Mercedes'in Ön Kanat F Kanal Sistemi

Mercedes'in Ön Kanat F Kanal Sistemi

Geçtiğimiz hafta Formula 1 basınından bazı kaynaklar (AMuS, Auto Sprint ve Autosport) Mercedes GP'nin önümüzdeki sezon alışılmışın dışında bir ön kanat tasarımı ile yarışacağı konusuna değindiler.

Basitçe sistemden bahsedersek burunun önünde yer alan giriş kanalı kanadın altındaki yarukları besliyor. Öncelikle sistem tamamen pasif yani herhangi bir sürücü yardımı ya da hareketli parça söz konusu değil ve yüksek hızlarda aero performans değişebiliyor. Bir nevi ön kanat F kanalı denilebilir.

Bu tasarım ilk olarak Kore Grand Prix'inden sonra gündeme geldi fakat Japonya Cuma serbest antreman seansında tasarımın kullanıldığına inanılıyor. Bununla birlikte kanadın altındaki yarıkların şimdiye kadar kullanıp kullanılmadığı konusunda yorum yapmak güç.

Peki Mercedes bu kanat ile ne yapmayı planlıyor? Downforce'u artırmak, sürtünme etkisini kaldırmak ya da ön bölümde meydana gelen dengesizliği kontrol altında tutmak başlıca hedefi olabilir. Son söylediğimiz belki 2011 şasisinde oluşan sorunların çözülmesine ve pilotların sürüş stillerinin iyileşmesine yardımcı olabilir.

Tanım

Tasarımın mimarisini inceleyecek olursak burunun uç kısmında yer alan girişten hava kanadın dikey kirişlerini takip ederek kanadın altında yer alan yarıklara kadar ulaşıyor ve burada oldukça geniş bir alana yayıldıktan sonra bir o kadar dar yarıktan tahliye oluyor.

Tasarım, Mercedes'in 2010 yılında kullandığı pasif F kanal sistemi ile oldukça benzerlik gösteriyor. Geçen yıl kullanılan sistemi hatırlarsak McLaren'de kullanılanın aksine sistem pilot tarafından kontrol edilmiyordu. Bunun yerine doğru hava hızında arka kanada yeterli miktarda kuvvet uygulandığında sistem aktif hale geliyordu. Geçtiğimiz sezon sistem oldukça iyi çalıştı ve benzer bir tasarımın ön kanatta başarılı olmaması için bir neden yok.

Amaç downforce üretmek mi yoksa kanadı devre dışı bırakmak mı?

Kanatta yer alan yarıklar temelde iki şeyi amaçlar; kanat yüzeyi üzerinden geçen hava akımını desteklemek ya da durdurmak. Yarıkların çok farklı iki etken oluşturmasının nedeni ön kanat ile yaptığı açıya bağlı.

Hava akımına yardım etmeyi amaçlıyorsanız yarıkların yüzeye doğru açıya yakın bir şekilde konumlandırılması gerekiyor. Bu tip bir tasarıma dışarıdan bakıldığında çok dar yarıklar oluşturulmuş oluyor.

Eğer hava akımını durdurmak istiyorsanız yarıkları yüzey ve hava akımı ile aynı hizada konumlandırmalısınız. Yüzeysel akış olarak bilinen bu yöntemde giriş açısı ile daha geniş yarıklar kullanılabiliyor.

Ön kanadın etkinliğini durdurmak istiyorsanız eğer, hareketin hızlı olduğu noktada hava akımını bozmak için yarıkları kanadın daha uç bölümüne yerleştirmelisiniz. Geçtiğimiz yıl F kanal sistemiyle yarıkların flap üzerinde kullanıldığını gördük fakat Renault bunu ana planyaya taşıyarak hava akımında daha iyi bir bozunma yaratmayı başardı.

Peki ön kanadın etkinliğini durdurmak biz ne kazandırır; daha fazla hız için sürtünme etkisini azaltmak ya da downforce seviyesin düşürmek.

