Mercedes'in F1 dominasyonunu başlatan araç

Aslında, bu sene yere basma gücünü azaltmak için getirilen değişikliklere ve 2022'de gelecek büyük kural değişikliklerine bakarsak (Araçların 3 sn civarında yavaşlaması bekleniyor) 2020 Mercedes aracı W11'in, Formula 1 tarihinin en hızlı aracı olduğunu söyleyebiliriz.

Mercedes'in bu kadar güçlü pozisyona nasıl geldiğini anlayabilmek için, takımın takip ettiği yolu iyi takip etmek ve takımın motor ve araç konseptini uyumlu bir şekilde çalıştırmak için neler yaptığını görmek lazım.

Lewis Hamilton ve Valtteri Bottas'ın 2020'de elde ettikleri başarıların temeli, Mercedes'in 2014'teki ilk turbo hibrit aracı W05'te atılmıştı.

W05

Mercedes W05

Fotoğraf: Giorgio Piola

Mercedes W05, takımın 2014'te spora dahil edilen turbo hibrit güç ünitesi dönemine hazırlanırken gösterdiği üstün çabanın sonucunda, piste çıkar çıkmaz aşırı hızlı ve dayanıklı olmayı başaran bir araç oldu.

O sene başlar başlamaz Mercedes'in aracı hazırlarken şasi, aerodinami ve güç ünitesi departmanlarının ne kadar birlikte çalıştığı aşikar oldu. Her bir bölüm, birbiriyle bağlantılı bir şekilde tasarımlarını hazırladı. Bu, Mercedes'in o günden sonra ortaya koyduğu dominasyonda esas dönüm noktası oldu.

Mercedes PU106 güç ünitesi ve enerji deposu

Fotoğraf: Giorgio Piola

Mercedes W05'in kalbinde, en güçlü silahlarından birisi yani PU106 güç ünitesi yer alıyordu. O güç ünitesi, kısa vadede Mercedes'in rakipleri için yıkıcı bir teknolojiydi. Rakiplerinin Mercedes'i yakalaması yıllar sürdü.

PU106 güç ünitesindeki en dikkat çekici özelliklerden birisi şüphesiz ayrık turbo yerleşimiydi. Kompresör motorun bir tarafındayken, türbin diğer tarafındaydı.

Bu turbonun soğuk ve sıcak yanlarını birbirinden ayırırken, aynı zamanda MGU-H'nin motorun V yapısını ve onların arasındaki boşluğu doldurmasını sağladı.

Bu, o dönem için komplikasyonlarla dolu eşsiz bir yerleşimdi ve Mercedes'in mühendislik başarısıydı. Bu tasarım, motor bloğunun arka ucuna yerleştirilmesi durumunda MGU-H'yi dahil etmek için gereken minimum mesafeden ziyade, gerekli dönme kuvvetlerini karşılaması gereken, içten yanmalı motorun uzunluğu kadar bir bağlantı şaftı gerektiriyordu. Ancak Mercedes Yüksek Performanslı Motorlar Bölümü (HPP) bunun daha geniş kapsamda fayda sağlayacak bir mücadele olarak gördü. Bu, onların güç ünitesinin diğer taraflarını daha iyi paketlemelerini sağlayacaktı.

Bu zincirleme etki, kaçınılmaz olarak daha fazla zorluğu beraberinde getirdi. Mesela, kompresör ve türbinin boyutu ve şekli, kendileri için ayrılan bölüme sığmaları için değiştirildi.

Bunun yanında kompresörün motorun ön tarafına yerleştirilmiş olması, yağ tankının da yeniden tasarlanmasına neden oldu. Ancak bu, hava soğutmalı intercooler yerine sıvı soğutmalı ara soğutucu ile dengelenebilirdi.

Mercedes V6 güç ünitesi yağ tankı vs V8 motoru

Fotoğraf: Giorgio Piola

Yakıt hücresinin üzerindeki boşluğa konumlandırılan su soğutmalı ara soğutucu, takviye kanalını önemli ölçüde kısaltırken, içten yanmalı motor için kullanılanla aynı çekirdek yapısına sahip benzer boyutta bir radyatör, sidepodların ağırlık dağılımının ve aerodinamiğinin daha dengeli olması için kullanıldı.

