آنالیز فنی معرفی ماشین‌های فرمول یک 2022

فرمول یک ایران-در اینجا می‌خواهیم به آنالیز کلی فن‌آوری ماشین‌های 2022 بپردازیم. در واقع بررسی تک تک این ماشین‌ها کمی ناشیانه است. چون بخشی از ماشین‌‎های هر تیمی مخفی شده است و در رندرهای نهایی و ارائه شده کامل نیستند و مخفی کاری زیادی در رونمایی‌ها وجود دارد. به همین دلیل نمی‌توان به صورت دقیق و با جزئیات بالا در مورد تک تک این ماشین‌ها صحبت کرد ولی می‌توان به بعضی از جزئیات دیده شده، اشاره کرد و مخاطبان را با آن‌ها آشنا نمود. معتبرترین تحلیل و بررسی در تست‌ها و اولین گرندپری‌های فصل شکل می‌گیرد و قابل اطمینان‌تر است. در ادامه مقاله با ما همراه باشید.

بدنه

بدنه ماشین‌های جدید شامل دو فلسفه کلی می‌شود. همانطور که در عکس بالا مشاهده می‌کنید، تیم‌ها از یک بدنه حجیم مثل استون مارتین AMR22 یا یک بدنه باریک مثل مکلارن MCL36 استفاده می‌کنند. ولی نکته‌ای در این میان نهفته است. این نکته آن است که چرا این دو فلسفه محبوبیت دارد. البته باید به این نکته توجه کنیم که شبیه بودن هر دو فلسفه به شیشه نوشابه هدف اصلی تیم ها می‌باشد. یعنی در هر دو فلسفه چه حجیم و چه باریک، در انتها شما باید برای تامین هوای مورد نیاز دیفیوزر، به باریک شدن انتهای کاور اقدام نمایید.

فلسفه اول یعنی بدنه حجیم، به دلیل داشتن لوور (بازشوهای متعدد پشت سر هم بر روی کاور موتور) باعث ایجاد جریان هوای گرم موتور و رادیاتورها به بخش عقبی و المان‌های بال عقب و دیفیوزر می‌شود. این مساله باعث افزایش دانفورس در بخش‌های عقبی ماشین می‌گردد. همچینی خروجی انتهایی که اگزوز در آن قرار دارد بسیار باریک است.

فلسفه دوم یعنی بدنه باریک، باعث ایجاد و شکل‌گیری بدنه به شیشه نوشابه می‌شود و بیشترین میزان هوای ممکن را به سمت دیفیوزر هدایت می‌کند. که در اینجا نیز باعث افزایش دانفورس در المان‌های عقبی ماشین بخصوص در بخش بالایی دیفیوزر می‌شود. اینجا تیمها می‌توانند انتهای خروجی بزرگتری داشته باشند و هوا گرم را به سمت المان های بالایی دیفیوزر هدایت کنند.

یعنی هر دو مساله به افزایش دانفورس می‌انجامد ولی تفاوت‌ها تنها به این نکته ختم نمی‌گردد. به همین دلیل باید بخش‌های دیگر را نیز بررسی کنیم.

اتفاق دیگری که در ماشین‌ها به صورت عمده افتاده است. افزایش سطح ورودی رادیاتورها است که همین موضوع باعث شکل‌گیری یک سطح مناسب برای برقراری جریان به سمت دیفیوزر شود(همانطور که در عکس بالا مشاهده می‌کنید). این اتفاق در تیم‌ها به دلیل نبود بارج بورد افتاده است که باعث به وجود آمدن روشی عاقلانه و حساب شده از طرف تیم‌ها شده است.

بال جلو

در اینجا نیز تیم‌ها روش‌های متفاوتی را در پیش گرفته‌اند. به طور کلی، روش اول استفاده از سه فلپ بال است. در روش دوم استفاده از چهار فلپ است، که فلپ چهارم یا به نوک ماشین متصل است و یا نیست.

استفاده از فلپ چهارم باعث ایجاد جریان بهتر در زیر ماشین می‌شود و کنترل جریان‌های زیرین بال راحت‌تر است. در تصویر بالا، نوک فلب چهارم به سمت بالا رفته است تا جریان هوا را به سمت پایین هدایت کند.(فلش قرمز). برای کنترل توربولانس‌های سطح تایر و آسفالت، انتهای هر فلپ با ارتفاع نسبی از هم قرار گرفته‌اند که در سطوح مختلف جریان‌های یکسانی را ایجاد کنند.(فلش آبی) همچنین برای کنترل هوای بیرون تایر با استفاده از المان عمودی بال جلو( فلش سفیده) کنترل بیشتری در کانالیزه کردن هوای کثیف تایر ماشین خواهند داشت.

