Deprecated: Function split() is deprecated in /chroot/home/formulao/formula1tech.hu/html/con3.php on line 1004  Szigorítás várható a flexibilis első szárnyak ügyében (+Videó) | Formula1Tech Blog

Online látogatók

Ajánló

Technikai fejlesztések és megoldások: Olasz Nagydíj (2013) (2013.09.07) - A DRS és a szélárnyék-csaták kapcsolata Monzában (2013.09.06) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.27) - A McLaren aerodinamikai teszttel készül Monzára (2013.08.27) - Williams Renault FW35: Parabolikus hátsó légterelő szárny (2013.08.26) - Technikai fejlesztések és megoldások: Belga Nagydíj (2013) (2013.08.24) - Ezúttal két DRS szakasz lesz a Belga Nagydíjon (2013.08.20) - Milyen előnyt jelenthet a Lotus E21 nagyobb tengelytávja Spában? (2013.08.19) - A Pirelli ismertette a szingapúri futamig használatos keverékeket (2013.08.18) - A turbós motorok és a gumiabroncsok összhangjának fontossága (2013.08.18) - Új oldalsó gyűrődési zóna lesz a 2014-es autókban (2013.08.11) - Az információtechnológia szerepe és fejlődése a Hungaroringen (2013.08.07) - F1 2014: A technikai szabálymódosítások ismertetése (2013.08.06) - A gumihőmérséklet jelentősége és figyelése a versenypályán (+Videó) (2013.08.04) - A ballaszt szerepe és alkalmazási módjai az F1-ben (2013.08.03) - Újabb érdekes megoldás a hátsó gumik hőmérsékletkontrolljára? (2013.08.02) - Hell Ring: Új versenypálya-komplexumot kaphat Magyarország (+Videó) (2013.08.02) - Az F1-es autó életciklusa a pályán kívül (Videó) (2013.08.01) - Gumi- és boxtaktika elemzés: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.27) - Technikai fejlesztések és megoldások: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.26) - Technikai követelmények: Monacói Nagydíj (2013) (2013.05.25) - A siker kulcsa az F1-ben: Az aerodinamika szerepe 2013-ban (2013.05.22) - Módosított hátsó szárnyat tesztelt a Force India Duxfordban (2013.05.21) - A két leglágyabb keverékkel készül a Pirelli Monacóra (2013.05.21) - Monacóban újra a célegyenesben lesz az előzési zóna (2013.05.21) -

Szigorítás várható a flexibilis első szárnyak ügyében (+Videó)

Add a Startlaphoz
Írta: Papp István | 2011.12.04. PDF Betűméret növelése Betűméret csökkentése Betűméret visszaállítása Megtekintés: 2,125
Első légterelő szárny (Ferrari, Indiai Nagydíj, 2011)

A Ferrari alakulat a szezon utolsó nagydíjhétvégéin már tesztelte a 2012-es évre készülő első légterelő szárnyat. © Adam Cooper

Előzetes információk szerint a Formula-1 törvényhozó testületeként tevékenykedő Nemzetközi Automobil Szövetség a 2012-es évtől kezdődően módosítani kíván az első légterelő szárnyak flexibilitási tesztjén. A száguldó cirkusz eseményeit figyelemmel kísérők számára minden bizonnyal ismert tény, hogy a McLaren és a Red Bull Racing alakulat is egyedi módon alkalmazta a szabályok adta lehetőségeket arra, hogy aerodinamikai szempontból a lehető legjobb hatékonyságot tudják kihozni az MP4-26 és az RB7-es konstrukciók első szárnyából. A felsorolásból Ferrari csapatot sem lehet kihagyni, hiszen a maranellói gárda esetében az évad utolsó nagydíjhétvégéin tesztelt, a következő évi fejlesztések fényében elkészített szárny meglehetősen extrém flexibilitása keltett nagy figyelmet a csapatok és a szakemberek körében egyaránt.

