McLaren'in Tartışmalı Arka Kanadını İnceleyelim

Uzunca süredir Formula 1 çevresi, McLaren'in arka kanadına odaklanmış durumdaydı. Boyalarla yapılan çalışmalar, arka kanadın üst plakasındaki boşluk gibi görünen çizgi... Takım bir şeyler deniyor ama neydi.

Bütün bu merak ve tartışmalar, Red Bull Racing patronu Christian Horner’in sözleri ile resmiyet kazanmıştı. Horner, McLaren’in, arka taraftaki hava akımı ile arka kanadı etkisiz hale getirdiğini belirtmiş, FIA’dan, MP4-25’in tasarımı hakkında açıklama istemişti.

Arka kanadın düzlüklerde etkisiz kılınması ne sonuçlar doğuruyor? İlk olarak havanın etkisi ile kanada binen yük azalıyor, sürtünme ortadan kaldırılmaya çalışıyor ve hava direncine maruz kalmayan araç, daha çabuk hızlanıyor. Sadece bu kadar da değil. Direncin azalması ile motora binen yük azalıyor, zorlanmıyor. Böylece dayanıklılık sağlanıyor, daha da önemlisi fazla yakıt harcamaya engel olunuyor, tasarruf sağlanıyor.

Ama Formula 1 takımları sürekli olarak yere basma kuvvetini arttırmaya gayret ederken McLaren neden tam tersini yapsın. Arka kanattaki yere basma kuvvetinde kayıp yaşanması durumunda, düzlüklerde araç tutunamayacak ve pist dışına çıkacaktır. O zaman bu durumda daha akıllıca bir sistem yapılması gerekiyor.

Bu konuyu daha iyi açıklamak için önce aerodinaminin temellerinden konuya başlamalıyız.

Aerodinami, havacılıkta, Formula 1’dekinden daha önemlidir, hatta hayati önem arz eder. Uçakların uçması, kanatların üstünden ve altından geçen hava akımının hareketleriyle sağlanır. Bu konuda temel şudur: Yüksek hızlı hava=Düşük basınç; Düşük hızlı hava=Yüksek basınç. Uçakların kalkması için kanatların altındaki basıncın yüksek, üstündekinin ise alçak olması gerekir; böylece alttan gelen basınçla uçak havalanır. Hız farkını sağlamak için de üstten dolaşan havanın yolunu, alttaki hava akımına göre uzun tutmak gerekir. Kanadın başında ikiye ayrılan hava akışı, kanadın sonuna aynı zamanda ulaşıp birleşmeli. Aynı zamanda daha az yol kat edecek alttaki hava akışı, yavaş; tersine üstteki hızlı olacaktır. Böylece de alttan gelen büyük basınçla uçak havalanacaktır.

Formula 1’de ise konu tam tersidir. Uçaklar kalkmak için kanatları altında yüksek basınç ister ama Formula 1’de, yere basma kuvveti sağlamak için üstte yüksek basınç gereklidir. Bunu aklımızda tutalım.

Horner, arka kanadın etkisiz hale getirilmesinden bahsetmişti. Bunu nasıl yapabiliriz?

Kanadın altından ve üstünden geçen hava akışı, kanatlara yapışık olarak giden çok ince bir hattır. Bu yapışıklık çok zayıftır ve eğer kanat açısı çok dikse, veya açısız ise etkisini yitirir. Bu yüzden eğer arka kanat açısından oynama yapabilseniz, bu kanadın etkisini düzlüklerde düşürebilir, virajlarda arttırabilirsiniz.

Ama F1 araçlarının arkasında, pilotun kontrolünde ön kanatta yapılabildiği gibi bir açı değişikliği mümkün değildir. Ayrıca ön kanat, arka kanat kadar etkili değildir. Bu yüzden de mühendisler, arka kanatlarla ilgili türlü sistemler üzerinde çalışırlar.

Sonuçta açıyla oynayamıyoruz. Peki o zaman arka kanadın etkisini nasıl azaltırız?

Bunun için öncelikler tek parçalı bir arka kanat profilini ele alalım.

Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi kanat açısı çok yüksek değil ve ayrıca kavis de fazla değil. Daha uzun ve yüksek kavisli bir kanat, hava akışının yapışkan bir şekilde parça boyunca gidememesi nedeniyle şüphesiz etkisiz kalacaktır.

Formula 1’de değişen kurallarla birlikte artık yere basma kuvveti bulmak için hava akışını farklı şekillerde kullanmak gerekiyordu. Kanatların dikleştirilmesi bir yere kadar yararlıydı ama sınırın geçilmesiyle etkisini yitiriyordu. Modern Formula 1’de artık tasarımlar da değişmiş, arka kanatlar birkaç plakadan oluşmaya başlamıştı.

Arka kanat tek parça iken elde edemediğimiz diklik ve kavislik, birkaç plakalı hali ile sağlanabiliyor. Bu sistemde hızlı hava, yani düşük basınç, sadece kanadın altından değil, ayrıca plakalar arasındaki boşluktan da geçebiliyor, böylece hava akışının kanada olan yapışıklığı sürdürülüyor.

Ama günümüz Formula 1 kuralları çerçevesinde arka kanadın iki parça olmasına izin veriliyor, fazlası yasaktır.

