بسم الله الرحمن الرحيم
فى اى زمن
فى اى حقبه من تاريخ السيارات
كانت هى الافضل
كانت الاكثر ابداعا فى مجال السيارت
سباقه الى ابعد الحدود
هل لكم ان تعرفوا انه وعلى الرغم من التقدم المذهل فى مجال تلك السياره المبدعه يتطلب 250 الف ساعة عمل لبناء نموذج واحد فقط لتلك السياره
وعلى الرغم من انها ليست سياره تجاريه إلا انه هناك ملايين يتمنون ان يقودها ولو لدقائق معدوده
انها سيارة الفورميلا واحد او الفئة الاولى لرياضة المحركات
F1
فى هذا التقرير اريدكم فقط ان تعرفوا اى سياره تلك
وان تعرفوا المعنى الحقيقى للإبداع التكنولوجى لهذه السياره
وسوف ابدأ بالتصميم الايروديناميكى
من المعرف ان شركات السيارت تمتلك ما يسمى بنفق الهواء لتجربة انسيابية الهواء لأى موديل جديد وبعد انتاج النموذج الاولى لهذا الموديل يتم ادخال هذا النموذج الى نفق الهواء لقياس مدى احتكاك الهواء بالجسم
كل هذا كلام معروف فما هو الجديد ؟؟
الجديد فى انه عند بناء جسم سياره الفورميلا واحد يتم قياس كل جزء من الجسم على حده فى نفق الهواء ولا اقصد هنا كل جزء اى انه مثلا الجانح الامامى بل شرائح الجانح نفسه تقاس كلاً على حده لضمان اقصى جوده ممكنه وفعاليه لاتضاهى
وسوف ابدأ بشرح جسم سياره الفورميلا بالتفصيل والمكونات الرئيسيه له
فى البدايه يجب ان نعلم إن أي جسم يتحرك بسرعة ما يعاني من مقاومة الهواء التي تنقص من سرعة هذا الجسم . وتنتج المقاومة من عدة عوامل أهمها: اصطدام الهواء مباشرة مع مقدمة الجسم وهيكله وانقسام الهواء وتوزعه على جوانب الجسم مما يخلق فروق بالضغط على هذه الأطراف وتشكل هذه الفروق نوع من المقاومة تحاول دفع الجسم بعكس الحركة بشكل يسمى المقاومة الهوائية. لذلك تصمم سيارة الفورميلا يأتى بشكل انسيابي يكفل التخلص قدر الإمكان من الاحتكاك بالهواء.أما ما تبقى من الهواء الذي سيصطدم بجسم السيارة ويحتك بها فيسخر لضغطها للأسفل او توليد ما يسمى الداون فورس ( القوه السفليه ) لتأمين تماسك أكبر.
ترتكز الديناميكية الهوائية على أقسام أساسية بالسيارة هي الأجنحة
هذه الأجنحة تعمل على مبدأ عمل الأجنحة بالطائرات لكن بشكل معاكس. إذ أن أجنحة الطائرات تميل للأعلى لتمرر الهواء العلوي بشكل أسرع من الهواء السفلي لتخلق ضغطاً علوياً منخفضاً يؤدي إلى رفع الطائرة للأعلى. أما في سيارة الفورميلا فإن الأجنحة تميل للأسفل فتمرر الهواءالسفلي بشكل أسرع من الهواء العلوي فينتح ضغط منخفض في الأسفل يخلق جاذبية تضغط السيارة للأسفل.
توجد عدة أنواع من الأجنحة… أجنحة أمامية – جانبية – خلفية.
فكرة هذه الأجنحة تعتمد على إمالتها بزاوية محددة على خط الأفق ( المستوى الافقى ) مما يجعل الهواء يحتك ويصطدم بها فيرتفع هذا الهواء للأعلى مولداً ضغطاً عكسياً للأسفل بشكل جاذبية تكفل تماسك السيارة.
وطبعاً تعمل هذه الأجنحة بشكل مرتبط نوعاً ما. فالجناح الذي يمر الهواء به أولاً يحاول تعديل مجرى الهواء و إعداده ليمر بشكل يتوافق مع الجناح الذي يليه قدر الإمكان
الجناح الامامى
الجناح الأمامي هو أول من يستقبل الهواء ويتعرض لضغط كبير. ويؤمن هذا الجناح حوالي 25 % وحتى 30% من ضغط وجذب السيارة للأسفل لكن هذه النسبة قد تتدنى إلى 10% عندما تكون السيارة خلف سيارة أخرى. وتعد مقدمة السيارة جزءً في غاية الأهمية من ناحية تماسكها. لذلك عمل المهندسون على الاهتمام بتصميم المقدمة.