 

 

Az első légterelő szárny viselkedése Felipe Massa autóján (Indiai Nagydíj, pénteki szabadedzés, 2011)

 

Az FIA szabályszigorítási tervezetének hátterében az áll, hogy véget vessenek az egyre inkább extrém hajlékonyságot mutató aerodinamikai elemek jövőbeli alkalmazásának.

 

A McLaren csapat által alkalmazott megoldás

A 2011-es Formula-1-es világbajnoki szezon nyolcadik fordulójaként megrendezett Európa Nagydíjon a McLaren csapat egy új aerodinamikai fejlesztéssel állt elő. Mindamellett, hogy a wokingi alakulat mérnökei módosították az MP4-26-os konstrukció első légterelő szárnyának véglezáró lemezei mellett a főprofilt is, egy érdekes felfüggesztési módnak köszönhetően az aerodinamikai terhelés nagyságától függően rugalmassá tették az első szárny középső, semleges szakaszát.

A bejegyzéshez mellékelt videón jól látható, hogy a főprofilhoz csatlakozó függőleges tartókonzoltól el tud távolodni a légterelő lemez hátulsó éle. A szárny speciális rögzítési módjának köszönhetően tehát az elölről érkező aerodinamikai leszorító erőt előállító légáramlatok szárny felett kifejtett pozitív nyomásának köszönhetően a főprofil képes az aszfalt felé elmozdulni.

Mindamellett, hogy a Formula-1 technikai szabályzata határozottan tiltja a rugalmas aerodinamikai elemek alkalmazását, a McLaren által használt műszaki megoldás tökéletesen megfelel a flexibilis elemek használatának kiszűrésére rendszeresített FIA teszteknek.

A szárny bal oldali tartókonzolján elhelyezett kamera által rögzített felvételek azonban egy további, érdekes technikai megoldásra is felhívta a figyelmet. A szárny középső semleges szakaszának hátsó része az autó száguldása közben a szárnyra ható aerodinamikai terhelés nagyságától függően közelebb kerül a pálya aszfaltjához, befolyásolva ezzel a szárny által keltett leszorító erő nagyságát.

A Formula-1-es versenyautók ezen részének tipikus kialakítása tulajdonképpen rendkívül egyszerű. A szárny főprofiljának középső része 500mm hosszon megfelelő kötőanyagok és rétegek segítségével egy lemezzé van préselve. Az orrkúppal összeköttetésben lévő két függőleges tartókonzol üregesen van kialakítva, amelyben a főprofilhoz rögzített tartók fel vannak helyezve, és menetes csapokkal van megoldva azok rögzítése. Ez a fajta megoldás tehát egy merev kapcsolatot biztosít, amely nem engedi meg a szárny függőleges irányú elmozdulását. A szárny magasságának finombeállításához pedig alátétlemezeket alkalmaznak, melynek eredményeképpen érik el az első szárny kívánt statikus magasságát.

Ez tehát a csapatok többségében elterjedt módszer az első légterelő szárny használatánál. A McLaren esetében viszont Valenciában kiderült, hogy a főprofil tulajdonképpen fel van függesztve a szárny kettős tartókonzoljára, amely lehetővé teszi, hogy a szárny kissé hátrafelé dőlhessen. Ahogyan tehát nő az autó sebessége, a főprofil hátsó éle kissé eltávolodik a két tartókonzoltól, az autó fékezése során pedig, amikor kisebb aerodinamikai terhelés hat a szárnyra, ez a távolság lecsökken, illetve a szárny visszaáll az alaphelyzetébe.

 

 

Az első légterelő szárny dőlésszögének ilyen módon történő változtatásával csökken az ott keletkező leszorító erő nagysága, amelynek természetesen egyensúlyban kell lennie az autó hátsó traktusára ható leszorító erő előállításában jelentős szerepet játszó diffúzor aerodinamikai jellemzőjével is, hiszen csakis ebben az esetben lehet elérni azt, hogy az autó megfelelő egyensúllyal, és nagy sebességnél pedig megfelelő menetstabilitással rendelkezzen.