Geçmiş yıllarda bazı takımlar, arka kanatlarına ekledikleri esnek kanatçıklarla bu sisteme benzer yenilikler düşünmüştü. Araç düzlüğe çıktığında gelen yüksek hava basıncı ile kanat geriye bükülüyor ve etkisini yitiriyor, virajlara gelindiğinde araç yavaşlayıp kanat da eski haline geliyordu. Ama yine kurallar, bu yolun da önüne kesmişti.

Önümüzdeki manzaraya bir bakacak olursak; kanatları esnetemiyoruz, ön kanatlardaki gibi açılarla oynayamıyoruz, arka kanatları ikiden fazla parçaya ayıramıyoruz. Bu durumda farklı bir yola başvurmak gerekiyor.

İşte burada McLaren’in uygulaması önümüze çıkıyor. Takımın sistemi, araca önden bakılınca dikkat çekmiyor ama arkadan çekilen resimlerde görülüyor ki kanadın üst plakasında bir çizgi var. İşte bunun bir boşluk olduğu, arka kanadın 3 parçalı olduğundan şüphe edilmişti. Ama durum böyle görünmüyor. Bu çizgi, açıklık değil, bir boru.

Bunun yanı sıra üst plakadaki çizgiye dikkat edilirse, kanadı tamamıyla kesmiyor ve uç kısımları kapalı duruyor. Yani üst plaka ikiye bölünmemiş, uçların kapalı tutulması ile yarık özelliği verilmiştir. Bu sistem, Ferrari’nin F60 aracı ile de farklı şekilde denenmişti.

Aşağıdaki resimde arka kanadın, üçüncüsü eğer çok iyi gizlenmiyorsa, iki parçadan oluştuğu görülüyor.

Gelelim sistemin çalışmasına.

McLaren, pilotun kafasının üzerindeki hava girişinden geçen havanın bir bölümünü, köpek balığı şeklindeki motor kapağının içindeki kanalla, arka kanadın üst plakasına taşıyor. Hava, bu üst plakadan, arkasındaki çizgi gibi görünen boruya aktarılıyor ve orada bir yarık varmış gibi çalışmasını sağlıyor. Yani arka kanatta hava, hem kanadın altından hem orta açıklıktan hem de üst plakanın arkasından üstü açık borudan geçiyor. Sonuç olarak ikiden fazla plakaya izin verilmemesinde kuralların belki de etrafından geçilerek belki de gri kalan alanları kullanarak, arka kanatta üçüncü bir “parçam-sı” yaratılıyor. Açıklık getirilmesi gerek yerlerden biri bu.

Yalnız bu sistem, virajlarda yine etkili olmayabilir. Üst hava girişinden her zaman bir akış oluyor. Orada elektronik bir cihaz olmadığından, veya durumu algılayacak bir cihaz, aracın virajda mı yoksa düzlükte mi olduğunu arka kanada iletecek, üst plakadaki boru kanalı etkin kılacak bir sistem yok.

Böyle bir aerodinamik parçanın pilot tarafından kontrolü yasak. Yani direksiyonda bir tuş ile hava girişini kapatıp açmak, kurallara uygun değil. Bu durumda pilot ve garajdan elektronik olarak bağımsız, aracın virajda veya düzlükte olduğunu arka kanata bildirecek bir sistem bulunmalı.

İşte bu safhada karşımıza McLaren aracının ön kısmındaki hava girişi çıkıyor.

Başlarda buradan giren havanın, köpek balığı motor kapağından geçip arka kanadı beslemediği, onun yerine motoru soğutmada kullanıldığı gündeme gelmişti. Ama başka bir pencereden bakarsak; bize arka kanattaki hareketi pilottan ve garajdan bağımsız kılacak bir sistem gerekiyor. Bu hava giriş pekalâ bir valfi sisteme sokuyor olabilir. Yani, düzlüğe çıkıldığındaki basınç ile virajlardaki basıncın farkını algılayabilen bir valf, direksiyondaki standart kontrol sistemine 0 veya 1 komutunu yollayabilir ve üstteki hava girişindeki bir kapı sistemini açıp kapatabilir.

Bu durum için de bazı çözümler gerekiyor. Çünkü tartışmaların içinde bu sistem varken eğer birini geçmeye çalışırsa, önceki aracın hava koridoruna girilirse sistem viraja girdiğini sanacak ve yere basma kuvveti oluşturacak. Bu durumda da aracın hızında düşme olacak. Yine bunun için bir çözüm olarak da sistemin devreye girmesi için bir zaman geciktirici olması öne sürülüyor. Yani valfin açılması için belli bir zamanın geçmesi öngörülüyor.

Valf yerine bu işlerimi pilotun da yapabileceği bir başka iddia. Son zamanlarda güçlenen bu ihtimalde pilot, kokpitin içinde dizi ile sistemi devreye sokup çıkarabiliyor. FIA, pilotu aracın parçası olarak görmezse, yani hareketli aerodinamik parça olarak düşünmezse, sistem kurallara uyuyor. Aksi takdirde kural dışı niteliğine bürünüyor.

Genel olarak konuya bakacak olursak sistem, gördüğümüz kadarıyla kurallar dahilinde gibi.. Kazanımları düşünülünce sadece hız değil, motoru da destekler olması dikkate değer.

Derleme