همچنین المان بالایی تایرها که به صورت یک شبهه مثلث است باعث کنترل هوای کثیف تایر در سطح مورد نظر می‌شود. فاصله تایر با بخش انتهایی داکت ترمز، باعث کنترل بهتر هوای تولید شده کثیف از طرف تایر می‌شود. که در ماشین فراری و مکلارن کاملا قابل مشاهده است.

اتفاق دیگری که در تیم‌های دیگر نیز مثل مرسدس رخ داده است. عرض بیشتر المان‌های بال در قسمت خاصی از بال می‌باشد. در واقع تولید دانفورس در آن قسمت بیشتر است و تیم‌ها نسبت به استخراج آن اقدام کرده‌اند ولی در قسمت‌های دیگر بال این موضوع کمتر است و نیازی به عرض بیشتر نیست.

تنها تیمی که از ورودی هوای کوچک روی نوک دماغه استفاده کرده است، تیم فراری است. شکل این ورودی هوا مثلثی است.

همچنین بعضی از تیم‌ها از ارتفاع دهنده فلپ عقبی بال جلو مثل مرسدس استفاده نمی‌کنند. یعنی در اینجا نیازی به تنظیم فلپ در بال ندارند که کمی شبهه برانگیز است و می‌توان در نظر داشت که این بال جلو، بال اصلی ماشین نیست، یعنی چیزی را مخفی می‌کنند. یا اینکه به آن چیزی که نسبت به آن واقف هستند، کاملا اشراف دارند.

سیستم تعلیق ماشین

همه ماشین‌ها جز یکی از تیم‌ها تا الان از سیستم تعلیق PUSH-ROD در جلو و سیستم تعلیق PULL-ROD در عقب استفاده می‌کنند. آن تیمی که خلاف جهت شنا کرده است، مکلارن می‌باشد. برای سیستم تعلیق جلو از PULL-ROD و برای عقب از PUSH-ROD استفاده کرده است.

PUSH-ROD یا سیستم تعلیق فشاری از سال‌های اول دوران هیبرید شروع شد و بین تیم‌ها گسترش یافت. سیستم تعلیق به صورت فشاری با استفاده از ترکیب یک فنر و یک سیستم هیدرولیکی کوچک که معمولا شامل چند سیلندر هیدرولیکی است، برای جذب نیرو برخورد لاستیک با موانع پیست کاربرد دارد. این سیستم معمولا در جلوی خودرو استفاده می‌شود و ماشین‌ها از سال 2014 از این روش بهره برده‌اند و بر روی این سیستم بسیار نوآوری و بروزرسانی صورت گرفته است. جز فراری که در سال 2014 و 2015 از روش PULL-ROD برای سیستم تعلیق جلو استفاده کرد. در حال حاضر اقدام عجیب مکلارن در تغییر سیستم تعلیق جلو به PULL-ROD است.

PULL-ROD یا سیستم تعلیق کششی که از سال‌های ابتدایی دوران هیبرید برای سیستم تعلیق عقب استفاده می‌شود. سیستم تعلیق کششی به صورت یک سیستم کامل که متشکل از دو سیندر هیدرولیکی در ترکیب با دو فنر فلزی، کار کنترل فشار های ناشی از موانع پیست را برعهده دارد. هر تیم روش مخصوص خود را برای آرایش این دو سیلندر و فنر دارد ولی در حالت کلی بروز رسانی‌های زیادی اتفاق افتاده است و تیم‌ها تاکنون از این روش برای سیستم تعلیق عقب استفاده می‌کنند. ولی تیم مکلارن در اقدامی دوباره عجیب سیستم تعلیق عقب را نیز به PUSH-ROD تغییر داده است.

داستان تغییر سیستم تعلیق جلو و عقب مکلارن، به آرایش بهتر و آیرودینامیکی مناسب سیستم تعلیق جلو و عقب کمک می‌کند. بهترین آرایش سیستم تعلیق جلو از نظر آیرودینامیکی، متعلق به مرسدس است. باید دید این آرایش از نظر عملکرد مکانیکی نیز مورد پسند راننده‌ها قرار می‌گیرد و کاربرد خود را نشان می‌دهد! ولی همانطور که سال پیش گفتیم در سیستم‌های تعلیق، برتری نسبی با ردبول است. دلیل این موضوع ارتقا زود هنگام ردبول در سال‌های گذشته و آزمودن روش‌های مطلوب از طرف این تیم بوده است که باعث می‌شود از نظر عملکرد بهتر از دیگر تیم‌ها باشد.