A csapatok körében azonban nem ismeretlen az a fajta megoldás, hogy az első légterelő szárny főprofiljához csatlakozó tartókonzolokba rugókat építenek be. Az így kialakított konstrukció pedig tökéletesen megfelel az FIA tesztjeinek, vagyis a bejegyzésben ismertetett vizsgálati módszer esetén a szárny függőleges irányú elhajlása ugyan nem haladja meg a megengedett mértéket, viszont az autó száguldása során az elölről érkező légáramlatok hatására a szárny semleges szakasza felett kialakuló pozitív nyomás okozta terhelés nagysága viszont pontosan elegendő ahhoz, hogy a szárny kedvezőbb pozícióba kerüljön.

 

A Red Bull Racing „trükközése” az első szárnnyal

A Red Bull Racing alakulat és Sebastian Vettel a szezonnyitó ausztrál versenyen elért győzelmét követően olyan fotók kezdtek elterjedni az interneten, amelyek arról próbálták meggyőzni a szemlélőket, hogy a Red Bull Renault RB7-es konstrukciók első légterelő szárnya kimeríti a flexibilis aerodinamikai elem fogalmát, melynek használatát határozottan tiltja az FIA.

Minden bizonnyal sokan emlékeznek még a tavalyi évben kirobbant botrányra, miután a Nemzetközi Automobil Szövetség annak érdekében, hogy elejét vegye az olyan aerodinamikai elemek használatának, amelyek a róluk leváló légáramlatok hatására túlságosan nagymértékben hajlanak el, és ezzel nagyobb tapadást tesznek lehetővé, a Belga Nagydíjtól kezdődően megszigorította ezek vizsgálatát.

Az első versenyen láthattuk, hogy a Red Bull egyértelmű előnyben volt a csúcssebesség tekintetében, és a gyorsabb kanyarok teljesítését is rövidebb idő alatt voltak képesek abszolválni, mint a mezőny többi résztvevője. Mindazonáltal, hogy a Red Bull idei konstrukciója átment az FIA tesztjein, egyértelmű, hogy valami olyat sikerült kitalálniuk a csapat mérnökeinek, ami ezt a sebességbeli előnyt képes volt biztosítani.

Az RB7-es konstrukció orrkúpját kissé rugalmasra készítették el, amelynek függőleges irányú elmozdulása teljes mértékben szabályosnak minősült. A versenyautó száguldása során az orrkúp kissé lejjebb ereszkedik, melynek hatására az első légterelő szárny enyhén előre dől, ill. közelebb kerül a pálya felületéhez, nagyobb mértékű aerodinamikai leszorító erőt generálva ezáltal. Azt azonban le kell szögezni, hogy az első légterelő szárny középső, 500mm hosszan elkészített semleges szakasza önmagában véve meglehetősen kevés leszorító erőt képes biztosítani.

Ez volt tehát az első konklúzió, amelyet a Red Bull Racing kezdeti sikereit követően megfogalmazódott, viszont a melbourne-i futamot követő hetek előrehaladtával körvonalazódott, hogy hol is lehet az igazi előny, amely az RB7-es első légterelő szárnyának aerodinamikai hatékonyságát oly módon megnöveli.

A titok pedig a versenyautó kerékfelfüggesztési rendszerében volt. A McLaren Mercedes MP4-26-os és a Red Bull Renault RB7-es konstrukciókat összehasonlítva elmondható, hogy mindkét csapat autói esetében a hasmagasság az autó elülső részében 25mm körüli, míg a hátsó magasság tekintetében a wokingiak 50mm-t, a Red Bull Racing pedig 75mm-t alkalmazott. Ez igencsak nagy különbség, amiben már a szerkezeti kialakításnak is nagy szerepe van, nem pedig kizárólagosan a beállításoknak. Ebből eredően pedig az előzőekben említett értékeket nézve elmondható, hogy míg a Red Bull a 3:1-et preferálja, a hátsó hasmagasságbeli 25mm-es eltérés miatt a McLaren pedig a 2:1-es arányt alkalmazza az autóinál.

