Μία από τις πιο τρομακτικές καταστάσεις που μπορεί να περάσει ένας οδηγός αγώνων είναι η μείωση της αρνητικής άντωσης και του ground effect που επιφέρει μία… σύντομη και δυσάρεστη πτήση!

 

CCR Ferrari Challenge Crash At Road America 2015

 

Πολλές φορές έχουμε μιλήσει για το περίφημο downforce, σε ελεύθερη απόδοση «αρνητική άντωση» που περιγράφει το κάθετο αεροδυναμικό φορτίου που παράγεται π.χ. από μία πτέρυγα. Η σχεδίαση του κάτω μέρους του αυτοκινήτου είναι συνήθως flat bottom ώστε η ταχύτητα του αέρα που περνά από το κάτω μέρος να είναι πολύ μικρότερη και με απλά λόγια να παράγεται μία δύναμη υποπίεσης (σα να βεντουζάρει το αυτοκίνητο στο οδόστρωμα). Το φαινόμενο αυτό στην αεροδυναμική περιγράφεται ως «ground effect» και το συναντάμε σε εξεζητημένα σπορ μοντέλα και αγωνιστικά πίστας, καθώς βασική προϋπόθεση είναι η πολύ μικρή απόσταση του αμαξώματος από το έδαφος.

aero_ground_effect

Όταν διαταραχτεί το φαινόμενο και υπάρξει περισσότερος από τον προβλεπόμενο αέρας κάτω από το αυτοκίνητο (αυξηθεί η ταχύτητα και η ροή), τότε επέρχεται το ανασήκωμα του μπροστινού άξονα όταν ταυτόχρονα η πίσω αεροτομή διατηρεί κολλημένο το πίσω. Το αποτέλεσμα είναι μία μικρή πτήση με δυσάρεστες συνέπειες, όπως στο παρακάτω βίντεο με ένα συμβάν στα 240 km/h, όταν η Ferrari ακούμπησε και ανασηκώθηκε από έναν άλλο αγωνιστικό. Ή μπορείτε να δείτε το πρόσφατο συμβάν στο Nurburgring που αποδείχτηκε μοιραίο για έναν θεατή.

CCR Ferrari Challenge Crash At Road America 2015

O Collin Chapman ήταν από τους πρώτους που αντελήφθησαν το συγκεκριμένο φαινόμενο την δεκαετία του 1970 με την αγωνιστική Lotus 72 να είναι ασυναγώνιστη. Ίσως να έχει πέσει στην υπόληψή σας η περίεργη Brabham του Gordon Murray (1978) με τον ανεμιστήρα στο πίσω μέρος που ρουφούσε τον αέρα για μεγαλύτερο βεντουζάρισμα! Περισσότερα, μετά το βίντεο…

Lotus72

 

Και λίγη αεροδυναμική αγωνιστική ιστορία…

Η πρώτη απόπειρα με αξιώσεις στον τομέα της αεροδυναμικής συμπεριφοράς των μονοθεσίων εντοπίζεται την δεκαετία του ΄60. Πρωταρχικός στόχος των ομάδων ήταν πως τα μονοθέσια τους θα έτρεχαν περισσότερα από τα ανταγωνιστικά μειώνοντας τον αεροδυναμικό συντελεστή του μονοθεσίου. Αυτό τουλάχιστον αποδεικνύει και το σχήμα των τότε μοντέλων τα οποία παραπέμπουν στην μορφή ενός «λουκάνικου» το οποίο δεν έφερε σχεδόν κανένα αεροδυναμικό βοήθημα.

19650_Paul_Hawkins_Lotus-Climax

 

Το 1961 ο Jim Hall πειραματίζεται με τον σχεδιασμό ενός σπορ αυτοκινήτου, μια Chaparral-Chevrolet V8, η οποία συμμετείχε σε αγώνες της τότε εποχής. Η ιδιαιτερότητα αυτού του μοντέλου αφορούσε στο ύψος του ρύγχους του από το έδαφος το οποίο αυξανόταν προς τα πίσω δημιουργώντας ένα νοητό κωνικό τούνελ ροής του αέρα. 

Στην πράξη ο τρόπος με τον οποίο περνούσε ο αέρας κάτω από το δάπεδο του αυτοκινήτου σχημάτιζε έναν αγωγό Ventouri. Η υπερβολική όμως άντωση που δημιουργούσε το ρεύμα του αέρα στις υψηλές ταχύτητες έτεινε να ανυψώνει το εμπρός τμήμα του αυτοκινήτου διαταράσσοντας την οδική του συμπεριφορά. Τα προβλήματα αστάθειας ήταν έντονα και η όλη ιδέα εγκαταλείφθηκε γρήγορα. Το φαινόμενο όμως αυτό είχε κεντρίσει ήδη το ενδιαφέρον πολλών κατασκευαστών οι οποίοι είχαν μερικώς κατανοήσει πως η δημιουργία της αρνητικής άντωσης ανάμεσα στο δάπεδο του αυτοκινήτου και το έδαφος βελτίωνε δραματικά το κράτημα του μονοθεσίου.