Sürtünme Etkisinin Azaltılması

Ön kanatta sürtünme etkisinin azaltılması maksimum hızda yarar sağlamaz. Aracın ön bölümünde yer alan kanat çok küçük formda sürtünme etkisine sahiptir. Bunun yanında özellikle aracın arka bitiş noktasında girdap sonucu oluşan yapay sürtünme de bir diğer faktör olarak düşünülebilir fakat arka kanat kadar etkili olduğu söylenemez. Takımların downforce kazanmak adına yüksek hızda mümkün olduğunca kanadın esnekliğini arttırmasıyla yükün büyük bir çoğunluğunu kanadın uç kısımlarından üretiyorlar. Kanadın dış kenarlarında agresif bir yol izlemek daha fazla girdap etkisi oluşması ve lastiklerin etrafında daha fazla hava akımı yollanması anlamına geliyor. Konu ile ilgili olarak Martin Whitmarsh ön kanadın etkinliğinin azaltılmasının 5 ila 8 km gibi bir hız avantajı sağladığı dile getirdi.

Kanadın etkisizleştirilmesiyle enerjinin bir bölümü hava akımını aracın alt bölümüne yönlendirir ve uç kenarlarında basınç artar, daha fazla downforce üretilmesi için tabanın alt bölümüne daha fazla akım yollamaya zorlar. Aracın alt bölümünde daha fazla downforce üretilmesi, yüksek hızda daha az sürtünme etkisi oluşmasını sağlar.

Aero Denge

Her ne kadar kağıt üzerinde etkili olacak gibi görünse de ön kanadın devre dışı bırakılması sanıldığı kadar büyük yarar sağlamayabilir. Bunun yerine hız aralığı baz alınarak aracın dengesini yönetmek hedeflenebilir. Bu da aracın basınç merkezinin değiştirilerek downforce seviyesinin azaltılmasıyla yapılabilir.

Öncelikle farklı hızlarda ön kanadın aracın dinamiği üzerinde neler yaptığına bir bakalım. F1 aracında downforce'un büyük bir bölümü ön kanat, arka kanat ve taban yardımıyla üretilir. Ön ve arka kanatlar ana değişiklik elementleri olarak kullanılır. Ön ve arka downforce seviyesi değiştirilerek aracın basınç merkezini ayarlayabilirsiniz. Basınç merkezi (CofP) ön bölümde ve arka akslarda downforce dengesi anlamına geliyor. Basınç merkezi aynı zamanda aero denge olarak da bilinir. Ön kanat zemine yaklaşırken yer etkisi de daha fazla downforce üretir. Arka bölümde bir miktar downforce kaybedilmesiyle birlikte ön bölümdeki downforce miktarı artar ve basın merkezi ileri kayar.

Orta hızlı virajlarda araç, basınç merkezinin daha çok arka bölümde olmasını ister, bu da aracın viraj girişlerinde arkadan kaymasını engeller. Bu tip virajlarda fazla ön kanat kullanmak tur zamanları üzerinde de olumsuz etkiye neden olur. Hızlı virajlarda ise ön kanat araca liderlik eden bölümdür. Pilotlar hızlı virajlarda daha yumuşak davranır ve ara aksda daha az yan hızlanma meydana gelir. Geçtiğimiz yıl takımlar ayarlanabilir ön flap sayesinde sistemi geçiş yapmaktan çok hızlı virajlarda ön flap açısını ayarlamak için kullandılar.

Anlayacağız ön kanadın etkinliğini kaldırarak hızlı virajlarda ön bölümdeki downforce'u yok sayamazsınız. Ön kanadın etkinliğini azaltmakla ön bölümdeki downforce'u azaltıp basınç merkezini aracın arkasına doğru kaymasına neden olursunuz.

2010 yılında Mercedes W01 önder kayma sorunları yaşadı ve Michael Schumacher'in sürüş stiline ters düşen bu sorundan hoşlandığını pek söyleyemeyiz. Fakat tam tersine takım arkadaşı Nico Rosberg ise sorunun üstesinden gelmeyi başardı. Muhtemelen Schumacher virajın başında agresif bir sürüş sergiliyor ve böylelikle aracın yavaş ve orta hızlı virajlara daha fazla hız taşımasına yardımcı oluyordu.

2011 W02 daha kısa olacak ve kesinlikle doğal önden kayma sorunu yaşamayacak. Muhtemelen ağırlığı ön bölüme aktaracaklar muhtemel nedeni ise aracın arka lastiklerde zorlanıyor olması. Yani W02'nin aero dengesi ön bölümde olursa araç viraj girişlerinde arkadan kayma yaşayabilir. Bununla birlikte sezon ortasında pek çok takımın ön kanadın esnekliği üzerinde güncellemeler yaptığına şahit olduk. Bu da kanadın hareketliliğin etkileyerek pist zeminine daha yakın olması ve aynı zamanda yüksek hızlarda ön bölümde daha fazla downforce üretilmesi anlamına geliyor.