De mit is jelent ez az arányszám? A Red Bull Renault RB7-es autóknál alkalmazott 3:1-es beállítás szerint tehát míg az első felfüggesztés lengéscsillapító elemeinek úthossza 10mm-t változik, addig a hátsók 30mm-t mozdulnak.

 

A fentiekben ismertetett megoldásokból is látható, hogy az első légterelő szárny aerodinamikai hatékonyságát nemcsak a szárny szerkezeti kialakításával lehet javítani, hiszen a gumiabroncsokban alkalmazott nyomás mellett a kerékfelfüggesztés karakterisztikája is jelentősen befolyásolja azt.

 

Az első légterelő szárny kialakítása és az FIA által alkalmazott rugalmassági teszt

Első szárny flexibilitás teszt (Ferrari, Török Nagydíj, 2011)

Az FIA technikai szakemberei minden egyes versenyhétvégén megvizsgálják az autók első légterelő szárnyának hajlékonyságát. © Scuderia Ferrari Marlboro

A versenyautó első légterelő szárnya hasonló mértékű leszorító erőt állít elő, mint a diffúzor, áramlástechnikai szempontból azonban kevésbé olyan érzékeny, mint a versenyautó hátsó része. Gyakran lehet hallani a pilótáktól, hogy amikor egy másik autó mögött haladnak, az autójuk alulkormányozottá válik, ami tulajdonképpen nem mást jelent, mint hogy az első szárnyon lecsökken a leszorító erő nagysága. Az idei szezonban is használt 1.800mm fesztávú, és az aszfalthoz képest viszonylag alacsonyabb építésű légterelő elem jobban elviseli a turbulens légáramlatokat, vagyis stabilabban viselkedik általa a versenyautó.

A Formula-1-es autó első légterelő szárnyának fesztávja megegyezik az autó teljes szélességével, és 75mm-rel a referencia-sík felett helyezkedik el. Az FIA utasítására az orrkúp alatt 500mm hosszan egy ún. semleges szekciót kell kialakítani. Nincs limitálva a véglezáró elemek és a középső szekció között használható légterelő lemezek száma. Az orrkúp felett tilos bármilyen átívelő aerodinamikai kiegészítő (hídszárny) használata – mint amilyet a 2009-es évet megelőzően látni lehetett az autók többségén –, de a külső szárnyfelületek felett az ún. lépcsős szárnyak használata megengedett. A szárny véglezáró elemeinek pedig 100mm-rel a referencia-sík felett kell elhelyezkedni.

Az első légterelő szárnyra tehát rendkívül szigorú előírások vonatkoznak. Az elmúlt években egyre nagyobb hangsúly került a csapatok által elvégzett fejlesztések folyamán az egyes elemek flexibilitásának biztosítására, ami azt jelenti, hogy az adott elem bizonyos része a versenyautó sebességének függvényében a ráható aerodinamikai terhelés hatására elhajlik, vagyis közelebb került a pálya aszfaltjához. Ezáltal pedig az érintett elem nagyobb mértékű aerodinamikai leszorító erőt képes előállítani, amely növeli az autó menetstabilitását, illetve javítja annak vezethetőségét.

A flexibilis aerodinamikai elemek kiszűrése érdekében az FIA úgy teszteli a versenyautók első légterelő szárnyait, hogy azt egy erre a célra készített tartókerethez rögzíti. Ezt követően hidraulikus munkahengerek által kifejtett nyomás útján terhelik meg azok végeit, és a rendszerhez illesztett mérőműszerek segítségével mérik a keletkezett nyomást, valamint a deformáció mértékét. A 2010-es Belga Nagydíjig 500N-os terhelést alkalmaztak erre a célra, melynek hatására a szárnyvégek elhajlásának mértéke nem haladhatta meg a 10mm-t. Az előzőleg említett spa-francorchampsi futamtól kezdődően bevezetett szigorításnak köszönhetően 1000N-ra növelték a vizsgálatnál alkalmazott terhelést, és az elfogadott deformáció maximális értéke pedig 20mm-re változott.