يتألف الجناح الأمامي من قطعة أساسية كبيرة تميل بزاوية محددة بالنسبة لخط الأفق. و توضع خلف هذه القطعة قطعة إضافية بعد ترك فراغ صغير بينهما.
يأخذ الجناح الأمامي شكلاً معيناً ليوزع الهواء باتجاهات محددة لتصدم جسم السيارة بلطف ولتفادي اصطدام الهواء بالإطارات الأمامية بشكل عشوائي. كما أن الجناح الأمامي يلعب دوراً لإيصال الهواء إلى مبردات السيارة الجانبية ( الريداتيرات ) بالإضافة إلى أنه يعمل على قسم الهواء وتوزيعه بين أسفل وأعلى السيارة بشكل مناسب بحسب مقدار الضغط المطلوب.
توضع على الأطراف الجانبية للجناح الأمامي قطعة صغيرة في كل جهة. هذه القطعة تمنع اختلاط الهواء في منطقة الضغط العالي بالهواء في المنطقة ذات الضغط المنخفض حتى لا يؤدي ذلك لخلل بالهواء وبالتالي تشكل ما يشبه مطبات هوائية ينتج عنها إنقاص ضغط المقدمة. كما توضع على هذه القطع أجزاء صغيرة تتحكم بمجرى الهواء الذي يتجه إلى الإطارات فيجعل هذا الهواء
يتحرك بشكل ملائم عند الإطارات وفي منطقة أذرع التعليق لإنقاص المقاومة في تلك المناطق. كما تساعد هذه القطعة على توجيه الهواء بشكل مناسب للتحكم في عملية تبريد الإطارات الأمامية.
وبجمع كل الأجزاء المذكورة يتكون الجناح الأمامي الذي يثبت على مقدمة السياره
لاحظوا ان المصممين يهتمون بأدق التفاصيل بطريقه غير عاديه
الجناح الخلفى
أما الجناح الخلفي فله دور هام جداً بتماسك السيارة. فيؤمن حوالي من 60%- 70% من تماسكها. إذ أنه يولد ضغطاً عالياً فوق سطحه العلوي ويولد ضغطاً منخفضاً عند سطحه السفلي مشكلاً جذباً للاسفل ( الداون فورس )
وهو يختلف بتصميمه من حلبة إلى أخرى. كما أنه يلعب دوراً كبيراً في المساعدة على الكبح وإنقاص سرعة السيارة عند الضغط على المكابح.
يتألف الجناح الخلفي من 3 أجزاء :
القطعة الأساسية الكبيرة التي تتوضع في الأعلى ولها الدور الأكبر بعمل هذا الجناح إذ أن قسم كبير من الهواء يصطدم بها فتولد جاذبية وضغط للأسفل.
وهذه القطعة مكونة من عدة صفائح تحدد بحسب الحاجة والقوانين.أما القطعة الثانية فتتوضع في منطقة منخفضة
وتؤمن تماسك أقل من ذلك الذي تولده القطعة الأساسية. أما الجزء الأخير فهو مكون من قطعتين توضعان على طرفي الجناح لتصل القطعتان السابقتان ولمنع الهواء من الدوران خلف السيارة وحول صفائح هذا الجناح بشكل عنيف.
تذكر بعض المصادر أن هذا الجناح قادر على توليد قوة جاذبية تصل إلى 1000 نيوتن. وهذا رقم ليس صغيراً بالنسبة لجاذبية متكونة نتيجة حركة هواء.
الجناح الخلفي هو أكثر جناح يظهر عليه التغيير بشكل واضح باختلاف الحلبات. ففي حلبة سريعة مثل حلبة مونزا بـ إيطاليا والتي لا تحتاج لتماسك كبير يكون الجناح الخلفي بسيطا
( اى انه منبسط الى اقصى حد ) وتقل زاوية ميله بالنسبة لخط الأفق. لأن الهواء عندما يصطدم به لا يحتك بجزء كبير منه فلا تتولد جاذبية كبيرة تبطئ سرعة السيارة. أما في الحلبات البطيئة مثل موناكو والتي تحتاج لتماسك كبير فإن الجناح الخلفي يصبح أكثر تعقيداً وتزيد زاوية ميله ليحتك أكبر قسم ممكن من الهواء –دون أن يشكل عائقاً- ويشكل جاذبية مناسبة للسيارة.
