Napokkal az évad első versenye előtt a McLaren MP4/25-ösén egy légbeömlőnyílást lehetett megfigyelni az alvázon., és egy speciálisan kialakított motorborítást, az úgynevezett cápauszonyt. Később kiderült, hogy ennek fontos szerepe van a csapat F-csatorna rendszerében.
Ahogy az lenni szokott minden komolyabb újításnál, először a többi csapat illegálisnak találta a McLaren aerodinamikai megoldását, és tiltakozott a használata ellen. (A tiltakozás alapja az volt, hogy a szabályzat kimondja, hogy a Formula-1-es autókon nem alkalmazhatnak mozgó aerodinamikai elemeket.) Az FIA viszont szabályosnak ítélte az innovációt - mondván, hogy a pilóta nem része az autónak -, és a pályán is hatásosnak mutatkozott az elem, nyilvánvalóvá vált, hogy nemsokára minden csapat elkészíti a saját rendszerét.
Mit érdemes tudni a hátsó szárnyakról?
A Formula-1-es autók egyik legfontosabb tényezője az aerodinamika, más néven légáramlástan.A mérnökök a '60-as években az áramvonalasítással is elkezdtek foglalkozni, remélve, hogy így sebességnövekedést érhetnek el. Az első szárnyakat a Ferrari alkalmazta először a '60-as évek elején, míg a hátsó légterelők kicsivel később jelentek meg. A spoilerek idővel olyan magasra emelkedtek, hogy balesetveszélyesek lettek és később szabályozták méreteiket. A "wing-cart" a Lotus fejlesztette ki (Lotus 78). Az ötlet a repülőgépek szárnyaiból jött, csak míg ott felhajtóerőt érnek el a szárnyak segítségével, a Formula-1-ben (a fordított alaknak köszönhetően) leszorítóerőt generálnak. Ez a szívó erő a légellenállás büntetése nélkül hoz létre leszorító erőt, ezért nagyon hatékony.
A működés lényege:
Ez a videó a légáramlást mutatja be, a szárny meredekségétől függően:
A levegő a szárny felső felületén viszonylag rövid utat tesz meg (a különböző íveknek köszönhetően), míg az alsó felületén hosszabbat. A rövidebb út miatt lassabban áramlik a levegő (egységnyi idő alatt rövidebb utat tesz meg), míg alul a levegő sebessége nagyobb (hiszen ugyanannyi idő alatt hosszabb utat tesz meg), majd a szárny végén egyszerre találkoznak. Ennek következtében a nyomás a szárny felett magasabb, míg alul alacsonyabb, így a szárnyat - és ezzel együtt az autót is - az aszfalt felé szorítja.
A következő videó ezt a folyamatot mutatja be. A piros a magasabb, míg a kék az alacsonyabb légnyomást jelenti a szárny körül.
A leszorítóerő hatása mellett viszont van egy káros hatása is. mivel maga a szárny a légáramlat útjába lép, akadályozza a zavartalan haladásban, és a légterelőelemet elhagyva egy légörvény alakul ki, ami légellenállást okoz. Ez a légellenállás hatással van az autó végsebességére (negatív irányban), és az versenyautó fogyasztására. Így a mérnököknek és a tervezőknek komoly feladat, hogy úgy vezessék el ezeket a káros légáramlatokat (bizonyos terelőelemekkel), hogy azok minél kisebb légörvényeket okozzanak.
A szárny mögött kialakuló légörvény:
A hátsó légterelők az összes leszorítóerő kb. 35-40%-át adja a szárnyak segítségével, de ezen elemek beállításának a szöge rontja a légellenállást.
Ha egy csapat nagyobb leszorító erőt szeretne előállítani az autó hátsó részén, akkor a hátsó légterelőkön a szárnyakat meredekebbre állítják. Ekkor viszont romlik a légáramlás (a meredekebb állás miatt a levegő nagyobb felületen ütközik), ami a végsebesség rovására megy.
