WIADOMOŚCI

Aerodynamika w Formule 1
Aerodynamika w Formule 1
Współczesny bolid Formuły 1 ma więcej wspólnych cech z myśliwcem, czy wahadłowcem NASA niż ze zwykłym pojazdem poruszającym się po drogach. Już dawno temu stwierdzono, że aerodynamika bolidu F1 ma kluczowe znaczenie w odniesieniu sukcesu w tym sporcie. Zespoły rocznie wydają dziesiątki milionów dolarów na badania i rozwój tej dziedziny.
baner_rbr_v3.jpg


Projektant, który chce stworzyć dobre pod względem aerodynamicznym nadwozie ma dwa cele. Pierwszym jest stworzenie możliwie największej siły dociskającej bolid (ang. downforce) do nawierzchni toru. Siła ta powoduje, że opony bolidu mają większą przyczepność do powierzchni toru i umożliwia pokonywanie zakrętów na dużej prędkości. Aby zobrazować siłę jaką generuje nowoczesny bolid F1 często podaje się przykład, w którym stwierdza się, że już przy prędkości 180 km/h samochód F1 mógłby jeździć po suficie „do góry nogami”. Oczywiście siła ta rośnie wraz ze wzrostem prędkości, a wzrost prędkości powoduje powstawanie drugiej siły tzw. siły oporu (ang. dragforce), która ogranicza możliwości silnika do rozpędzania bolidu. Minimalizacja sił oporu jest drugim celem projektanta aerodynamiki w samochodzie Formuły 1.

Jako, że Formuła 1 jest liderem w dziedzinie technologii pierwsze skrzydła na bolidach F1 zaczęły pojawiać się w latach ‘60 ubiegłego wieku. Wtedy to kilka zespołów postanowiło wykorzystać podstawy aerodynamiki w celu osiągnięcia przewagi nad rywalami. Oczywiście w tamtych czasach projektowanie skrzydeł nie było tak rozwinięte i wspomagane komputerowo jak dzisiaj. Niemniej jednak pomysł ten przetrwał kilkadziesiąt lat i zdążył ewoluować, a dzisiaj skrzydła zamontowane z przodu i tyłu bolidu wpisały się na stałe w krajobraz Formuły 1.

Skrzydła bolidu F1 działają na tej samej zasadzie co skrzydła samolotu, z tym, że bolid zamiast unosić się w powietrze ma być jak najmocniej przyciskany do nawierzchni toru. Z tego powodu skrzydło F1 wygląda odwrotnie niż skrzydło samolotu. Skrzydło bolidu F1 podczas jazdy naciera na powietrze pod pewnym kątem, zwanym kątem natarcia- kąt ten jest ustawiany przez inżynierów w zależności od tego jak dużej przyczepności wymagamy od bolidu i jest on różny dla różnych torów i warunków atmosferycznych. Kształt przedniej krawędzi skrzydła i kąt jego nachylenia powodują, że pomiędzy powietrzem płynącym pod skrzydłem, a tym obiegającym je z góry wytwarza się różnica ciśnień. Pod skrzydłem wytwarza się podciśnienie, a nad nim nadciśnienie. Jak to w fizyce bywa cały otaczający nas świat dąży do stanu równowagi. Tak też dzieje się w tym przypadku, a ponieważ skrzydło jest na sztywno zamocowane do bolidu równoważenie tych sił powstaje na skutek wytworzenia równoważącej siły dociskającej.



Dążenie do coraz lepszych osiągów było, jest i będzie celem konstruktorów Formuły 1. Niestety montowanie coraz to większych i wyżej zamocowanych skrzydeł przyczyniło się do kilku dramatycznych wypadków i w sezonie 1970 po raz pierwszy ograniczono wielkość i wysokość montowania „spojlerów”. Restrykcje te są cały czas nakładane na zespoły i cały czas stawiają przed nimi nowe zadania w dziedzinie projektowania aerodynamiki.



Po wprowadzeniu tych ograniczeń odkryto tzw. efekt uziemienia. Inżynierowie Lotusa, Peter Wright i Colin Chapman, stworzyli bolid, który pod spodem wyglądał jak jedno wielkie skrzydło, co znacznie poprawiło przysysanie się go do nawierzchni toru. Rozwiązanie takie nie wpływało również na zmianę siły oporu, przez co samochód ten mógł jeździć z maksymalną prędkością również na prostych odcinkach toru. Ostatnim tego typu rozwiązaniem był projekt legendarnego Brabhama BT46B wykonany przez Gordon’a Murray’a. Bolid ten wyróżniał się w stawce ogromnym wiatrakiem zamontowanym w tylnej części samochodu, który dodatkowo wysysał powietrze spod bolidu, wytwarzając ogromną siłę dociskającą. System ten został zakazany po jednym wyścigu- GP Szwecji 1978 na torze Anderstorp- gdy Niki Lauda zdeklasował wszystkich rywali. Aktualnie przepisy nakazują, aby bolidy miały płaski spód uniemożliwiając tym samym wykorzystanie efektu uziemienia.



