Aerodynamics Mobil F1

Formula Satu modern yang memiliki mobil hampir sama banyak kesamaan dengan jet tempur seperti halnya dengan mobil jalan raya biasa. Aerodinamika telah menjadi kunci keberhasilan dalam olahraga dan tim menghabiskan puluhan juta dolar untuk penelitian dan pengembangan di lapangan setiap tahun.Perancang aerodinamis memiliki dua masalah utama: penciptaan downforce, untuk membantu mendorong ban mobil ke trek dan meningkatkan kekuatan menikung, dan meminimalkan hambatan yang akan disebabkan oleh turbulensi dan bertindak untuk memperlambat mobil ke bawah.

Beberapa tim mulai bereksperimen dengan sayap sekarang akrab pada akhir tahun 1960. Sayap mobil balap beroperasi pada persis prinsip yang sama seperti sayap pesawat terbang, hanya secara terbalik. Air mengalir pada kecepatan yang berbeda selama dua sisi sayap (dengan harus menempuh jarak yang berbeda selama kontur) dan hal ini menciptakan perbedaan tekanan, aturan fisik yang dikenal sebagai Prinsip Bernoulli. Sebagai tekanan ini mencoba untuk menyeimbangkan, sayap mencoba untuk bergerak ke arah tekanan rendah. Pesawat menggunakan sayapnya untuk menciptakan angkat, mobil balap menggunakan mereka untuk menciptakan downforce. Formula Satu mobil modern yang mampu mengembangkan kekuatan 3,5 g menikung lateralis (tiga kali setengah berat sendiri) berkat downforce aerodinamis. Itu berarti bahwa, secara teoritis, pada kecepatan tinggi mereka bisa berkendara terbalik.Percobaan awal dengan sayap bergerak dan mounting tinggi menyebabkan beberapa kecelakaan yang spektakuler, dan untuk peraturan musim 1970 diperkenalkan untuk membatasi ukuran dan lokasi sayap. Berkembang seiring waktu, aturan-aturan masih memegang sebagian besar benar hari ini.Dengan downforce 'ground efek' pertengahan 1970 telah ditemukan. Lotus insinyur menemukan bahwa keseluruhan mobil bisa dibuat untuk bertindak seperti sayap dengan penciptaan sayap raksasa di bawahnya yang akan membantu untuk menghisapnya ke jalan. Contoh utama dari pemikiran ini adalah Brabham BT46B, dirancang oleh Gordon Murray, yang benar-benar menggunakan kipas pendingin untuk mengekstrak udara dari daerah mengitari bawah mobil, menciptakan downforce besar. Setelah tantangan teknis dari tim lain itu ditarik setelah balapan tunggal. Dan perubahan aturan diikuti untuk membatasi manfaat dari 'efek tanah' - pertama larangan rok digunakan untuk mengandung daerah tekanan rendah, kemudian persyaratan untuk 'lantai melangkah'.Meskipun terowongan angin berukuran penuh dan daya komputasi yang luas digunakan oleh departemen aerodinamis dari kebanyakan tim, prinsip-prinsip dasar Formula Satu aerodinamis masih berlaku: untuk menciptakan jumlah maksimum downforce untuk jumlah minimal drag. Sayap utama dipasang depan dan belakang dilengkapi dengan profil yang berbeda tergantung pada kebutuhan downforce dari sebuah lagu tertentu. Ketat, sirkuit lambat seperti Monaco membutuhkan profil sayap yang sangat agresif - Anda akan melihat bahwa mobil berjalan dua terpisah 'pisau' dari 'elemen' pada sayap belakang (keduanya adalah maksimum yang diijinkan). Sebaliknya, sirkuit kecepatan tinggi seperti Monza melihat mobil-mobil dilucuti sebagai sayap sebanyak mungkin, untuk mengurangi drag dan meningkatkan kecepatan di trek lurus panjang.Setiap permukaan tunggal dari Formula Satu mobil yang modern, dari bentuk link suspensi dengan helm pengemudi - memiliki efek aerodinamis yang dipertimbangkan. Udara terganggu, dimana aliran 'memisahkan' dari tubuh, menciptakan turbulensi yang menciptakan hambatan - yang memperlambat mobil ke bawah. Lihatlah mobil baru dan Anda akan melihat bahwa hampir sama banyak usaha telah dihabiskan mengurangi drag sebagai meningkatkan downforce - dari vertikal akhir pelat dipasang ke sayap untuk mencegah vortisitas membentuk dengan pelat diffuser terpasang rendah di belakang, yang membantu untuk kembali -menyamakan tekanan udara lebih cepat mengalir yang telah lewat di bawah mobil dan sebaliknya akan menciptakan tekanan rendah 'balon' menyeret di belakang. Meskipun demikian, desainer tidak bisa membuat mobil mereka terlalu 'licin', sebagai penawaran yang baik dari aliran udara harus dipastikan untuk membantu mengusir sejumlah besar panas yang dihasilkan oleh Formula Satu mesin yang modern.Dalam beberapa tahun terakhir tim yang paling Satu Formula telah mencoba untuk meniru desain Ferrari 'sempit pinggang', di mana bagian belakang mobil dibuat sebagai sempit dan serendah mungkin. Ini dapat mengurangi hambatan dan memaksimalkan jumlah udara yang tersedia untuk sayap belakang. The 'papan tongkang' dipasang pada sisi mobil juga membantu membentuk aliran udara dan meminimalkan jumlah turbulensi.Revisi peraturan diperkenalkan pada tahun 2005 memaksa ahli aerodinamika untuk menjadi lebih cerdik. Dalam upaya untuk memotong kecepatan, FIA merampok mobil dari sepotong downforce dengan menaikkan sayap depan, membawa sayap belakang ke depan dan memodifikasi profil diffuser belakang. Para desainer cepat mencakar kembali banyak kerugian, dengan berbagai solusi yang rumit dan novel seperti 'tanduk' sayap pertama kali terlihat pada McLaren MP4-20.Kebanyakan dari mereka inovasi secara efektif dilarang di bawah peraturan aero bahkan lebih ketat diberlakukan oleh FIA untuk tahun 2009. Perubahan yang dirancang untuk mempromosikan menyalip dengan membuat lebih mudah bagi mobil untuk mengikuti dari dekat lain. Aturan baru mengambil mobil ke era baru yang lain, dengan rendah dan lebih luas sayap depan, sayap belakang lebih tinggi dan sempit, dan umumnya banyak 'bersih' bodywork. Mungkin perubahan yang paling menarik, bagaimanapun, adalah pengenalan 'aerodinamis bergerak', dengan sopir mampu membuat penyesuaian terbatas pada sayap depan dari kokpit selama perlombaan.

Yang dirampas untuk 2011 oleh DRS baru (Drag Reduction System) sayap belakang. Hal ini juga memungkinkan pengemudi untuk membuat penyesuaian, tetapi ketersediaan sistem secara elektronik diatur - dapat digunakan pada setiap saat dalam latihan dan kualifikasi (kecuali driver yang pada ban basah cuaca), tapi selama perlombaan hanya dapat diaktifkan ketika sopir kurang dari satu detik di belakang mobil lain pada titik-titik yang telah ditentukan di trek. Sistem ini kemudian dinonaktifkan setelah rem driver.