Retro F1 Teknik: Zemin etkisi dönemi

Formula 1'in aerodinami ile ilk bağlantısı, ilk araçlara kadar gidiyor. O dönemde aerodinami yere basma gücünden ziyade daha çok hava koridoru için kullanılıyordu.

Bu konuda büyük kanat denemeleri 1970'lerden önce başladı ancak pilotun ve teknolojik yeniliğin asıl öne çıktığı dönem "zemin etkisi" (ground effect) dönemi oldu.

Zemin etkisi dönemi

Lotus 78 1977 detay

Fotoğraf: Giorgio Piola

1970'lerin sonu ve 1980'lerin başında özellikle Colin Chapman'ın Lotus'unun başını çektiği zemin etkisine sahip araçlar tarafından domine edildi.

Lotus 78'in sidepod içlerinde, içe dönük kanatları vardı. Bu kanatlar iki geniş venturi tüneli oluşturuyordu. Ancak asıl yere basma gücünü arttıran şey, aracın yanlarında yer alan eteklerdi.

Bu etekler pist yüzeyi ile aracın yanları arasındaki boşluğu, aynı zamanda venturi tünellerini kapatıyordu ve ciddi bir şekilde, orantısız sürüklenme ile yere basma gücünü arttırıyordu.

Lotus 79 zemin etkisi tünelleri

Bu jenerasyonun ilki olan 78'den sonra Lotus 79 geldi ve o, zemin etkisinden daha fazla yere basma gücü üretmek üzere tasarlanmıştı. Daha uzun venturi tünelleri kullanılırken aynı zamanda araca difüzör eklendi.

Zayıf frenler ve burulma sertliği, Lotus aracının sürüşünü zorlaştırdı. Viraj hızlarının ciddi ölçüde artması, üretilen yere basma gücü oranını olumsuz etkiliyordu.

Zemin etkisine sahip bu ilk araçları ayarlamak da zordu. Üretilen yere basma gücü karşısında daha sert süspansiyonlar gerekiyordu. Bu durum, sürücüler için durumu zaman zaman katlanılamaz hale getiriyordu. Aynı zamanda pistin farklı bölümlerindeki yükseklik farkı nedeniyle downforce üreten eteklerin, yerden olan yüksekliği değişebiliyor; dolayısıyla downforce seviyesinde de istikrarsızlıklar meydana geliyordu.

Ancak onların üstün performansından sonra diğer takımların bu konuda kendi tasarımlarını yapması bekleniyordu. Ancak öyle olmadı ve çoğu Lotus'un tasarımını uyarlamaya çalıştı. Bunun iki nedeni vardı: Birincisi Lotus'un zemin etkisi çalışması daha iyiydi. Diğeri ise Lotus 79'un diğer bölümlerinin rakiplerinin aracından daha iyi durumda olmaması.

Brabham BT46B 1978 vantilatörlü aracı

Fotoğraf: Giorgio Piola

Brabham BT46B ya da daha çok "fan aracı" olarak bilinen araç, Lotus'un yaptıklarını daha ileri seviyeye taşıma tutkusuyla hazırlanan bir araçtı.

Diğer takımlar, Brabham tasarımını görür görmez protesto ettiler ancak kural koyucular, Brabham'ın bu tasarımı zemin etkisinden ziyade soğutma amaçlı hazırladıklarını savunmasını kabul ettiler.

Chaparral 2J

Fotoğraf: Mike Stucker

Ancak gerçekler asla saklanamaz. Aracın arkasındaki vantilatör, BT46B'nin griddeki diğer araçlardan bir adım daha önde olmasını sağlayan asıl şeydi ve Chaparral 2J'yi örnek almıştı. O araç da daha fazla yere basma gücü için hem etekleri hem de vantilatörü kullanmıştı.

Kısacası, Brabham takımı kuralları zekice yorumlamıştı ancak takım dahi aracın gerçekte yasal olmadığını biliyordu ve bir yarışın ardından bu aracı çekti. Niki Lauda, o yarışı 30 sn farkla kazanmıştı.

Lotus 80 1979

Fotoğraf: Giorgio Piola

1980'lere geçerken, takımlar sınırları daha çok zorlamaya başladılar ve daha agresif zemin etkisine sahip araç tasarımlarına geçtiler. Ancak bu tasarımlar her zaman daha iyiye gitmiyordu.

Viraj hızlarının ve G-kuvvetlerinin artması sonucunda FIA devreye girerek 1981 yılında yan marşpiyelleri yasakladı ve yerden yüksekliğin 6 cm olmasını şart koştu.

Lotus 88 1981 ikiz şasi açık görünüm

Fotoğraf: Giorgio Piola

Ancak takımlar, zemin etkisinin getirdiği performans artışından vazgeçmek istemiyordu. Bu nedenle yeni çözümler ortaya çıktı.

Lotus 88'in "ikiz şasisi" yerden yükseklik probleminin etrafından dolanan yenilikçi bir çözümdü ancak bu sistem hiçbir zaman yarışlarda kullanılmadı. Bu iyi bir şey zira sürücüler aracı test ettiklerinde tahmin edilemez bir karakter sergilediğinden şikayet ediyordu.

Brabham, yerden yüksekliğin inceleme sırasında kurallara uygun ölçülerde olmasını sağlayan fakat pistteyken yere daha da yaklaşan hidro-pnömatik süspansiyon sistemiyle sorunu çözmüştü.

