F1 'de Ön Kanat'ın Önemi....

[bulletfromhell]

ÖN KANAT
Ön kanat nedir? Ne işe yarar?
Ön kanat otomobilin en değerli aero parçalarından biri olup, kaba tabiriyle "ön taraftaki yol tutuşu iyileştirir". Günümüz Formula 1 otomobillerinde ön kanat sadece downforce üretmek için kullanılmıyor..
Kullanıldığı alanları saymak gerekirse:
1) Tekerleklerden çıkan kirli ve basıncı az olan havayı gövdeden uzak tutmak.
2) Frenlere temiz hava göndermek.
3) Otomobilin alt tarafindaki hava akımını düzenlemek.
4) Otomobilin radyatörlerine hava iletmek.
5) Downforce üretmek.
6) Üretilen downforce'la understeer'i engellemek.

Kanadın yapısı ve işleyişi:
Ön kanat nelerden oluşur?
1) Ana planyalar: Bunlar genellikle 2 ya da 3 tanedir ve W ya da kaşık şeklinde olurlar.
2) Küçük planyalar: Bunlara gurney kanatçığı da denir ve bunlar ana üst planyanın üzerine takılırlar. Daha fazla downforce elde etmeye yararlar.
3) Yan kenarlıklar: Bunlar da gövde etrafindaki hava hareketini düzenlerler, ayrıca fren esnasında teker kilitlenmesini de önlerler. Bir nevi elektronik olmayan A.B.S. denebilir.

Kanat çevresindeki hava akımının bacınç değişimi
Mavi: Yüksek Basınç, Mor: Alçak basınç

Ön kanat nasıl çalışır?
Ön kanadın çalışma prensibi oldukça basittir. Eğimli duran planyaların üstünden geçen hava molekülleri alttan geçen hava moleküllerine oranla daha yavaş geçer. Hızı azalan akışkanların basıncı artar, hızı artan akışkanların basıncı azalır kuralından faydalanarak planyanın üstünden geçen hava moleküllerinin planyaya net bir kuvvet uyguladığını anlayabiliriz. İşte bu kuvvet downforce'tur.

Şekildeki simülasyon karesinde, hava akımının ön kanadın üzerinde yaptığı etki rahatlıkla görünüyor. Turkuvaz rengi kısımlarda basınç oldukça yüksek.Yeşil ve sarı kısımlarda ise basınç orta seviyelerde. Mor renkli kısımlarda ise basınç oldukça düşük.
Ön kanat nasıl ayarlanır?
Ön kanatta ayar yapmak epey kolaydır. Tek yapılması gereken kanadın yan kısımlarındaki vidalarla oynayıp kanada istenen açıyı vermektir. (Dikkatli olanlarınız görmüştür. Yarış içinde pit-stop esnasında, gerekli görüldüyse, bir mekaniker kanat ayarı yapabilir.)
Bu açıları verince ne oluyor?
-Ön kanat planya açılarını arttırırsak ne olur?
Ön kanat daha fazla downforce (yere basma kuvveti) üretir. Sürüş kolaylaşır ve otomobilin burun kısmı çok iyi yol tutar. Ama buna karşılık drag(sürtünme etkisi) arttigindan çok az da olsa hızlarda kayıp olabilir.
-Ön kanat açılarını küçültürsek ne olur?
Ön kanat açıları küçültülürse otomobilin ön kısmı daha az downforce üretir. Sonuçları ise yukarıda saydıklarımın tersidir.

Hangi Hallerde Değiştirilir?
Otomobil kullanan yarışçılar devamli iki unsurdan bahsederler: Oversteer ve understeer .
Oversteer: Arkadan kayma, viraj içerisinde otomobilin arka kısmının viraj dışına doğru kayması veya savrulması.
Understeer: Önden kayma, viraj içerisinde otomobilin ön kısmının viraj dışına doğru kayması veya savrulması.