A mérések, illetve a tesztek alapján a versenyautóra nagyjából 110km/h-ás sebesség esetén hozzávetőlegesen 600kg-nak megfelelő leszorító erő hat. Ebből az első légterelő szárny két végére nagyjából 70kg jut. Mint ahogyan az a technikai szabályzatban is megtalálható, a versenyautó egyetlen egy aerodinamikai eleme sem lehet az autó referencia síkja alatt. Ha ez mégis megtörténne, akkor az érintett pilóta, illetve csapat bizton számíthat az FIA által kiszabott büntetésre.

 

A Nemzetközi Automobil Szövetség minden egyes versenyhétvégén szúrópróba szerűen ellenőrzi az egyes autókat, és ezen ellenőrzések alkalmával a fentiekben ismertetett módszert alkalmazzák. Az FIA szigorításában az előzetes információk szerint az áll, hogy az első szárnyak vizsgálatánál használt 1000N-os terhelés mellett a szárnyvégek elhajlásának nagysága nem lépheti majd túl a 10mm-es küszöbértéket.

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (4 votes cast)
VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 0 (from 0 votes)
Szigorítás várható a flexibilis első szárnyak ügyében (+Videó), 5.0 out of 5 based on 4 ratings


Címkék: , , , , , , , , ,


Ajánld a cikket ismerőseid számára:

Megosztás:
  • email
  • Facebook
  • Twitter
  • Tumblr
  • del.icio.us
  • LinkedIn
  • Posterous
  • Google Buzz
  • Google Bookmarks
  • Identi.ca
  • FriendFeed
  • Propeller
  • RSS

Hozzászólások (0)

Szólj hozzá...

* A mezők kitöltése kötelező!

*

Top
Dear F1 Fan,

You can translate the blog content to the next languages.

If you can't find your language below, please send me an e-mail to the istvan.papp[at]formula1tech.hu ([at]=@). Thank you for your cooperation.

Have a good reading!

Bye,
István Papp

Translator


Kedves Látogató!

Iratkozz fel a Formula1Tech Blog blogértesítő szolgáltatására, és minden egyes új bejegyzést meg fogsz kapni az e-mail postafiókodba.

Ehhez nem kell mást tenned, csak kattints az alábbi nyomógombra, és töltsd ki a kezdő oldal alján található regisztrációs lapot.

Köszönettel,
Papp István

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Dear Visitor,

Please subscribe to the Formula1Tech Blog newsletter, and you will get every new post delivered to your Inbox.

Just click to the button below and fill the registration form at the bottom of the home page.

Thank you,
István Papp

Ajnlom figyelmedbe a korbbi bejegyzseket:
Készülődés a garázsban (Scuderia Toro Rosso, Abu Dhabi Nagydíj, 2011)
Tovább fogyatkozik a Williams és a McLaren szakembergárdája

Alighogy befejeződött a Formula-1 2011-es idénye, nemcsak a pilóták, hanem egyes szakemberek tekintetében is beindultak az átigazolások. Legutóbb a Williams...

Hátsó kerékfelfüggesztés (Ferrari, Koreai Nagydíj, 2011)
Nyomórúd kontra vonórúd: Új felfüggesztéssel készül a Ferrari 2012-re

Az elmúlt 2011-es szezonban a Ferrari 150 Italia néven szerepelt konstrukció nem éppen az előzetes elvárások szerint teljesített. Természetesen ennek...

Patrick Head (Williams, Japán Nagydíj, 2011)
Patrick Head elhagyja a Williams F1-et

A Formula-1 egyik legrégebbi csapata, a Williams F1 alakulat egy újabb kiváló szakembertől válik meg a 2011-es év végén. Néhány...

Close