Chevrolet-Chaparral-1966_800

Στα μέσα της δεκαετίας του ΄70 οι Colin Chapman, Peter Wright και Tony Rudd μετά από συνεχής μελέτες με μοντέλα υπό κλίμακα σε αεροδυναμικές σήραγγες αντιλήφθηκαν ότι όταν ο αέρας διέρχεται μέσα από μια δίοδο μικρής διατομής αυξάνεται η ταχύτητα του ενώ αντίθετα μειώνεται η πίεση. Το 1978 εμφανίζεται ένα θρυλικό μονοθέσιο η Lotus 78 της οποίας οι περίεργες για την εποχή εισαγωγές του αέρα προξένησαν το ενδιαφέρον όλων. Στην παρθενική της σεζόν η «μαύρη καλλονή» όπως την αποκαλούσαν κυριάρχησε στα χέρια του Mario Andretti αρκετά δευτερόλεπτα σε όλα τα GP από τα υπόλοιπα μονοθέσια.

lotus79

Η τεχνολογική όμως καινοτομία δεν εντοπίζονταν στην ροή του αέρα μέσα στην εισαγωγή αλλά κάτω από αυτή. Στην πραγματικότητα το σχήμα της επέτρεπε την εισροή του αέρα από μια μικρή είσοδο της οποίας η διατομή στην συνέχεια αυξάνονταν. Το μέγεθος της αρνητικής άντωσης ή του περίφημου φαινομένου ground effect ήταν πλέον εφικτό αφού οι δύο σε κάθε πλευρά αγωγοί Ventouri παρήγαν υποπίεση η οποία στις υψηλές ταχύτητες ξεπερνούσε τους 2 τόνους! Φανταστείτε την πρόσφυση που αποκτά ένα μονοθέσιο όταν το τραβά με τόση δύναμη μια «ελκτική ακτίνα» όπως το ground effect. Οι σχεδιαστές πάντως της Lotus 78 είχαν προσέξει και την παραμικρή λεπτομέρεια. Στην κατάληξη των εισαγωγών οι οποίες όπως είπαμε λειτουργούσαν σαν ανεστραμμένες πτέρυγες είχαν τοποθετηθεί ειδικές επιφάνειες οι οποίες συγκρατούσαν τον αέρα ανάμεσα στο δάπεδο του μονοθεσίου και το έδαφος προκειμένου να μην μειωθεί το μέγεθος της αρνητικής άντωσης.

lotus2_79

Τα επόμενα χρόνια σχεδόν όλα τα αντίπαλα μονοθέσια  είχαν μιμηθεί τον σχεδιασμό του βρετανικού μονοθεσίου το οποίο ουσιαστικά σηματοδότησε την εποχή των wing cars. Η αρνητική άντωση πρόσφερε τόσο μεγάλα περιθώρια πρόσφυσης όπου πολλές ομάδες έπαυσαν να χρησιμοποιούν εμπρός πτέρυγες οι οποίες αύξαναν τον συντελεστή οπισθέλκουσας. Μετά όμως τον τραγικό θάνατο του Gilles Villeneuve το 1982 οι κανονισμοί υποχρέωσαν όλες τις ομάδες να χρησιμοποιούν επίπεδα δάπεδα. Ύστερα από 12 χρόνια στο κάτω μέρος του μονοθεσίου προστέθηκε μια επίπεδη σανίδα.

brabham-bt26-968

 

Μέχρι όμως οι σχεδιαστές να ανακαλύψουν τον τρόπο με τον οποίο θα έκαναν το μονοθέσιο τους πιο ευέλικτο επινοήθηκαν διάφορα τεχνάσματα. Η πιο περίεργη ήταν η ιδέα της τοποθέτησης ενός ανεμιστήρα στο πίσω μέρος ο οποίος ρουφούσε τον αέρα κάτω από το δάπεδο δημιουργώντας κενό υποπίεσης με αποτέλεσμα να «κολλά» το μονοθέσιο στην άσφαλτο. Ο Jack Brabham επέμενε στο μυστικό αυτής της συνταγής.

 

Αυτός όμως που πήρε την πρωτοβουλία ήταν ο Bernie Ecclestone, αφεντικό τότε της Brabham, δίνοντας εντολή στον σχεδιαστή Gordon Murray να εφαρμόσει αυτό το σύστημα το 1978 σε ένα από τα πιο αμφιλεγόμενα μονοθέσια στην ιστορία της F1, την Brabham BT46B. Αγωνίσθηκε μία και μοναδική φορά στο GP της Σουηδίας στις 17 Ιουνίου του 1978. Οι επιδόσεις της στα χέρια του N.Lauda ήταν τρομακτικές αφού τερμάτισε 34 ολόκληρα δευτερόλεπτα εμπρός από την Arrows του R.Patrese. Το τελεσίγραφο των υπόλοιπων κατασκευαστών στον Bernie ήταν τελεσίδικο. Ή θα απέσυρε το μοντέλο του ή θα του καταργούσαν το προνόμιο να ασχοληθεί με το νέο κλαμπ των κατασκευαστών… Brabham-BT46B

Πηγή: www.caroto.gr

ΤΟ ΕΙΔΑΜΕ ΕΔΩ