Eğer ön kanat açısı gereğinden fazlaysa ne olur?
Otomobilin ön kısmindakı downforce fazla olacağı için ön lastikler yola daha fazla tutunur ve otomobil oversteer yani arkadan kayma moduna geçer. Arka kanat açısı sabit tutulup ön kanat açısı giderek arttırılırsa otomobilin oversteer'e olan eğilimi artar. Oversteer seven pilotlar olabilir, ama dengesiz bir arabaya da tahammül edilemez doğrusu.
Ön kanat açısı gereğinden azsa ne olur?
Bu sefer de korkunç understeer oluşur. Yani kafadan kayma. Bunun sebebi de yukarıdaki olayın tam tersi olarak düşünülebilir. Ön lastiklerdeki downforce azalmıştır ve yol tutuşu zayıflayan ön lastikler, direksiyonun gösterdiği yöne gitmek yerine viraj dışına doğru kayarlar. Bu olay (aşırı understeer) genellikle pilotlar tarafindan hoş karşılanmaz ve understeer'e karşı bir pilot ancak frene basarak meydan okuyabilir ki bu da zaman kaybı demektir. (M.S. otomobilini hafif understeer'le kullanıyor.)
Peki herhangi bir şekilde otomobilde oversteer/understeer varsa ve bu durum kanatlardan kaynaklanmıyorsa ne yapılabilir?
Önce lastik basınçları ve kamber açiları kontrol edilir. Kamber kabaca tekerleğin eğim açısidır. Eğer bunlarda bir sorun yoksa ön ve arka kanatla oynayıp daha fazla ya da daha az downforce üreterek bu durumun önüne geçilebilir.
Takımlar niçin 2 planya niçin 3 planya kullanır?
3 planya metodu hatırladığım kadarıyla Ferrari tarafindan icat edilmiş bir yöntem. (Yanılıyor olabilirim) Eğer ön kanda 3 planya koyarsanız planyalar arası boşluk azalacağından hava molekülleri daha hızlı hareket eder. Bu da daha fazla downforce elde etmenizi sağlar. Ama bazı pistlerde Ör:Kanada, Amerika, Monza gibi, iki planya daha fazla işe yarar. Zira burada otomobillere çok fazla downforce yüklemenin bir manası yoktur. Takımlar bilgisayar verilerinden faydalanarak bir pistte ne kadar downforce'a ihtiyaç olduğunu kavrayıp ön ve arka kanat için farklı şekil ve açılarda kombinasyonlar deneyebilirler.

2005 yılında getirilen yeni kurallarla, ön kanadın yapısındaki değişiklikler:
Her ne kadar köklü ve de büyük bir değişiklik olmadıysa da, FIA, otomobillerin genel anlamda hızını düşürmek için yaptığı bu değişiklikle istediğini aldı. Ön kanat kenar levhası, 2004'te yerden 100 mm yüksekteydi, ancak 2005 yılında yapılan değişiklikler neticesinde, kenar levhasının yerden yüksekliği 150 mm'ye çekildi. Bunun sonucu olarak, takımlar ön tarafta ciddi anlamda downforce kayıpları yaşamaya başladılar ve bu kaybı minimuma indirebilmek için ilginç çözümler buldular.




Şekilde 2004 ve 2005 yıllarında Toyota otomobilinin ön kanat yükseklikleri arasındaki fark rahatlıkla görülebilmektedir.

BAR Honda takımı, 2005 yılında daha fazla downforce elde edebilmek için, standard ön kanadın üzerine burun ve kenarlara bağlı olan bir planya yerleştirdi. Ön kanadın omurga kısmının -orta kısım- downforce kazanmak için mümkün olduğunca aşağıda olduğu rahatlıkla görülebilmektedir.

Sağ tarafta ise F2005'in ön kanadını görüyoruz,takım 3 ana planya kullanarak, ön taraftaki downforce'u maksimize etmeye çalışmış. Bunun yanı sıra, en alttaki planyanın ucuna bağlanan ek planya ile hava akışının daha düzgün olması sağlanmış ve bir parça daha downforce kazancı elde edilmiş. Oklarla gösterilen kısımlarda, hava akışının gövdeye yayılmasına yardımcı oluyor.

alıntıdır