هندسة الفورمولا 1: الأثر الانسيابي والتيارات الهوائية غير المنتظمة

خلال سباقات بطولة العالم للفورمولا 1، دائماً ما يتم الإشارة إلى ظاهرتين انسيابيتَين تحصلان عند تسابق سيارتين خلف بعضهما على الحلبة، في هذا المقال سيتم تبيان الفرق بين هاتين الظاهرتين، رغم تشابهما من الناحية الفيزيائية.

الأثر الانسيابي (Slipstream):

تحدث ظاهرة الأثر الانسيابي عند تواجد سيارتين على مسار مستقيم، حيث تُنتج السيارة في المقدمة اضطراب هوائي بضغط منخفض، كنتيجة لتأمينها الارتكازية المطلوبة.
هذا التدفق الهوائي، يمكن أن تستفيد منه السيارة الخلفية في التغلب على مقاومة الهواء، لذا في حالة عدم حاجة هذه السيارة إلى مستوى تماسك كبيرة، فيمكن لها أن تستخدم الأثر الانسيابي في التقليل من قوة الجر.
حيث قد تلعب هذه الظاهر دوراً رئيسياً في تحديد تواقيت اللفات، خاصة على الحلبات التي تكون فيها للمسارات المستقيمة دوراً رئيسياً.

التيارات الهوائية غير المنتظمة (Dirty Air):

رغم تشابه الظاهرتين من الناحية الفيزيائية، إلا أن من المعروف أن ظاهرة التيارات الهوائية غير المنتظمة تحصل فقط عند تواجد سيارتين عند تجاوز منعطف ما على الحلبة.
في هذه الحالة، تكون السيارات على المنعطف بظروف تماسك حرجة، حيث تقوم السيارة الأمامية باستخدام أقصى طاقتها للتغلب على مقاومة الهواء، ما يترك أثراً هوائياً منخفض الضغط خلفها.
نتيجة لهذا التشتت في التدفق الهوائي، تعاني السيارة الخلفية من انخفاض على صعيد الأداء الانسيابي، ما يجعل التجاوزات عند المنعطفات أمر فيه مخاطرة للسائقين.
من الجدير بالذكر أن “التوازن الانسيابي” لسيارة الفورمولا 1 يعد من أهم العوامل التي تحدد شعور السائق وثقته خلف المقود، فقدان هذا التوازن قد يؤدي إلى اضطراب هوائي يؤثر سلباً في الجناح الأمامي وضعف القدرة على التحكم بالسيارة.
ورغم الاعتقاد السائد أن الانخفاض في الأداء الانسيابي هو من أهم العوامل تسبب هذه الظاهرة، إلا أن أكثر ما يقلق السائق في الخلف هو التبريد.
حيث يقوم سائق الفورمولا 1 بالضغط على محرك ومكابح السيارة إلى الحدود القصوى، ويتطلب ذلك فعالية تبريد مثالية، لذا فعند اللحاق بسيارة ما عند المنعطف، هذا التدفق الهوائي منخفض الضغط قد يؤثر في تبريد قطع السيارة.
يعني ذلك، أن المبردات لن تعمل بالشكل المطلوب، كما أن التدفق الهوائي المتجه لتبريد المكابح غير فعال، ويتسبب ذلك بارتفاع درجة حرارة أنظمة السيارة بالمجمل، ولهذا السبب يقوم السائق بالتراجع للحفاظ على سيارته من الضرر.

أخبار ذات صلة