Yani W02'de hız arttıkça basınç merkezi öne kayacak. Şu anda vira girişlerinde yaşanan arkadan kayma yüksek hızda tehlikeli spinler yaşanmasına neden olabilir ve takımın şasi konusunda biraz daha sakin bir yaklaşım sergilemesi gerekir. Kanadın etkinliği durdurulduğunda basınç merkezi geriye kayacak ve pilotlar ufak önden kaymalarla daha rahat olacak. Schumacher açısından doğası gereği viraj girişlerinde agresif bir yapı da ve bu tolere edilebilir, Rosberg ise zaten bunun üstesinden gelmiş durumda. Yani anlayacağız her iki pilot için de yararlı olacak. Fakat negatif yönleri de yok değil, yüksek hızlı virajlarda lastik kayması oluşabilir ve bu da tutunma konusunda takıma sıkıntı yaşatacaktır.

Ön Sürüş Yüksekliği

Ön kanadın etkinliğinin azalmasıyla oluşacak bir diğer ihtimal ise aracın sürüş yüksekliği üzerinde değişiklik yapabilme imkanının oluşması. Özellikle farklı hızlarda dağıtıcının zemine yakın olması avantaj sağlayabilir.

Downforce üretmek için ön kanadın mümkün olduğunca alçak konumlandırılması gerektiği pek çok kez tartışma konusu olmuştur. Ön kanat sürüş yüksekliğinin sınırı dağıtıcının zemin ile olan yüksekliği ile sınırlıdır, bu da hız arttıkça, aero yükün artması ve ön süspansiyonların sıkışmasıyla büyüyen bir sorun haline gelir. Yani düzlüğün sonunda en yüksek hıza ulaşıldığında araç ve dağıtıcı zemine en yakın konumda bulunur. Bu da aracı sürüş yüksekliğinin yüksek tutulmasını ve taban tahtasının aşınmadan uzak tutulmasını gerektirir. Kanadın potansiyel yüksekliği ile kıyaslandığında düşük hızlarda ön sürüş yüksekliği son derece yüksektir.

Kanat etkinsizleştiğinde ön aks üzerindeki yük aniden yükselir ve ön sürüş yüksekliği artar. Yükseklik/hız eğrisi etkin olarak linear bir görüntü çizmez. Düşük hızlarda sürüş yüksekliği doğrusal bir şekilde azalır, hızlı virajlara geldiğinde ise kanat etkinliğini kaybeder ve araç yüksekliği atar. Bu nedenle etkin bir kanadın daha düşük sürüş yüksekliğine ihtiyacı varken daha fazla downforce elde edilebilir. Düzlükte ise kanadın etkinliğini yitirmesiyle daha az downforce kaybı yaşanır. Buna ek olarak sürtünme etkisinin azalmasıyla yüksek hızlarda küçük bir tetikleyici görevi görebilir.

Bir diğer ihtimal ise kanadı yere yaklaştırmak olabilir. Sezon ortasında gördük ki Mercedes ön kanadı bu sene bazı virajlarda pist zeminine oldukça yakın seyrediyor. Düşük hızlarda kanadın esnekliğinin sağlayacağı yarar konusunda yüksek hızlarda dağıtıcının sürüş yüksekliği, uç plakasının sürüş yüksekliği sınırlayıcı faktör olabilir. Kanadın etkinliğini yitirmesi ile kanat üzerindeki yük azalır ve kanat doğar bir şekilde yukarı doğru esner.

Özet

Yukarıdaki seçenekleri değerlendirdiğimizde kesinlikle ön kanadın etkinliğini kaldırmak avantajlı görünüyor. Sürtünme etkisinin bir miktar azaltılması şasi üzerinde bir başka etkinin oluşmasını sağlayabilir. Basınç merkezinin değiştirilmesi sürülebilirlik konusundaki sorunlara çözüm olabilir. Hıza duyarlı sürüş yüksekliği daha çok kanadın devre dışı kalmasıyla etkili olacaktır.

 

Kaynak: scarbsf1

Yorum yaz
Yorumları göster
Haber hakkında
Seriler Formula 1
Haber tipi Son dakika