نگاهی به نسل جدید خودروهای فرمول 1؛ بازگشت گراند افکت پس از 40 سال

به مناسبت آغاز فصل جدید مسابقات فرمول 1 2022 قصد داریم تا به مهم ترین تغییرات از جمله اضافه شدن گراند افکت (اثر زمین) به خودروهای جدید فصل 2022 بپردازیم. در ادامه نیز نگاهی به خودروهای فصل جدید خواهیم کرد تا به طور ملموس تری تغییرات را بررسی کنیم.

رقابت‌های فرمول 1 و متولی اصلی آن یعنی سازمان جهانی اتومبیل رانی FIA هر چند سال با تغییرات قوانین در بخش های مختلف، امکان معرفی نسل جدیدی از خودروها را فراهم می‌کند.

پیش از این قرار بود تغییرات عمده در فصل 2021 صورت بپذیرد. که پس از شیوع کرونا یک فصل کامل عقب افتاد.

FIA با هدف‌های مختلفی از جمله رقابت نزدیک‌تر خودروها، ایجاد محدودیت و سقف بودجه برای تمامی تیم‌ها و خودروهای با طراحی ساده‌تر و زیباتر قوانین جدیدی را برای این فصل در نظر گرفته است.

مهم ترین تغییرات فصل 2022

اولین تغییر اساسی استفاده از لاستیک‌های پیرلی به ابعاد 18 اینچ با پهنای بیشتر و ترمزهای بزرگتر برای این فصل از رقابت‌ها است.

این افزایش ابعاد با هدف ایمنی بالاتر و کاهش لرزش و موج ایجاد شده در لاستیک‌های 13 اینچ قبلی است.

گرچه به واسطه استفاده از چرخ‌های بزرگ‌تر وزن کلی خودرو 38 کیلوگرم بیشتر شده است.

تغییر مهم دیگر اضافه شدن گراند افکت (اثر زمین) پس از 40 سال ممنوعیت در رقابت‌های فرمول 1 بوده است.

مهم ترین دلیل استفاده مجدد از گراند افکت اختلال هوایی بسیار شدیدی است که بر روی سطح خودرو فرمول 1 ایجاد می‌شود.

این اختلالات باعث می‌شود تا دنبال کردن خودروی جلویی کار بسیار مشکلی باشد و خودروی عقب بیش از نیمی از نیروی رو به پایین (Down Force) خود را از دست می‌دهد.

گراند افکت در دهه 70 تا 80 میلادی توسط کالین چپمن موسس شرکت و تیم لوتوس معرفی شد اما سپس به علت مسائل ایمنی استفاده از آن ممنوع شد.

در آن سالها استفاده از بال‌های بزرگ در بخش انتهایی خودرو برای تولید نیروی رو به پایین رایج بود.

اما این بال‌های بزرگ نیروی درگ (پسار) ایجاد می کردند.

کالین چپمن با هدف ایجاد نیروی رو به پایین به جای بال بزرگ از تونل‌های تعبیه شده در بخش زیرین خودرو استفاده کرد.

کالین چپمن از تونل ونتوری در مکانیک سیالات برای تولید گراند افکت و در نتیجه نیروی رو به پایین استفاده کرد. تونل ونتوری در واقع با ایجاد تغییر مسیر هوا یک نوع مکش و خلا ایجاد می‌کند.

هوای با فشار بالا در ابتدای تونل تبدیل به هوای کم فشار در وسط تونل می‌شود و در همین نقطه نیز بیشترین نیروی رو به پایین ممکن بر اثر این تغییر ایجاد می‌شود.

هوا با گذر از تونل مجددا پر فشار می‌شود و به سرعت از بخش دیفیوزر قرار گرفته در انتهای خودرو خارج می‌شود.

خودروهای قدیم فرمول 1 از یک کفی جداگانه برای ایجاد این تونل استفاده می‌کردند. در صورت شکستن و تغییر ساختار تونل رانندگی با آن بشدت خطرناک می‌شد.

حال سازمان جهانی امکان استفاده از یک کفی جداگانه را به تیم‌ها نداده است و تنها یک ورودی و خروجی مشخص را برای ایجاد گراند افکت در خودروها امکان پذیر کرده است.

این کانال‌ها به طور جداگانه به چرخ‌ها متصل می‌شوند و جدای از شاسی اصلی خودرو هستند.

در نتیجه با ارتعاشات منتقل شده به شاسی خودرو حرکت نمی‌کنند و این مسئله باعث افزایش ایمنی می‌شود.

در نتیجه اضافه شدن گراندافکت به خودروهای فرمول 1 طراحی کلی بال جلو و عقب بشدت ساده شده است تا کمترین اختلال هوایی ممکن را ایجاد کند.

