Mercedes, F1 fren tasarımını nasıl yeni bir seviyeye taşıdı?

Mercedes'te büyük ölçüde odak noktası yeni DAS sistemi ve yenilenen sidepod konsepti olsa da Mercedes birçok alanda derine indi. O alanlardan birisi frenlerdi.

Ön fren disk çanı genel olarak takımların ayrıştığı bir bileşen. Takımlardan kimisi (Ferrari) maksimum sertlik peşinde koşarken, Red Bull gibi bazı takımlar ise daha çok maksimum hafifliğe odaklanıyorlar.

Mercedes ise F1'deki geçmiş örneklere bakarak ilham aldı ve fren disk flanşında deliklerle dolu kesik koni şeklini kullandı. Bu tasarım ağırlığı azaltarak gereken sağlamlığı vermesinin yanında aynı zamanda aerodinamik kazanç da sağlıyor.

Adrian Newey'in 2012'de RB8'de tanıttığı çözümden bu yana takımlar, ana çalışma fonksiyonunun yanında aerodinamiyi de hesaba kattılar. Red Bull'un öncülüğünü yaptığı üflemeli aks, o senenin ikinci yarısında Giorgio Piola tarafından keşfedilmişti. Üflemeli aksta, fren kanalından içeri giren hava, kas aracılığıyla tekerleğin dışına aktarılıyor ve aerodinamik fayda için kullanılıyor.

Red Bull RB8 blown axle wheel detail

Photo by: Giorgio Piola

Ancak FIA o sene Red Bull pilotu Mark Webber'in kazandığı Monaco GP'de bu konuda harekete geçti.

Charlie Whiting, jant ve aks içerisinde yer alan kanallar ile kesik koni şeklindeki aksın hareket etmesini hareketli aerodinamik aygıt olarak değerlendirdi ve RB8'in bu çözümünün kurallara aykırı olduğunu söyledi. Bunun ardından Red Bull, Kanada GP öncesinde tasarımı değiştirmek zorunda kaldı.

Williams FW35 front brake duct, captioned

Photo by: Giorgio Piola

Takımlar ise bu kararın ardından bu felsefeyi rafa kaldırmadılar. Bir sonraki sene Williams, sistemin yasal bir şekilde çalışan halini yapmayı başardı. Yeni tasarımda aks hareket etmiyordu ancak hava aktarımı için kanallar yer almaya devam ediyordu. Bu tasarım Red Bull'unki kadar yüksek potansiyele sahip olmasa da yine de ön tekerleklerin oluşturduğu türbülanslı havanın temizlenmesinde yardımcı oluyordu.

Gelecek sezonlarda birçok takım bu alanda kendi çözümlerini geliştirip farklı noktalara getirdiler ancak FIA 2019'da bu sistemi yasaklama kararı aldı.

Ancak ilginç bir şekilde Mercedes üflemeli aks tasarımına pek odaklanmadı ve türbülanslı havayı tekerleklerden uzaklaştırmak için genelde ön kanatta kullanılan parçalara odaklandı. Ancak ön kanatta hava akımını dışarı yönlendirmek için kullanılan aerodinamik tasarımlar da 2019 kurallarında yasaklandı. 

Öyle olunca Mercedes de diğer takımlar gibi fren soğutmasını bu amaçla kullanmaya başladı.

Mercedes AMG F1 W11 brake flow

Photo by: Giorgio Piola

Yukarıdaki resimde mavi ok ile gösterilen iç hava kanalı hem W10'da hem de W11'de kullanıldı. Bu tekerlek merkezinde yer alan kanal, fren kanalından giren hava akımını tekerlek dışına yönlendirerek türbülansı dışarıya doğru atma amaçlı kullanılıyor. Mercedes'in bu sistem için hazırladığı tasarım, kuralların yasakladığı tasarıma oldukça yakın yani sınırda bir tasarım diyebiliriz.

Teknik kuralların 11.4.3 maddesinde, "Aks çizgisinin 105 mm çapında, aks boyunca uzanan çember bölümünden ve 12.8.2 maddesinde belirtilen tekerlek tamburunun iç yüzeyinden hava akımı geçemez." deniyor.

Tabii ki bu bölümdeki kanal sadece aerodinamik amaçlı kullanılmıyor. Sağ resimdeki tamburun bir tane merkezinde bir tane de yüzeyinde iki ayrı çıkış bulunuyor.