Aerodynamika współczesnego pojazdu F1 to oczywiście nie tylko skrzydła montowane z przodu i tyłu. Każdy zewnętrzny element bolidu jest projektowany z myślą o opływowych kształtach. I tak począwszy od elementów zawieszenia, a skończywszy na kasku kierowcy wszystko jest optymalizowane aerodynamicznie. Każdy element, który wprowadza zawirowania powietrza powoduje powstawanie niepotrzebnego oporu, który hamuje bolid. Elementem, który we współczesnym bolidzie stanowi główny czynnik zwiększający współczynnik oporu powietrza Cx są koła, które zgodnie z regulaminem FIA nie mogą być osłonięte w żaden sposób. Stąd wzięła się angielska nazwa serii open-wheels. Konstruktorzy dążą do kształtowania obiegu powietrza wokół kół poprzez instalowanie specjalnych mini-skrzydeł przed oponami, które kierują strumień powietrza nad koła, wytwarzając tym samym dodatkową siłę dociskającą i minimalizującą opór powstający na skutek zawirowań powietrza, które opływa koła.



W sezonie 2005 wprowadzono nowe regulacje techniczne, które ponownie nałożyły na konstruktorów restrykcje mające zmniejszyć generowaną przez bolid siłę dociskającą. I tak o 50 mm podniesiono przednie skrzydło, tylny spojler przesunięto do przodu i zmodyfikowano profil dyfuzora. Projektanci jednak szybko uporali się z tymi stratami i aktualnie osiągają podobne, jak nie lepsze wyniki na torach.

Udostępnij ten wpis Udostępnij na Wykopie Udostępnij na Facebooku Udostępnij na X

47 KOMENTARZY
avatar
Słoneczko

04.04.2006 16:19

0

Super artykuł.Dlatego podoba mi sie formuła,bo uwielbiam ten dzwiek jej,ach sama przyjemnosc.Nic innego nie wydaje takich wspaniałych dzwieków,zaden samochód.


avatar
Jan

04.04.2006 18:34

0

brawa dla kempa007.niezły artykuł i warty przeczytania.to jest najlepsze,że tyle ludzi dzieli swoją pasję i pisze artykuły o formule1.


avatar
szk6

04.04.2006 18:53

0

Swietny artykuł oby takich więcej na różne tematy związane z F1


avatar
kri5_87

06.04.2006 10:04

0

naprawde dobry i jakie fotki:)


avatar

25.04.2006 13:59

0

niezly


avatar
Jaguar team

03.05.2006 09:37

0

Niezły artykuł. Nic dodać, nic ująć...


avatar

09.05.2006 09:33

0

korba. Święta prawda.


avatar

31.05.2006 19:31

0

dfhnvmmhdfbggfgbvc


avatar

31.05.2006 19:32

0

ten artykuł jest wspaniały


avatar

21.06.2006 00:18

0

Po przeczytaniu wszystkich artykułów nasówa mi się 1 wniosek - gdyby nie FiA, to wyścigi byłyby naprawde czymś...


avatar
yamarotto

26.06.2006 21:37

0

no wiadomo najlepszym sposobem na osiagniecie czegos jest technika jazdy + kierowca + dobrze skonstruowany bolid. artykul na 5


avatar
the master

28.06.2006 13:10

0

Patrzcie, ludzie męczą się nad bolidem cały rok, a sędziowie zakazują używania bolidu po jednym wyscigu. Skąd oni (zespół) mieli w takiej sytuacji wziąć konkurencyjny bolid?


avatar

06.08.2006 20:31

0

wspanialy artykuł widać że autor oprócz motoryzacji zna sie znakomicie na fizyce a te dwie dziedziny sa niezalezne od siebie:)


avatar

07.08.2006 19:51

0

aaaaaaaaaaaaaaaaaa


avatar

08.08.2006 08:29

0

mozna by tylko dodac notke, ze to tlumaczenie z http://www.formula1.com/ :) .


avatar

08.08.2006 09:30

0

mozna by tylko dodac notke, ze to tlumaczenie z http://www.formula1.com/ :) .