همچنین بالچه‌های بر روی چرخ‌های جلو تعبیه شده است تا اختلال هوا را کم کند و یک جریان آرام و پایدار ایجاد کند.

در نهایت نیز فاصله بین دو محور خودروها نیز کاهش پیدا کرده است.

از دیگر تغییرات مهم باید به استفاده از سوخت جدید E10 در رقابت‌های فرمول 1 اشاره کرد. این سوخت حاوی 10 درصد اتانول است. پیش از این در مطلبی به طور کامل به این موضوع پرداخته بودیم.

در بخش قوای محرکه نیز تغییرات اساسی توسط تولیدکنندگان قوای محرکه صورت پذیرفته است. زیرا تا سال 2025 امکان ارتقای اساسی و تغییر کلی آن وجود ندارد.

در حال حاضر تمامی تیم‌ها از خودروهای فصل جدید خود رونمایی کرده‌ا‌‌ند و اولین تست‌ها در پیست بارسلونای اسپانیا در حال برگزاری است.

مرحله بعدی تست نیز در بحرین خواهد بود و پس از آن به طور رسمی فصل آغاز می‌شود.

گرچه خودروها تا رسیدن به اولین مسابقه تغییرات زیادی خواهند داشت.

اما از همین حالا می‌توان نگاه کلی به طراحی کاملا جدید آن ها انداخت و تفاوت‌های بسیار زیاد آن‌ها را مشاهده کرد.

نگاه کلی به خودروی جدید 3 تیم برتر فصل گذشته رقابت ها

اول به خودروی فراری یعنی F1-75 خواهیم پرداخت که به زعم بسیاری از دوست دارن و کارشناسان یکی از زیباترین خودروی های فرمول 1 است.

فراری با یک طراحی انقلابی در تمامی ابعاد وارد میدان شده است.

بال جلو به نوک دماغه متصل است و طراحی آیرودینامیکی آن نیز به صورت جریان هوا به دو بخش کناری بال (Outwash) است.

در بخش سایدپاد یا همان محفظه کناری موتور و رادیاتور خودروها نیز فراری انقلابی ظاهر شده است و خروجی هوای گرم تولید شده توسط موتور را در این بخش قرار داده است.

در بخش تعلیق نیز فراری از سیستم پوشراد (اتصال از بالا به پایین) در محور جلو و سیستم پولراد (اتصال از پایین به بالا) در محور عقب استفاده کرده است.

تیم بعدی که به آن خواهیم پرداخت مرسدس است.

قهرمان 8 دوره گذشته رقابت‌های فرمول 1 نیز با حفظ فرمول موفق گذشته خود. تغییرات را به خودروی جدید خود آورده است.

همچون فراری بال جلو به نوک دماغه متصل است و طراحی آیرودینامیکی آن نیز به صورت جریان هوا در بخش داخلی بال (Mid loaded) است.

پهنای ساید پاد مرسدس به طور قابل توجهی باریک است و امکان گذر جریان هوا با سرعت و فشار بالا را در این ناحیه ممکن می‌سازد.

در بخش تعلیق نیز مرسدس شبیه به فراری است و از پوشراد در جلو و پولراد در عقب استفاده کرده است.

و در نهایت به ردبول می‌رسیم که اولین بار در دوران هیبریدی شدن خودروهای فرمول 1 توانست مرسدس را در بخش راننده شکست دهد و عنوان قهرمانی سال 2021 به مکس ورشتاپن هلندی رسید.

ردبول یک طراحی تهاجی و رادیکال را اخذ کرده تا از همان ابتدای فصل به جنگ قهرمانی با مدعی اصلی یعنی مرسدس بپردازد.

بال جلو ردبول بر خلاف فراری و مرسدس از نوک دماغه جدا است اما همانند مرسدس جریان اصلی هوا را از بخش داخلی بال انتقال می‌دهد.

در بخش سایدپاد و طراحی ورودی گراند افکت ردبول به شدت تهاجمی و باریک ظاهر شده است.

تا امکان تولید بیشترین نیروی رو به پایین را در این بخش فراهم کند.

این مسئله در بخش انتهایی خودرو و طراحی کلی دیفیوزر نیز مشاهده می‌شود.

ردبول همچون مک لارن از تعلیق پولراد در محور جلو و پوشراد در محور عقب استفاده کرده که معکوس دو تیم فراری و مرسدس است.

در پایان باید دید که آیا تغییرات گسترده ایجاد شده باعث نزدیک‌تر شدن رقابت‌ها و افزایش هیجان در بالاترین سطح مسابقات اتومبیل رانی خواهد شد یا خیر.