Formula 1'deki esnek kanatlar nedir ve takımlar neden onları kullanırlar?
Formula 1'de nadiren tamamen yeni bir şey ortaya çıkar. Haberler uzun zaman sonra bir daha esnek kanat tartışmalarına odaklanmış durumda.
Son yarış İspanya'da Red Bull'un esneyen kanatlarına dair ekranlara yansıyan görüntüler Mercedes'i rahatsız etti ve Lewis Hamilton, çok geçmeden RB16B'nin arka kanadının esnediğini dile getirdi.
Böylece pandoranın kutusu açılmış oldu. Red Bull dışında Ferrari ve Alfa Romeo takımları da arka kanatlarının esnediğini kabul ettiler. Yaşananlara bakarsak, başka takımlar da esnek kanatlardan faydalanıyor olabilir.
Bunun üzerine FIA, Fransa GP'den itibaren kanatların aracın hareket halinde izin verilenden daha fazla esnemesini engelleyecek yeni testler uygulayacak. Mevcut kanatlar, uygulanan yük ve çekme testlerinden başarıyla geçiyorlar ancak araç hareket halindeyken esnemeyi başarıyorlar.
Her zaman olduğu gibi FIA'nın kararı, tam olarak herkese uymuyor. Mercedes ve McLaren, yeni testlerin Bakü'deki Azerbaycan GP'den önce uygulanmasını isterken Red Bull, Ferrari ve Alfa Romeo gibi esnek kanatlara sahip takımlar, yeni testlere göre hazırlayacakları kanatların kendilerine pahalıya mal olacağından şikayet ediyorlar.
Sky Sports F1'e konuşan Red Bull'un Takım Patronu Christian Horner, kendilerine yapılan suçlamanın ardından Mercedes'in ön kanadına dikkat çekti ve onların ön kanadının da yere doğru esnediğini söyledi.
Hamilton'ın "esnek arka kanat" yorumlarının ardından 2021 sezonunda yeni bir alt senaryo ortaya çıkmış oldu. Ne eğlenceli ama!
Carlos Sainz Jr., Ferrari SF21
Photo by: Andy Hone / Motorsport Images
Peki Formula 1'deki esnek kanatlar nedir ve takımlar neden onları kullanırlar?
Esnek kanatlar, adı üstünde esneyen kanatlar. Daha açık bir şekilde konuşmamız gerekirse, tamamen katı bir kanat hazırlamak imkansız olduğu için tüm kanatlar esnerler ancak bazıları diğerlerinden daha fazla esner.
Formula 1 açısından bu, genelde bir eğilme hareketiyle kendisini gösterir. Yüksek hızda ön ve arka kanatlar, ürettikleri yere basma gücü nedeniyle daha fazla sürüklenmeye neden oluyorlar. Matematiksel konuşursak, aşağıdaki denkleme göre hız, sürükleme kuvvetini belirler:
Sürükleme kuvveti = (sürükleme katsayısı * ön alan * hava yoğunluğu * hızın karesi) / 2.
Hız arttıkça, aracı geri çeken kuvvet katlanarak artar.
Öyle olunca motorun ürettiği gücü düzlükte maksimum seviyede kullanamazsınız. Monza gibi düzlüğün bol olduğu pistlerde takımlar, sürüklenme seviyesini azaltmak için çok az açılı kanatlar kullanırlar. Ancak daha geleneksel pistlerde, virajlarda yere basma gücü üretebilmek için daha açılı kanatlar kullanılır.
Yüksek hızda kanadın geriye doğru esnetilmesi, kanadın genel olarak alanını azaltır ve bunun sonucunda sürüklenme oranı azalır. Yukarıdaki formül ile artan hız karesi; azaltılmış alan ve sürükleme katsayısı tarafından marjinal olarak dengelenmektedir.
Gerçek şu ki, ön ve arka kanatlar teorik olarak düzleşip pistin en hızlı bölümlerinde sürüklenmeyi muazzam bir şekilde azaltabildiğinden, tüm takımlar F1 araçlarında sonsuz derecede esneyen kanatlara sahip olmayı çok isterdi. Ancak güvenlik gerekçesiyle bu mümkün değil.