Ennek az ellentéte, ha a csapat nagyobb végsebességre törekszik, akkor a szárnyakat kisebb szögben állítják be (laposabbra), ami segíti a levegő áramlását (könnyebben, kevesebb akadállyal ütközve halad át az elemeken), viszont kevés leszorítóerőt produkál.
Ez a kettősség a mérnököknek komoly feladatot ad, hisz minden pályán - karakterisztikától függően - meg kell találni azt a kompromisszumot, ami a megfelelő leszorítóerő, és a maximális végsebesség között van. A legkönnyebb feladatuk a mérnököknek - ahová egyébként minden évben speciális szárnyakkal is készülnek a csapatok -, Monza és Monaco. Míg Monzában a hosszú egyenesek és a kevés kanyar miatt a végsebesség fontosabbnak mondható, mint a leszorítóerő, itt szinte minimális a hátsó szárnyak dőlésszöge. Monaco ennek az ellentéte, ahol a rengeteg kanyar miatt és a kevés egyenesnek köszönhetően szinte teljesen meredek hátsó szárnyelemeket használnak, nagyon nagy leszorítóerőt produkálva ezzel.
Összefoglalva: ettől az aerodinamikai elemtől függ, mekkora leszorítóerő ébred a hátsó tengelyen, mekkora erő viszi át a motorteljesítményt az útra, hiszen hiábavaló a lóerő, ha kipörögnek a kerekek. Ugyanakkor, ha nagy a leszorítóerő, nő a légellenállás, az autó fogyasztása a gumikopás, s nem utolsó sorban a hosszú-hosszú egyenesekben túl lassú lesz a kocsi.
Emiatt nagyon ötletes és fontos része a McLareneknek az F-csatorna. Hiszen a meredekebb szárnybeállításokkal elérik a kívánt leszorítóerőt a kanyarokban, és habár ezzel veszítenek a végsebességen, az új elem segítségével ezt a veszteséget kompenzálják.
A McLarenek alvázába egy csatorna rendszer lett tervezve, ami a versenyzők a lába mellett halad el, és a hátsó szárnyba érkezik a cápauszonyon keresztül. Azáltal, hogy a versenyző a térdével irányítja a légáramlást, ezzel el tudja érni, hogy a speciálisan kialakított hátsó szárnyra irányuljon, és ezzel körülbelül 5-7 km/h-s plusz sebességet érhetnek el az egyenesekben.
Amikor a pilóta a csatornára teszi a térdét - könyökét a Sauber esetében -, arra kényszerítik a légáramlást, hogy az az autón keresztül, a cápauszonyon át, a hátsó szárny hátsó oldalán kialakított kijárat felé haladjon. Ez a plusz légáramlat hátsó szárny alsó részén kialakított résekre van ráirányítva, ami így megbontja a terelőelem légellenállását.
Egyrészt kicsit szétnyitja a rést, így lecsökken a szárny légellenállása - kisebb felülettel ütközik az áramlat -, ezzel nagyobb végsebességet tudnak elérni. Másrészt a levegő gyors áramlása esetén keletkezik levegőmolekuláknak egy olyan rétege, ami hozzátapadnak a szárny elemeihez. Így ez az elvezetett levegő "lefújja" ezt a rátapadt réteget, megbontva és megzavarva ezzel a légtömeg haladási irányát. Ez az eljárás csökkenti a hátsó leszorítóerőt mindaddig, amíg a versenyző a térdével befogja a lyukat.
 |  |
Amint leveszi erről a térdét a csatornáról, a levegő a cockpitbe áramlik, amely így hűti a versenyzőt is. Emellett a beáramló levegő nem bontja meg az autó aerodinamikáját, a hátsó szárny pedig biztosítja az kellő leszorító erőt.