Düz taban ve turboların yükselişi

Zemin Etkisi (üst) vs. Düz Taban (alt)

Fotoğraf: Giorgio Piola

1981 yılında getirilen marşpiyel yasağı yeterli olmamıştı. Olaya yönelik tartışmalar sürerken FIA tekrar müdahale ederek 1983 yılında sporda zemin etkisi olarak bildiğimiz hadiseyi komple kural dışı ilan etti.

Renault RE40 üfürmeli aks

Fotoğraf: Giorgio Piola

Bildiğiniz gibi bu yasak tasarımcıları durdurmadı. Egzozdan çıkan gazları difüzöre yönlendirerek verimliliğini arttıran bu sistem turboşarjlı dönemde atık gaz miktarının bol olması nedeniyle oldukça kolay uygulanıyordu.

80'li yıllar, Bernie Ecclestone'un takım patronluğundan hak sahibi konumuna geçişiyle ve sporun küresel erişimini arttırma çalışmaları sonucunda, sporun bir yandan da işe dönüşmesi konusunda politik tartışmalarla geçmişti.

Sporda hem izleyicilerin, hem de sürücülerin güvenliğini arttırmak adına bir dizi kural değişimi yapıldı. Bu süreçte FIA, güçleri 1,000 bg'i aştığı için bir güvenlik sorunu hâline gelen turboşarjlı motorların önüne taş koymaya başladı.

FIA, turbo motorları limitlemek adına 1988 yılında taşınacak yakıt miktarını 150 litre ile, izin verilen takviye seviyesini ise 2.5 bar ile sınırladı.

1990'lar - F1 bir işe dönüşerek güvenliğe odaklanıyor

1980'lerin sonrasında gelen 90'larda araç tasarımı, sporun kapsamlı bir şekilde yenilenmesi üzerine ,güvenlik testlerinin artmasıyla birlikte daha da sıkı kurallarla sınırlandırılmıştı.

Ölüm ve yaralanma riski sporun bir parçası gibiydi, bu nedenle pist standartlarından araç tasarımına her şeyin düzeltilmesi gerekiyordu.

Williams FW14B aktif süspansiyon

Fotoğraf: Giorgio Piola

Yakıt ikmali, 6 yıl sonra 1994'te Formula 1'e geri döndü ve 2010 yılına kadar yürürlükte kaldı. Ancak bu sadece buz dağının görünen kısmıydı çünkü FIA, elektronik yardımları da yasakladı. Yeni kurallar özellikle aktif süspansiyon, ABS, çekiş ve kalkış kontrolü gibi teknolojiler ile rakiplerine fark atan Williams'ı etkiledi.

Elektronik yardımların gidişi, F1 tarihinde kuralları yenerek onları değişime zorlayan araçlardan olan FW15C'nin yaratıcısı Williams üzerinde büyük bir etki yaptı.

Williams'ın sıkıntıları bir yana, Imola'da meydana gelen olaylar sporu oldukça hazırlıksız yakaladı. Bir hafta sonunda yaşanan iki ölüm sonucunda araçları daha kabul edilebilir seviyelere indirmek adına getirilen kural değişimleri, takımların katettiği ilerlemeleri bir kalemde silmiş oldu.

Benetton B194 1994 alt görünüş

Fotoğraf: Giorgio Piola

Yapılan değişikliklerden en büyüğü, aracın dinamik tepkilerini sınırlayan ve sürüş yüksekliğini arttıran taban payandasının (plank) gelişi oldu. Yerden yükseklik limitlerinin altında kalan takımlara bu parçayı kullanma zorunluluğu getirildi.

Araçları yavaşlatmak adına difüzör ve arka kanat gibi kilit aerodinamik yüzeylerde de değişikliklere gidildi.

1995 kural değişimleri

Fotorğaf: Giorgio Piola

1995 yılında bir dizi değişiklik yapıldı. Plank adlı parçaya eklenen kademeli düzlem ile aracın merkez bölümünün yüksekliği ve şekli daha da sınırlandırıldı.

Boyut kısıtları, ön ve arka kanat gibi parçalara da uygulandı. Artık bu elemanların yükseklik ve uzunlamasına referans noktası gibi ölçüleri de limitlenmişti.

Kokpit şablonu

Fotoğraf: Giorgio Piola

Yeni güvenlik önlemleri de kurallarda kendine yer buldu. Kokpit şablonunun sürücü önünde kalan kısmının uzatılmasının yanı sıra yaşam hücresine yan çarpışma testleri de zorunlu hâle getirildi.

Boyut değişiklikleriyle 1998 şasisi

Fotoğraf: Giorgio Piola

1998 yılında sporun yönetim kurulu tasarımcılar üzerindeki kontrolü arttırmak adına araçları daha da yavaşlatacak kural değişiklikleri yaptı.

Aracın toplam genişliği 1.8 metreye düşürülerek hem tasarımcıların çalışabileceği aerodinamik yüzeyler sınırlandırıldı, hem de aracın iz genişliği daraltılarak ağırlık merkezi ve süspansiyon kinematiği dinamikleri değiştirildi.

Oluklu lastikler (sol arka, sağ ön)

Fotoğraf: Giorgio Piola

Mekanik dezavantajlar, FIA'nın viraj hızlarını limitlemek için getirdiği oluklu lastiklerle daha da karmaşık bir hâl aldı. Frenler de malzeme, kapasite ve boyut konusunda yapılan sınırlamalar ile ilk kez kural kitabına giriş yaptı.

Bu durum, takımların dört tekerleğin tamamında tekil, 6 kaliperli piston ve maksimum çapı 278 mm, kalınlığı ise 28 mm olan frenleri kullanmaya zorladı.