Mercedes AMG F1 W11 brake disc comparsion

Photo by: Giorgio Piola

Üflemeli aks

2019'daki tasarımıyla büyük başarı elde eden Mercedes, 2020 aracında bu tasarımı daha ileriye taşıdı. Bu kapsamda fren diski flanşının tasarımına dikkat etmemiz gerekiyor. 2020 aracında bu bölümde büyük değişiklik yapılmış.

Red Bull RB8'in tasarımının, bu tür tasarımların atası olduğunu söyleyebiliriz. Flanşın yüzeyinde çok ince bir şekilde hazırlanmış delikler yer alıyor. Bu tasarım sayesinde tekerleğin iç tarafındaki hava akımı tekerleğin dışındaki türbülanslı havayı uzaklaştırıyordu.

FIA'nın henüz Mercedes tasarımını soruşturup soruşturmadığı bilinmiyor ancak Mercedes'in bu tasarımdaki delikleri aerodinamik kazançtan ziyade ağırlık tasarrufu için kullandığı şeklinde savunma yapması olası.

Aslında bu tasarım bir kez daha F1 takımlarının performans kazancı için sürekli nasıl arayış içerisinde olduğunu gösteriyor. Temel bir parça, aerodinamik çözüm olarak kullanılabiliyor. Bu tasarım aynı zamanda Mercedes'in çalışma şeklini, yani mükemmel olma yolunda yerinden oynamamış taş bırakmama felsefesini gösteriyor.

Fotoğraf Galerisi

Ferrari 2007'de böyle bir jant kapağı kullanmış ve FIA'yı bu parçayı frenleri soğutma amaçlı kullandığı konusunda ikna etmişti. Ancak şu anda o sistemin birinci amacının yanında aerodinamik kazanç sağlama amaçlı olduğunu rahatlıkça söyleyebiliriz. 

Ferrari'nin tasarımına izin verilmesinin ardından 2008'de çok daha karmaşık tasarımlar görmeye başladık. Bu tasarım, McLaren'ın 2008'de ön tekerlekte kullandığı hava akımını değiştirmeye yarayan sistemi gösteriyor.

Burada ise Honda'nın tasarımını görüyorsunuz. Bu tasarımdaki kapak, jantın dışına taşmış durumda.

McLAren 2008 sezonu boyunca farklı tasarımlar kullandı

2009'da yeni aerodinami kuralları gelse de jant kapaklarına izin verildi. Bu yüzden takımlar yeni kurallara uygun kapaklar kullanmaya devam ettiler. 

Force India, daha çok McLaren'ın tasarımına benzer kapak kullandı.

Jant kapakları 2010'dan itibaren araçların daha iyi geçiş fırsatı sağlaması adına yasaklandı. Bu kapaklar türbülanslı havanın dışarı doğru atılmasında yardımcı oluyordu. Bu sayede türbülanslı hava aracın arkasına doğru yönlendiriliyordu ve arkadaki aracın yere basma gücü kaybetmesine neden oluyordu. Ferrari jant kapağında kaybettiğini, jant tasarımıyla telafi etmeye çalıştı.

Sonrasında tüm takımlar bu sisteme baktılar ve kendi çözümlerini ürettiler. McLaren'ın 2012 ön jant tasarımının dış tarafında büyük delikler yer alıyordu.

Ancak Red Bull'un 2012'deki tasarımı oyunu tam manasıyla değiştirdi. Kırmızı ok ile gösterilen kanallardan çıkan hava akımı, dışarıda aksın mavi ok yönünde dönmesiyle yön değiştiriyordu. Bu tasarım, yazının önceki bölümlerinde yazdığımız gibi Monaco'da yasaklandı.

Red Bull'un yasaklanan tasarımının ardından kurallara uygun benzer tasarımı üreten ilk takım Williams olmuştu.

Red Bull RB9'da da Williams'ın tasarımına çok benzer bir tasarım vardı.

Ferrari benzer tasarıma 2014'te geçiş yaptı.

Ferrari, 2015 tasarımında bu felsefeyi geliştirmeyi sürdürdü.

Red Bull mekanikerinin fren kanalını soğutmak için verdiği havanın üflemeli aks ile dışarıya doğru çıktığı an. Bu görüntü sistemin nasıl çalıştığının en temel örneği.

Araçların aerodinamik performansını iyileştirmek için 2022'de jant kapakları geri dönecek ancak takımların aksı farklı şekilde kullanmalarına izin verilmeyecek.

17