avatar

06.09.2006 15:28

0

"... tzw. efekt uziemienia." Powinno być "efekt przyziemny"


avatar

06.09.2006 15:28

0

"... tzw. efekt uziemienia." Powinno być "efekt przyziemny"


avatar

12.09.2006 12:59

0

Gdyby tak skonstruować bolid bez żadnych obostrzeń ze strony FIA, czyli taki który wytwarza tę straszliwą siłę dociskającą, z wielkim silnikiem itd., osłoniętymi oponami, to by dopiero była maszyna.


avatar

12.09.2006 12:59

0

Gdyby tak skonstruować bolid bez żadnych obostrzeń ze strony FIA, czyli taki który wytwarza tę straszliwą siłę dociskającą, z wielkim silnikiem itd., osłoniętymi oponami, to by dopiero była maszyna.


avatar
ef-one

23.09.2006 17:07

0

Artykuł bomba! git! FIA powinna się martwić bo komuś mogą puścić nerwy!


avatar
Yankess

24.09.2006 22:48

0

Fajnieby było, gdyby nie zakazali stosowac efektu uziemienia. To mogłoby oszczędzic konstruktorom miliardow $ i wielu lat, aby bez wykorzystania efektu uziemienia uzyskac taki efekt jak z nim


avatar

22.10.2006 11:57

0

No tak, niezly, ale pomijajacy jedena istotna funkcje aerodynamiki. Mianowicie takie kierowanie strugi powietrza, aby zapewnic optymalne chlodzenie (silnika, hamulcow, kokpitu???). Poza tym mozna byloby uniknac pachnacego amatorszczyzna zwrotu "jedno wielkie skrzydlo" i wprowadzic dyfuzor.


avatar

22.10.2006 11:59

0

No tak, niezly, ale pomijajacy jedena istotna funkcje aerodynamiki. Mianowicie takie kierowanie strugi powietrza, aby zapewnic optymalne chlodzenie (silnika, hamulcow, kokpitu???). Poza tym mozna byloby uniknac pachnacego amatorszczyzna zwrotu "jedno wielkie skrzydlo" i wprowadzic dyfuzor.


avatar

23.10.2006 13:53

0

Fernando Alonso został mistrzem świata poraz drugi z rzędu. Ale wygrywał wyścigi o GP Bahrajnu o GP Australii o GP Hiszpanii o GP Monako o GP Wielkiej Brytanii o GP Kanady i o GP Japonii. Zato drugie miejsce w punktacji kierowców zdobył Michael Schumacher. wygrał GP San Marino GP Europy GP USA GP Francji GP Niemiec GP Włoch i GP Chin. A ponieważ Felipe Massa wygrał GP Turcji i GP Brazylii zdobył trzecie miejsce. Ale szkoda że Michael'owi Schumacher'owi zdarła się opona chciałem zobaczyc jak walczy z Fernando Alonso. Ale niezły wynik z 19 pola Schumacher wszed na 4. Bo był 5 ale o 2 okrążenia przed metą wyprzedził Fina Kimi'ego Raikkonen'a.


avatar
Kamil F1

08.03.2007 15:06

0

fajne foty


avatar
snape

24.04.2007 14:30

0

Fajny artykuł. Ciekawe dlaczego FIA zakazuje tylu rzeczy konstruktorom. W końcu może dojść do tego, że bolidy F1 nie będą najszybszymi samochodami świata.


avatar
kunik15

16.05.2007 21:51

0

Moim zdaniem FIA mogło by dać konstruktorom więcej swobody


avatar
kunik15

16.05.2007 21:53

0

Moim zdaniem FIA mogło by dać konstruktorom więcej swobody


avatar
rad11

10.07.2007 16:31

0

ciekawe.


avatar
Arashi

23.07.2007 22:21

0

Pełen profesionalizm


avatar
Janusza

16.01.2008 20:11

0

Świetny artykuł. Fajne fotki. Formuła 1 jest niesamowita! :) Jest genialna!


avatar
banias1

22.01.2008 15:32

0

Ale cool.


avatar
cavon

20.03.2008 22:28

0

fakt artykul jest spoko ale troche juz nieaktualny; Kempa moze cos na topie sie znajdzie. Najnowsze rozwiazania itd


avatar
pietrek

08.06.2008 09:19

0

No jest troche nieaktualny ale dobrze że jest.


zaloguj się, by pisać komentarze

Jeśli nie masz jeszcze konta, dołącz do społeczności Formula 1 - Dziel Pasję!

zarejestruj się
LOGOWANIE
Odzyskaj hasło
REJESTRACJA
Ten adres będzie wykorzystywany podczas logowania się do portalu