Az első részben megismerkedtünk a szárnyakkal, ma teleaggatjuk velük (és mindenféle mással) az F1-es autónkat.
Az első szárny
Az első szárny az egyik legfontosabb dolog az F1-es autón, mert nemcsak stabil leszorítóerőt kell képezzen, de meghatározza az autót érő további áramlásokat hátrafelé. Nem mindegy, hogy ide vagy amoda hajítja a levegőt, hol kelt össze-vissza örvényeket - turbulenciát - amiből már nem nagyon lehet hátrébb leszorítóerőt képezni egy másik szárny segítségével; hol képez csavart örvényt - vortexet, amit viszont lehet még használni.

A Ferrari F2004M első szárnya 2005-ből. Manapság már jóval alacsonyabbak és szélesebbek a szárnyak.
A jó első szárny részben eltereli a levegőt az első kerék elől - akkor is, ha a kerék éppen elfordul -, légáramot irányít a fékhűtő nyílásába, és megfelelő, stabil erőt produkál akkor is, ha egy lassú kanyarból kétszáz fölé gyorsítva a légáramok elkezdenek leválni róla. Éppen ezért itt nem törekedhetnek a tervezők a legnagyobb hatékonyságra, a cél a legjobb kompromisszum a fentiek figyelembevételével.
Splitter és a padlólemez eleje
Ahol a padlólemez kezdődik, ott is jó lehetőség van leszorítóerő képzésére, a felül lévő levegőáram amúgyis torlódik, belassul, de a barge-boardokkal, függőleges lemezekkel további terelést végeznek, maguk mögött pedig tágítják a légcsatornát, ahol így tovább lassul az áramlás. Mindeközben a padlólemez alatt zavartalanul suhan a levegő...

Az ott a splitter
A diffúzor
A padlólemez alatti levegőt a diffúzor szippantása még fel is gyorsítja. Itt tehát alacsonyabb lesz a nyomás, ami lefelé szívja az autót.
Az oldalszekrények
A kocsi két oldalán lévő dobozok a levegő egy részét felhasználják hűtésre, a többit hátraterelik a padlólemez felett. Itt egy bővebb leírás erről.
A hátsó szárny
Elérkeztünk a hátsó kerekek felett trónoló szárnyhoz. Bár, ahogy az első részben említettem, a több elemű szárnyak hatékonyabbak lehetnek, a szabályzat maximum két elemet enged a felső szárnylapoknál, egy elemet az alsó szárnynál, azaz a beam-wingnél.

A BAR Honda hátulja 2004-ből
Az F-Duct és a DRS
Mindkét rendszer a hátsó szárny körüli áramlásokat módosítja, mégpedig úgy, hogy a stabil, nagy légellenállással járó, nagy leszorítóerőt képző áramlást megbolygatja, a légáram leválik, így csökken a leszorítóerő, de cserébe csökken a légellenállás is. Az F-Duct mindezt mozgó alkatrész nélkül, egy belső légcsatornán a hátsó szárny alsó vagy felső lapjába vezetett és ott egy résen kifújt levegőárammal oldotta meg, a DRS-nél a felső szárnylap állása módosítható. Annál hatékonyabb a légellenállás-csökkentés (és így a végsebesség-növekedésé), minél jobban leválik az áramlás. Ehhez egy olyan szárnyat érdemes megalkotni, ami eleve azon a határon egyensúlyoz, ahol már eleve majdnem leválik az áramlás. A Mercedes GP a 2011-es szezon elején túl közel merészkedett a határokhoz: már a DRS nélkül is instabillá vált az áramlás, vagy ha éppen stabil is volt, a pilótáknak jóval a féktáv előtt abba kellett hagyni a DRS használatát, hogy a légáram újra stabilizálódhasson a szárny mentén, létrehozva a megfelelő leszorítóerőt.
...és ami mögötte van
Egy szárny vagy légterelő hatással van a körülötte áramló levegőre, ez a hatás előrefelé korlátolt, hátrafelé meg hosszan elnyúlik (a repülésben például a szárny végén keletkező örvénylés a percekkel később érkező másik gépet is megzavarhatja), de ami józan ésszel kevéssé fogható fel, hogy a szárny mögötti áramlás még hatással van magára a szárnyra. De nemcsak a szárnyakkal van így, egy kamionnál is káros a vontatmány mögött keletkező kisnyomású levegő, a légellenállásnak egy része a testek háta mögött keletkezik. (Persze a biciklista örül ennek, ha a kamion mögött halad). Ha az F1-es autónk mögött az áramlást megfelelően rendezzük, akkor kisebb lesz a légellenállás.
A golflabda-hatás
Erre jó példa a golflabda, ahol az idők során megjelentek a rücskös, horpadásokkal teli felületű labdák, amik messzebbre szállnak. Mégpedig azért, mert a labda mögötti kisnyomású levegő repülés közben a légellenállás egy jókora szeletét adja, és a rücskösebb felület mentén turbulenssé válik a levegő, ami segíti a nem határmenti áramlásokat tovább “csatoltan tartani” a labda mögött is, ami kisebb ellenállást jelent. A labda így messzebbre száll.
Az F-Duct (és a DRS) mindennek ellentmondani látszik, hiszen ott éppen lezavarjuk a csatolt áramlást a szárny mögül, hogy csúnya turbulenciát kapjunk helyette, de a valóságban a hátsó szárny nem egy golf-labda, ezzel jókora munkát végzünk, erőt hozunk létre. Ezt az erőt szintén nem kicsi légellenállásért cserébe tudjuk létrehozni, és ha a kis DRS rendszerünket bekapcsoljuk, a leszorítóerő csökken, cserébe a légellenállás is.
A szárnyvéglapok
A korábban említett örvények, amik a repülőgépszárnyak végeinél (szemből nézve a két oldalán) keletkeznek, annak köszönhetőek, hogy a szárny alatt nagynyomású, felette meg kisnyomású levegő van, az alsó levegő fel akar menni, megkerülve a szárny szélét. Hogy ezt a megkerülést megakadályozzuk az F1-es kocsinál (ahol felül van a nagynyomású és alul a kisnyomású levegő), egy-egy véglapot teszünk a szárny végére, és a probléma megoldva. A valóságban ezek a véglapok messze nem ilyen egyszerűek, az első szárnynál a kerekek elől is terelgetik a levegőt, a hátsónál pedig kis réseken engednek ki a nagynyomású levegőből, hogy a szárny mögötti légáramlatokat kedvezően befolyásolják.
Folytatása következik...
Utolsó kommentek