FIA, araçların kontrolü esnasında kanatların izin verilenden daha fazla esneyip esnemediğini kontrol edebileceği testlere sahip. Bu kapsamda ön kanatlar yük testlerine, arka kanatlar ise çekme testlerine giriyor.
Antonio Giovinazzi, Alfa Romeo Racing C41
Photo by: Zak Mauger / Motorsport Images
Esnek kanatlar neden güvenlik gerekçesiyle engelleniyor?
F1'deki aerodinamik çalışması genellikle 'baş aşağı havacılık' olarak değerlendirilir. İki alan arasındaki ilkelerin çoğu aynıdır ve genelde aynı soruları paylaşırlar.
Ancak uçak kanatları biraz daha farklı esnerler çünkü yapının sertliği ve ağırlığı arasında bir değiş tokuş olması gerekiyor. Yüksek burulma mukavemetine sahip malzemeler genellikle ağırdır ve aynı şey F1 aracı için de geçerlidir.
Günümüzde F1 araçlarındaki kanatlar karbon fiberden yapılır ve daha sağlam olmaları için genelde köpük gibi düşük yoğunluklu bir öz kullanılır. Bu sayede hafif ve sağlam olurlar. Ancak aynı şekilde ne kadar çok karbon fiber katmanı eklerseniz, o kadar çok ağırlık eklemiş olursunuz ve bu şekilde daha sert olur.
Ancak bir kanat çok hafif olursa, o zaman muhtemelen gücünü de kaybeder. İster başka bir araçla temas yaşansın, ister esnemesi sonucu etkilensin; bu durumda kanada yük bindiğinde o kanat kırılabilir.
Aeroelastisite kendi başına bir bilimsel alandır; Esneklik bazı uygulamalar için arzu edilir ancak bu esneklik kanat veya yapıyı çırpınma gibi olaylara maruz bırakabilir.
Bir F1 kanadında bu şekilde çırpınma yani esneme olursa olursa, uç değerler arasında dalgalanabilen çok öngörülemeyen bir yere basma kuvveti üretir.
Lewis Hamilton, Mercedes W12
Photo by: Steve Etherington / Motorsport Images
Bu durumda, bir sürücü bu tür öngörülemez bir otomobile sahipse, hiç şüphesiz bir virajda fren yaparken çok düşük bir yere basma kuvvetine sahip oldukları durumlar olacaktır. Bu durumda araç zamanında durdurulamazsa, korkunç kazalar olabilir.
Kanat çırpması uyumlu bir harekettir ve doğal frekanslarına yaklaşan karşıdan gelen hava akımının frekansına maruz kalırsa, aşırı durumlarda kanat parçalanabilir. Sertliği artırarak bu önlenebilir.
FIA bu nedenlerden dolayı, sürücülerin kokpit içinde güvende kalmasını sağlamak ve arabanın yapısal bütünlüğünü değerlendirmek için incelemeler yapıyor.
Sırada ne var?
Fransa GP'den itibaren uygulanacak daha sert testler, kanatların esnekliğini daha da azaltacak. Bunun tabii ki kanatlarında değişiklik yapmak zorunda kalacak takımlara bir bedeli olacak ve bütçe sınırına yakın olan üst sıra takımları zorlanacaklar. Yine de güvenliğin paha biçilemez bir şey olduğu söyleyebilir.
Bu yaşananlar takımların kanatlarını izin verilen maksimum seviyede esnetmeye çalışma girişimlerini engellemeyecek ancak esnek kanat geometrisinden elde edilen performansın miktarında azalmaya sebep olacak.
Malzeme bilimi gelişmeye devam ederken, F1 gelecekte kanatların bir yarış boyunca daha belirgin bir şekilde şekil değiştirmesine izin verebilir ancak mevcut kurallara göre buna izin verilmiyor.
Aston Martin, cumartesi günü daha güçlü olmayı bekliyor
Mercedes: "Red Bull lastikleri daha çabuk ısıtıyor"