyorlar. Bu yıl McLaren, Red Bull ve Ferrari’nin de dahil olduğu birkaç takım bu yolu tercih etti. F1 araçlarının aksları zaten deliklerle doludur, ancak bijonun takıldığı kısım dışarı doğru incelen bir parça ile kapatılmıştır ve pit stoplarda hava tabancasının bijonu çabucak kavrayabilmesine yardım eder. Üflemeli aks ile birlikte bu orta kısım açık bırakılır ve tekerin iç kısmından bir boru ile yönlendirilen hava bijonun içinden dışarıya çıkar. Bu hava hiçbir şekilde soğutma için kullanılmaz, amacı tamamen aerodinamiktir ve teker türbülansını engellemektir. Böylece karmaşık ön kanat yapıları olmadan da aynı iş yapılmış olur.

Ön kanadın ön kısımda yere basma elde etmekten ziyade tekerleklerin oluşturduğu sürüklenme etkisini ve arka kısmın aerodinamik performansını geliştirmek için kullanılması garip bir paradokstur. Sezon ilerledikçe takımların çok daha farklı ön kanat ve üflemeli aks varyasyonları denediklerini göreceğiz. Bunların hepsi Formula 1’in açık tekerli yapısından kaynaklanan istenmeyen sürüklenme ve türbülansını azaltmak içindir.

Kaynak: Grid1 (Craig Scarborough)