Bu, Gümüş Oklar'ın dahili bileşenlerin çoğunun hava akışının sidepodlar boyunca yolunu iyileştirmek için paketlenmesiyle ve aynı zamanda her bölüm arasındaki ısı transferini azaltacak şekilde tasarlanmasıyla iyileştirildi.

Tuhaf bir şekilde Mercedes fabrika takımı sıvı soğutmalı hava soğutma metodunu kullanırken, Mercedes'in müşteri takımları daha geleneksel intercooler çözümünü kullandı. Bu ayrım günümüzde de devam ediyor.

Mercedes W05 PU106 güç ünitesi yerleşimi

Fotoğraf: Giorgio Piola

Bu resim aynı zamanda, güç ünitesinin arkasına monte edilen ve Mercedes'in hava girişinin yanında bir çift ek girişe sahip olduğu hava girişlerinden soğuk hava besleyen ERS ve vites kutusu yağ soğutucularının montaj konumunu da gösteriyor.

Burada da görüldüğü üzere bu karar, Brixworth'ta HPP tarafından tedarik edilen güç ünitesinin ilk versiyonu için log tarzı bir egzoz manifoldundan faydalanılmak için alındı.

Bu konfigürasyon için, çok daha kompakt bir tasarım ile mevcut olan mutlak üst düzey performanstan feragat edildi. Bu durum bir kez daha, her departmandaki en agresif rotayı takip etmek yerine, bir bütün olarak otomobilin iyileştirilmesi için nasıl kararların alındığını gösterdi.

Kontrolsüz güç, güç değildir

Mercedes direksiyon kıyaslaması (W04 solda, W05 sağda)

Fotoğraf: Giorgio Piola

Günümüz Formula 1 güç ünitesi, çok karmaşık bir teknolojiye sahiptir ve V8 motorlara göre fonksiyonellik açısından çok daha fazlasıdır. Öyle olduğu için pilotlar onları kullanırken çok daha fazla bilgiye ihtiyaç duyuyorlar ve daha fazla şeyi kontrol edebiliyorlar.

2013'teki direksiyon ile 2014'teki direksiyonları kıyasladığımızda, sadece direksiyonların şeklinin değişmediği, aynı zamanda yeni direksiyona PCU-8D ekran eklendiği görülüyor. Tedarikçi McLaren'ın bu ekranları getirmesi, turbo motorlarla aynı seneye denk geldi.

LED ekran, önceki yıllarda kullanılan ekranlara göre çok daha geniş ve tamamen düzenlenebilir 100 sayfalık bilgi içeriyor. Böylece pilotların ihtiyacı olan tüm gerekli bilgiler parmaklarının ucunda yer aldı.

Yeni ekran, eskiden sayılarla gösterilen bazı verilerin grafik formatında görüntülenmesini sağladı.

Mercedes W05 direksiyonu

Fotoğraf: Giorgio Piola

Direksiyonlara ilk bakışta her iki pilotun aynı tasarıma ve yapıya sahip olduklarını düşünebilirsiniz. Ancak pilotların araçtan maksimum performansı alabilmesi için direksiyonlarda onlara uyacak düzenlemeler yapıldı.

Yani bu değişiklikler kapsamında ayar düğmelerinin fonksiyonu, pozisyonu ve üzerlerine yapıştırılan etiketlerin rengi gibi her şey pilotun gereksinimlerine göre değiştirildi.

Bu arada, direksiyonun arkasındaki pedalların da değişik olduğu görülüyor. Hamilton daha ince vites düşürme pedalını tercih ederken, her iki aracın debriyaj pedalının şekli ve açıları oldukça farklı.

Yapılan değişiklikler pilotların ellerine ve direksiyon tutma pozisyonlarına göre şekilleniyor. Direksiyonlar, pilotlar ellerini kaldırmadan en rahat şekilde kullanabilmeleri için tasarlanıyor.

Çok yönlülük

Mercedes W05 ön süspansiyon detay

Fotoğraf: Giorgio Piola

Mercedes W05, güç ünitesi ve paketleme sayesinde rakipleri karşısında avantajlı olsa da, aynı zamanda bazı ilginç ve eşsiz aerodinamik çözümlere de sahipti.