الاجنحه الجانبيه
أما الأجنحة الجانبية فلها دور لا يقل أهمية عن الأجنحة الأمامية والخلفية.. وهي رفع الهواء ومنعه من التسرب إلى أسفل السيارة للمحافظة على الضغط المنخفض في الأسفل الذي يؤمن الجاذبية لها. حيث يكون الهواء هناك يسير بسرعة أكبر من أعلى السيارة فيتولد الضغط المنخفض. وبتسرب الهواء إلى أسفل السيارة تصبح المعادلة الديناميكية خاطئة وتتعرض السيارة لحالات خلل هوائي خطرة قد ترفع السيارة عن المسار.وتوضع أمام الإطارات الخلفية أجنحة جانبية صغيرة تحدد كمية الهواء التي ستصطدم بها لتوجيه عملية التبريد ومنع الاحتكاك الزائد معها.وهناك أجنحة توضع على الجانب أمام فتحات التبريد الجانبية مهمتها منع الهواء من الاصطدام مباشرة بهيكل السيارة الأساسي. أي جعل الهواء يمر بشكل انسيابي على جوانب السيارة. كما تحدد هذه الأجنحة كمية الهواء التي ستدخل إلى هذه الفتحات.
قد يكون من الغريب التحدث عن الآيروديناميك في الإطارات والأذرع التي تثبتها على السيارة. لكن هذا ما لم ينساه المصممون. إذ أن دوران الهواء بشكل عنيف حول الإطارات والأذرع قد يلغي دور الجناح الأمامي في وضع شكل مناسب للهواء لتمريره على بقية هيكل السيارة. لذلك تكون الإطارات الأمامية أصغر من الإطارات الخلفية – حتى لو لم يكن ذلك ملحوظاً- وذلك لتجنب الاصطدام المباشر بها. كما أن الأذرع تتدخل بها تعديلات ( طفيفة نوعاً ما ) تمنع الهواء من الالتفاف حولها وبالتالي انحرافه عن الهيكل الجانبي.
وهناك قسم في غاية الأهمية في خلفية السيارة في نهاية المشع السفلي. وتصميمه وجدارته قد يحددان مستوى السيارة بالكامل.
إن مرور الهواء من هذا القسم يعد أمراً في غاية الحساسية. لأنه أي خلل بسيط ولو كان صغيراً لا يمكن إهماله لأن نتيجة هذا الخلل ستظهر وبشكل ملحوظ على السيارة ومسارها.
وسيلاحظها السائق إن لم نلاحظها نحن. لذلك عملت الكثير من الفرق على وضع العادم على سطح السيارة لتجنب احتمال الخطأ بخروج الهواء من العادم وانتقال هذا الخطأ إلى هذا القسم الحساس. كما أن فتحة العادم وجهت بشكل ملائم ليخرج الهواء إلى الجناح الخلفي ويساعد في الضغط باعتبار غازاته هواء إضافي إلى الهواء الذي يصطدم بالسيارة.
اننا نتكلم الان على اجزاء من الثانيه قد تصل الى 0.001 من الثانيه تخيلوا ماذا تفعل الفرق لتخفض من زمن اللفه جزء من الف جزء من الثانيه مثلا فريق التورو روسو الذى تملكه الشركه النمساويه العملاقه ريد بول
فقد قرر الفريق فى وقت لاحق عدم لصق ملصقات على السياره حتى ملصقات الرعاه وذلك لضمان نعومه تامه لبدن السياره والاكتفاء بدهانها مع الدهان الرئيسى للسياره
هل تتخيلوا ارتفاع تلك الملصقات انه 0.7 مم هل تتخيلوا اى تفيكير هذا الذى يجعل فريق التصميم يفكر فى شئ مثل هذا اعتقد ان هذا مايطلق عليه ابداع حقيقى انا اعرف انى قد اطلت عليكم ولكن يجب ان نعلم انه فى عالم الفورميلا واحد يتعامل البشر بالجزء من الاف من الثانيه ولذلك فإن كل جزء من اجزاء السياره له اهميه قصوى
السياره الاكثر ابداعا فى العالم على مر العصور
العرض العادي