تونل ونتوری

تونل جدیدی که طبق مقررات به ماشین‌های امسال اضافه شده است ونتوری نام دارد. کاربرد این تونل هدایت هوا از زیر ماشین با سرعت بالا که باعث مکش بالا می‌شود و در نتیجه ماشین را به آسفالت می‌چسباند. همچنین کار آن انتقال هوای تمیز به دیفیوزر است. همان طور که می‌دانید بارج بورد نیز پس از استفاده طولانی مدت در فرمول یک، در نتیجه تغییر و تحولات جدید این رقابت‌ها، حذف شده است. ولی یک المان از آن هنوز باقی است که در تصویر بالا با رنگ آبی بر روی ماشین فراری F1-75 مشاهده می‌کنید. این یک Vane یا صفحه هدایت جریان است.

البته دیگر تیم‌ها هم از این المان به روش‌ها و اندازه‌های مختلف استفاده کرده‌اند. ولی نکته اصلی ندیدن جزئیات زیاد از نحوه قرار‌گیری المان‌های ورودی تونل ونتوری می‌باشد. در بین تمامی تیم‌ها فقط مرسدس است که جزئیاتی را به ما نشان می‌دهد.

در تصویر بالا ما دو فلش مشاهده می‌کنیم. فلش آبی سطح بیرونی و بارج بورد مانند تونل است که در حداکثر میزان خود مشاهده می‌شود. دلیل استفاده حداکثری از این قسمت به دلیل هدایت و کنترل هوای مورد نظر جهت جلوگیری از ورود هوای آشفته تایرها به قسمت کف ماشین و تونل ونتوری می‌باشد. فلش قرمز، سطح بالایی تونل را نشان می‌دهد که چگونه تیم مرسدس هوا را از کنار و زیر ورودی‌های رادیاتورها به سمت دیفیوزر و کف ماشین هدایت می‌کند. همچنین ما حداکثر میزان تعداد VANES یا صفحه های هدایت کننده جریان تونل ونتوری را مشاهده می‌کنیم. این میزان 4 عدد است. علت استفاده از این صفحه‌های هدایت کننده به دلیل هدایت هوا در شدت(سرعت) جریان‌های مختلف برای کنترل بهتر و به حداکثر رساندن چسبندگی و کارکرد ایده‌آل‌تر دیفیوزر می‌باشد.

هالو و باله‌های هدایت کننده

Halo یک قسمت حیاتی از هر ماشین فرمول یک است. این وسیله در چندین و چند برخورد جان بسیاری از راننده‌های حال حاضر را نجات داده است. ولی غیر از کاربرد ایمنی آن، کاربرد آیرودینامیکی نیز دارد. تیم‌های مختلف از جمله فراری و مکلارن از باله‌های هدایت کننده جهت تنظیم و هدایت جریان‌های هوا برای مقاصد خاص استفاده می‌کنند.(فلش آبی) همچنین برای کنترل بیشتر، تیم‌ها از اتصال‌دهنده‌های آینه به بدنه کاکپبت و بالای ورودی هوای رادیاتورها، جهت ایجاد و هدایت جریان هوا استفاده می‌کنند.(فلش قرمز) در نهایت برای تامین هوای بیشتر برای استفاده دیفیوزر و همچنین کنترل جریان‌های هوا برای کنترل آشفتگی‌های تایر عقب از آن بهره می‌برند.

کاور موتور و ورودی‌های رادیاتور

عجیب‌ترین فلسفه ماشین‌های فرمول یک مربوط به تیم فراری است. تصویر بالا شکل کمانی بدنه و همچنین حفره جالب این قسمت را نشان می‌دهد. ولی چرا فراری به این سمت رفته است.

همانطور که در تصاویر بالا می‌بینید، تیم فراری با خالی کردن این بخش سبز رنگ که با کمک پکیج جمع و جور خود به وجود آورده است، باعث ایجاد یک جبهه هوایی برای ارسال هوای گرم موتور و رادیاتورها به سمت بال و المان‌های بالایی دیفیوزر است. دو دایره سبز رنگ تصویر بالا مکان شروع و پایان این قسمت را نشان می‌دهد و مساحت برداشته شده را با رنگ سبز مشاهده می‌کنیم.

انتهای این قسمت سبز رنگ یک سطح رو به بالا وجود دارد که باعث ایجاد دانفورس از این هوای گرم می‌شود و هوا را نیز با سمت بالا و بال عقب هدایت می‌کند. شکل مارپیچی این بازشو‌های متعدد پشت سر هم بر روی کاور موتور، به هدایت و ایجاد جریان‌های مارپیچی، جهت افزایش دانفورس در المان‌های دیفیوزر و بال عقب کمک می‌کند. این تنها نکته عجیب ماشین فراری نیست، بلکه نسبت به دیگر تیم‌ها، ورودی‌های رادیاتور این تیم عریض‌تر است و کاملا فضای بیشتری را اشغال می‌کند. ولی در تیم‌های دیگر عرض ورودی های هوا کمتر است.