Mivel a rendszer nyilvánvalóan hatékonynak bizonyult a versenyeken, több csapat is elkezdte elkészíteni a hasonló rendszerét. A Sauber csapat már a Ausztrál Nagydíjon kipróbált egy hasonló rendszert, míg a Ferrari és a Mercedes a Kínai nagydíj szabadedzésén próbálgatott a McLarenéhez hasonló elemeket. A Red Bull csapata a tervek szerint a Spanyol Nagydíjon mutatja be a saját F-csatornáját. A fejlesztés persze nem lesz könnyű, mert az FIA által az idény előtt homologált kasztnin utólag már nem lehet módosítani
A Sauber rendszere:
A Sauber csapat a McLarennel ellentétben nem a pilótafülke lábhoz közeli részébe építette be az F-csatorna légbeömlő nyílását, hanem az autó oldalszekrényének a tetején. Ezt a rendszert a versenyző a könyökével tudja aktiválni. Amikor a könyökével elzárja a levegő útját a cockpit felé, akkor a levegő a motorburkolati elem alatt/keresztül jut el a cápauszonyban kialakított légcsatornába az airbox mögött. A Sauber kialakításában a cápauszony a hátsó légterelő szárny főprofiljához csatlakozik, ellentétben a McLaren megoldásával.
 |  |
A Ferrari rendszere:
A Kínai Nagydíjon a Ferrari is kipróbált egy módosított cápauszonyt Fernando Alonso autóján. Egyelőre nem lehet tudni, hogy az miként kerül beépítésre az F10-es modellbe, és hogy mikor kezdik el élesben használni. Az F-csatornáról Alonso a következőt nyilatkozta:
„Az F-csatorna még nem aktív. Megerősítés, valamint ellenőrzés céljából teszteltük a motorborítás és a hátsó szárnyak egyes részeit, az aerodinamikai adatokat azonban egyelőre még csak most gyűjtjük. A rendszer azonban nem volt tökéletes. Még semmi nincs belőle a pilótafülkében, mivel a rendszer még nem teljes. A motorborítást a szabvánnyal való összehasonlítás érdekében teszteltük, de nem vettem észre semmit."
Arról, hogy a rendszer mikor lesz kész egyelőre nem tudni, Chris Dyer, a csapat főmérnöke csak arra utalt a Kínai Nagydíjon, hogy folyamatban van a rendszer fejlesztése.
"Vannak bizonyos elemek az új hátsó szárny-koncepcióhoz, amelyeket szerettünk volna leellenőrizni, mielőtt teljesen kidolgozzuk a következő versenyekre."
A Spanyol Nagydíjon viszont már a Ferrari is használta a pilótafülkéből irányítható F-csatornát. A Ferrari úgy alakította ki a rendszerét, hogy a pilóta a bal kézfejével tudja aktiválni a rendszert, de emiatt kicsit lazábban kell fogniuk a kormányt, így ezt többen is veszélyesnek ítélték meg. Fernando Alonso elmondta, hogy a Török Nagydíjra egy továbbfejlesztett rendszerrel állnak majd elő, és hogy szerinte nem veszélyes a megoldásuk, hisz a kormányt soha nem engedi el.
Videó a Ferrari F-csatornájának az aktiválásáról. Érdemes Alonso bal kezét figyelni:
A Ferrari mellett a Mercedes csapata is kipróbált egy módosított motorborítást Michael Schumacher autóján, és a Williams csapat is Rubens Barrichello versenygépén. A Red Bull csapatfőnöke, Cristian Horner nem régiben úgy nyilatkozott, hogy nem siettetik a saját tervezésű F-csatornájuk mihamarabbi bevezetését.
források:
http://www.f1technical.nethttp://www.racecar-engineering.com
http://scarbsf1.wordpress.com
http://gpupdate.net
Másrészt a levegő gyors áramlása esetén keletkezik levegőmolekuláknak egy olyan rétege, ami hozzátapadnak a szárny elemeihez. Így ez az elvezetett levegő "lefújja" ezt a rátapadt réteget, megbontva és megzavarva ezzel a légtömeg haladási irányát.
Ezt hívják határréteg lefújásnak.
Csak ennyit még hozzá.Profi mint a diffúzoros írás!!