Mesela, aracın ön tarafında süspansiyonun alt kolu (kırmızı ok) düşük konumlandırılırken, iki kol arasındaki mesafe azaltıldı ve bu sayede aerodinamik kanat gibi çalışması sağlandı. Bu, ön kanattan gelen hava akımının o bölümde aşağıda kalmasını, böylece performansın iyileşmesini sağladı.

Diğer tarafta mavi ok ile gösterilen süspansiyon kolunun pozisyonu da daha iyi hava akımı sağlayacak şekilde değiştirildi. 

FIA, son senelerde kullanılan yüksek burun çözümünü engellemek için burun kurallarında değişiklik yaptı ancak Mercedes, rakipleri gibi burnu mümkün olan en yüksek seviyede konumlandırmaya çalıştı.

Mercedes'in ters U şeklindeki burun ucu, o senenin en başarılı çözümlerinden birisiydi. Bu tasarım ile Mercedes, kurallarda belirtilen gereksinimleri yerine getirmiş oldu.

Böylece burun altından hava akımı için gerekli kanal açıldı ve bu bölüm sezon boyunca geliştirildi. Yeni burun tasarımı geldiğinde, onun kaza esnasında olması gerektiği gibi çalıştığından emin olmak için yeniden kaza testine girmesi gerekti.

Aerodinamik parçaların birbirleriyle zincir şeklinde çalıştığını dikkate alırsak, her bir yüzeyin ve çözümün diğerleri üzerinde etkisi olduğunu söyleyebiliriz. Bu açıdan Mercedes'in aracın şasisi altındaki yönlendirici kanadı ön taraftaki değişikliklere göre geliştirmesi şaşırtıcı değil.

Mercedes, 2013'te bu alanda çalışmaya başlamıştı ve 2014'te şasi altındaki yönlendiricileri daha ileri bir konuma aldı. Şasi altında iki tane kanat sarkarken bunun devamında burun altına da uzanmasını sağlayan iki parça eklendi.

Bu sayede araç altındaki hava yönlendiriciler akıllıca bir çözümle daha ileriden başlatıldı ve hava akımına daha ileride bir noktadan tepki verildi.

Takımın burunda yaptığı güncellemelerin sonucu olarak, sezonun ilerleyen döneminde şasi ve burun altındaki kanatlarda da güncelleme yapıldı.

Mercedes W05 kanat detay

Fotoğraf: Giorgio Piola

Takım bu değişiklikleri güçlendirmek ve şasi altındaki hava yönlendirici kanatların arkasındaki boşluğu değerlendirmek için, şasinin iki yanına doğru açılan yarasa kanatları ekledi.

Sürüş yüksekliği sensörüne eklenen bu kanat, hava akımının yönünü değiştirirken aracın bir bölümü ile diğer bölümü arasındaki hava akımı arasında bir bağ oluşturdu.

Bu tasarım zamanla güncellendi ve kanat bir süre sonra doğrudan şasiye bağlandı. Daha sonra üzerine mavi ok ile gösterilen resimdeki yarık eklendi.

Arka tarafın toparlanması

Mercedes W05 motor kapağı

Fotoğraf: Giorgio Piola

Aracın arka tarafı da çok iyi düşünülmüştü. V8 motorların son dönemlerinde egzoz beslemeli difüzörlerle birlikte çift egzoz çıkışını kullanan Mercedes, 2014'te aracın arka tarafında ortada tek egzoz çıkışına geçiş yaptı.

Ancak hiçbir takım, egzoz gazlarından aerodinamik avantaj kazanma fırsatını geri çevirmez. O sene tüm takımlar, mevcut aerodinamik paketiyle birlikte Y150 kanadı ya da maymun koltuğu adı verilen kanadı kullandılar.

Mercedes bu alanda da çok ince eleyip sık dokudu. Sezon boyunca birçok arka kanat ve maymun koltuğu kanadı kombinasyonu kullanıldı. Pist gereksinimlerine göre kullanılan tasarımlar da değişti.