البته باید عنوان کرد، تغییر اصلی امسال در ارتفاع گرفتن ورودی‌های رادیاتورها است، که به بیشترین میزان خود طی سالیان اخیر رسیده است. این مساله به صورت عمده جهت راحت‌تر رساندن هوای تمیز به سمت عقب و دیفوزر می‌باشد. که کارکرد دیفیوزر را افزایش می‌دهد. در تصویر بالا که از ماشین AT03 آلفاتائوری می‌بینیم این مساله کاملا قابل مشاهده است.

در ماشین مرسدس کمی تفاوت وجود دارد و آرایش ورودی‌های رادیاتورها و کوچک‌تر شدن پکیج موتور باعث به وجود آمدن یک سطح یک‌دست برای هدایت هوا شده است. ابتدا از روی ورودی هوا رادیاتورها، جریان هوا به سمت پایین حرکت می‌کند که به حالت S انگلیسی باز شده، در می‌آید. سپس هوا بدون مشکل و توربولانس اضافی همراه با هوای زیر و کنار به سمت دیفیوزر هدایت می‌شود. تنها مورد عجیب کم حجم بودن انتهای کاور در جایگاه قرارگیری اگزوز است. این مورد در پیست‌های گرم حتما تغییر خواهد کرد. به دلیل اینکه تیم‌هایی که از بدنه باریک‌تر و کاور جمع و جورتر استفاده می‌کنند، حق استفاده از بازشو بر روی کاور را طبق مقررات ندارند. بلکه می‌تواند انتهای کاور موتور بزرگتر و حجیم‌تر باشد.(نظیر مکلارن)

کف ماشین

تا اینجای معرفی‌ها و رونمایی‌ها، کمتر تیمی را دیده‌ایم که نشان از تغییرات عمده نسبت به قوانین داشته باشد. تنها فراری و مرسدس بوده‌اند که گونه خاصی از کف را معرفی کرده‌اند. فراری با استفاده از یک المان اتصالی که حالتی بال شکل دارد و مرسدس که همان کف موج‌دار سال گذشته را استفاده کرده است. دلیل این موضوع ایجاد جریان هوای مارپیچی جهت افزایش دانفورس در المان‌های عقبی ماشین می‌باشد. تیم‌های دیگر چندان ویژگی‌های مشخصی از این قسمت رونمایی نکرده‌اند و یکی از مکان‌هایی است که برای آگاهی بیشتر باید منتظر تست‌های اول فصل باشیم.

سیستم تعلیق عقب

بین سه تیم برتر، فراری تنها تیمی هست که به تازگی نسبت به تغییرات سیستم تعلیق عقب دست زده است. سال پیش ردبول و مرسدس این کار را انجام دادند و امسال به بروزرسانی آن اقدام کرده‌اند. قسمت سبز روشن همان PULL-ROD است و قسمت سبز تیره که بالاتر قرار دارد دوشاخ بالایی سیستم تعلیق است. قسمت بنفش رنگ مربوط به شفت انتقال نیرو می‌باشد و قسمت آبی رنگ لگ پایینی سیستم تعلیق است که به جداره گیربکس متصل شده است.

بال عقب

در بین تمامی رونمایی‌ها فقط دو تیم فراری و مرسدس از دی آر اس رونمایی کرده‌اند و جای این المان بر روی بال در رونمایی دیگر تیم‌ها نبوده است و یا مخفی شده است. همچنین تفاوت بین تیم‌ها در نحوه شکل و خمش بال عقب متفاوت است. مرسدس از یک شکل W مانند استفاده کرده است ولی فراری از یک بال V شکل قاشقی استفاده نمود. همچنین در شکل باله‌های عمودی بال نیز، تیم‌ها روش‌های دیگری نیز اتخاذ کرده‌اند. مثلا بعضی تیم‌ها لبه‌های مستقیم‌تر و یا کمانی استفاده کرده‌اند و یا از بازشوهایی بر روی دیواره بال‌ها بهره برده‌اند. همچنین امسال از دو المان دو فلپی که در پایین بال‌ها در جلوی اگزوز استفاده می‌شود. این المان جزو دیفیوزر محسوب می‌گردد.

تقریبا به تمامی قسمت‌های مهم اشاره کردیم ولی متاسفانه تنها بخشی که هیچ اطلاعاتی را نمی‌بینیم، دیفیوزر است. به همین دلیل اینجا به انتهای مطلب این مقاله می‌رسیم.

ممنون که با ما همراه بودید، در ادامه مقالات بیشتری در مورد بخش فنی و تحلیلی در اختیار شما قرار خواهیم داد.