Ancak konfigürasyon ne olursa olsun Mercedes, her zaman çift destek kollu arka kanat kullanarak arka tarafı stabil hale getirmeye çalıştı. 

Bu arada arka kanat kenar plakaları, yüzeyi delen çeşitli yarıklardan hava akışı için bir yol sağlayan kanallara sahipti. Aracın arkasındaki akış yapılarının mümkün olduğunca birbirine bağlı kalması için bu bölümdeki kanalın yukarı doğru yönlendirildiğini görebilirsiniz.

Mercedes W05 arka kanat versiyonları

Fotoğraf: Giorgio Piola

Her viraj ve düzlük aracın genel performansını etkilediği için, her pist yapısına göre farklı aerodinamik çözümlerin kullanılması gerekiyor. Yukarıdaki resimde o sene düşük, orta ve yüksek yere basma gücüne uygun olarak hazırlanmış 3 farklı versiyon görüyorsunuz.

Soldaki arka kanat yüksek yere basma gücü için hazırlanmış versiyon. Arka kanadın merkezi oldukça derinken, üst flap ona göre daha az derinliğe sahip.. Bunun dışında yere basma gücünü iyileştirmek ve drag etkisi ile arasında denge oluşturması için kanadın ucuna Gurney kanatçığı eklenmiş. Ayrıca egzoz gazını yönlendirmesi için karmaşık bir maymun koltuğu da kullanılmış.

Üstteki versiyon ise orta yere basma gücü üretecek şekilde hazırlanan arka kanat. Drag etkisini azaltmak için Gurney kanadı çıkarılırken üst flapin boyutu da değiştirilmiş. Bu versiyonda yer alan maymun koltuğu kanadı, diğerine göre daha basit.

Sağ tarafta ise Monza'da kullanılan düşük yere basma gücü üreten versiyonu görüyorsunuz. Ana planya daraltılırken, dikey destek kolları ana planyaya daha farklı bir şekilde bağlanmış. Bu, kanatların yüzey alanındaki azalmaya bağlı olarak hava akışının sütunlardan olumsuz etkilenmemesi için önemlidir. Bunun dışında maymun koltuğunun tamamen kaldırıldığı dikkatlerden kaçmıyor.

Hepsi birbiriyle bağlantılı

Mercedes W04 detaylı FRIC sistemi çizimi

Fotoğraf: Giorgio Piola

Üstteki resimde W04'te yer alan ancak aynı zamanda W05'te de kullanılan, aracın ön ve arka süspansiyonlarını birbirine bağlayan ve araçta daha fazla kontrol sağlayan FRIC adlı hidrolik sistemi görüyorsunuz.

Bu sistem, bir şekilde araçların çoğunda yer alan bir sistemdi ancak en gelişmiş sisteme Mercedes'in sahip olduğu düşünülüyordu. Bu yüzden rakip takımlar sistemin yasallığıyla alakalı cevap almaya çalıştılar.

FIA, sistemin orijinalde süspansiyon sistemi için kullanıldığına ikna olsa da, takımların sistemi geliştirdikçe aerodinamik tarafa yöneldiklerinden emin oldu.

Bunun sonucunda Britanya GP hafta sonunda FRIC'in 2015'ten itibaren yasaklanacağı duyuruldu. Ancak FIA'nın teknik açıdan bu sistemin illegal olduğunu belirtmesi nedeniyle, yarıştan sonra yapılacak olası protestoların puan kaybına neden olabileceğinden endişe duyuldu.

Bu yüzden tüm takımlar, Britanya GP'den sonra FRIC benzeri sistemleri araçlarından kaldırdılar. Bu gelişmeden en çok Mercedes'in olumsuz etkilenmesi bekleniyordu ancak beklenen olmadı.

Mercedes, 19 yarışlık sezonda 16 zafer aldı ve her iki pilot, hem birbirlerinin hem de aracın limitlerini zorlamaya devam ettiler.

Mercedes W05'in rakiplerine karşı avantajı çok açıktı ve bu sayede tarihin en dominant araçlarından birisi oldu. Ancak en önemlisi gelecek senelerdeki W06 ve W07, yani diğer mükemmel araçların yolu da bu araçla açılmış oldu.