S-blog

Átment a lábadon a Family Frost? Eleged van a bunkó autósokból? Van egy jó linked vagy videód? Esetleg anyáznál egy jót, vagy csak javaslatod van? Kattints a nevemre és írd meg nekem azonnal!

Ezekről beszélünk

scheerti videói

Prostreet

Az F-csatorna konyhanyelven

2010.06.30. 14:12 scheerti

 Fedje jótékony homály annak a sportkommentátornak a nevét, aki egy vasárnapi futam előtt megpróbálta elmagyarázni az F-csatorna működését. Bevallom, egyetlen szavát se értettem. Lehet, hogy a pörkölt ütött nagyobbat a szokásosnál, vagy csak simán fáradt voltam. De a legvalószínűbb ok az lehet, hogy egyáltalán nem értek az aerodinamikához. Pontosabban csak annyira, amennyire egy átlagos néző. Ezért próbálom megérteni az F-csatorna működését, és remélem, hogy másoknak is segíthetek ebben. Nyugalom, nem fogok aerodinamikai együtthatókat számolni, és kikérdezni sem akarok senkit a poszt végén a leírtakból.

Mindenki tudja, hogy a Forma-1 mérnökei azért kezdtek el ormótlan szárnyakat aggatni az addig kecses versenyautókra, hogy azok gyorsabbak legyenek a kanyarokban és az egyenesekben is. Nyílt titok volt, hogy az ötlet a repülőgépiparból jött, ám az ott felhajtóerőt termelő szárnyakat megfordították, így azok az aszfaltra passzírozták a versenyautókat.

A lavinát Sir Anthony Colin Bruce Chapman, azaz Colin Chapman indította el a szívóhatás (ground-effect) elvén működő Lotus 78 versenyautóval, majd a Lotus 79-cel meg is nyerte a világbajnokságot. Mario Andretti az 1978-as szezonban úgy kerülgette a többi versenyzőt, mintha szerencsétlenek ott se lettek volna a pályán. Az autó titka a két oldaldobozba épített megfordított szárnyban rejlett, ami valósággal odaszorította az aszfaltra az autót, ami így elképesztő kanyarsebességet tudott elérni. Két éven belül minden csapat lemásolta Chapman ötletét, aztán annyira gyorsak lettek a versenyautók, hogy végül be is tiltották őket.

A bevezető után jöjjön a lényeg: hogyan működik az F-csatorna, és egyáltalán, mi a fene az? Nem kell megijedni, egyszerű lesz.

A Forma-1-es autók leszorítóerejének nagyjából harmadát adja a hátsó szárny, aminek beállítása egyáltalán nem egyszerű feladat, minden pályán meg kell találni az ésszerű kompromisszumot. Ha az autó hátsó szárnyát meredek szögben állítják be, akkor a levegő nagyobb felületen érintkezik az elemmel, és nő a leszorítóerő, ezáltal csökken a végsebesség az egyenesekben, jobban kopnak a gumik, és az autó több üzemanyagot fogyaszt, ami a tankolás betiltása óta kellemetlenül érintheti a csapatokat. Ha a hátsó szárny dőlésszöge kisebb, akkor az áramló levegő kevesebb akadályba ütközik, így az autó nagyobb végsebességre képes, de sokkal kevesebb leszorítóerőt termel.

Öveges professzor rajongói a gyakorlatban is kipróbálhatják ezt autózás közben, persze csak utasként, vezetés közben nem ajánlatos ezzel kísérletezni. Nyújtsuk ki a nyitott ablakon a kézfejünket előbb vízszintesen, majd fordítsuk egyre meredekebb szögben lefelé a menetszéllel szemben, így máris saját bőrünkön tapasztalhatjuk, hogy milyen érzés légterelőnek lenni a Forma-1-ben. Azért nem árt vigyázni, nem szükséges a kézfejünket az első szembejövővel csonkoltatni.

A szárnybeállításokkal való kísérletezés volt az F-csatorna újbóli feltalálásának egyik oka. Nem új fejlesztés, a hatvanas években már használták a repülőgépiparban is. A lényege az, hogy a versenyautót meredekebb szárnybeállításokkal lehet a pályára küldeni, ami a fentebb leírtaknak megfelelően nagyobb leszorítóerőt termel. A 2010-es Forma-1-es szabályok előírják, hogy nem szerepelhet mozgatható elem az aerodinamikai csomagban. Kiskapuk azonban a Forma-1-ben is léteznek: a McLaren tervezői kitalálták, hogy a pilóta nem része a versenyautónak, így ha ő szabályozza a levegő áramlását, akkor az nem szabálytalan. Az autó aljába szerelt csatorna segítségével a pilóták a lábukkal tudják szabályozni az autó elején található kopoltyúkon beáramló levegőt, ami a versenyautón keresztüláramlik, majd a hátsó szárny speciálisan kialakított részéhez csapódik, ahol az illesztéseken át szétnyitja a szárnyat, utat engedve a levegőnek. A csőben áramló levegő másik előnye, hogy megváltoztatja a hátsó szárny légellenállását,  ami kisebb lesz, így az autó nagyjából 5 km/h-val nagyobb sebességre lesz képes. Teszi mindezt úgy, hogy a szárnyon megtapadt levegőmolekulákat és örvényeket az F-csatornából kiáramló levegő "lefújja" a szárnyról.
 

 

Amint a versenyző leveszi a lábát vagy kezét (mindegyik csapat másban hisz) a csatornáról, a levegő a versenyzőhöz áramlik az utascellába, ami nem rossz dolog, hiszen a versenyzők úgy izzadnak a tűzálló ruhában, mint Lagzi Lajcsi bármikor. 

                                            Ferrari F-csatona                                              Forrás:Autoblog.br

A Nemzetközi Automobil Szövetség (FIA) rábólintott a McLaren hátsó szárnyára, hiszen ahogy várható volt, a többi csapat azonnal feljelentette őket.  A jóváhagyás után egyik istálló se várt sokáig, azonnal nekiugrottak a fejlesztésnek, és több-kevesebb sikerrel lemásolták a McLaren ötletét.  Az egyik legérdekesebb, és egyben leghátborzongatóbb megoldást a Ferrari találta ki, Alonso 300 km/h-s tempónál a kesztyűjével zárja és nyitja az F-csatornát, ami lássuk be, nem egyszerű dolog. Talán ezért is tiltotta be a 2011-es szezontól a FIA a használatát. Jön helyette az előzéshez állítható hátsó szárny, amitől hasonló eredményt várnak, biztonságosabb formában. 


  
 

42 komment

Címkék: f1 f csatorna aranylaci

A bejegyzés trackback címe:

https://scheerti.blog.hu/api/trackback/id/tr742120879

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

mev 2010.06.30. 17:28:02

köszi, így már én is megértettem

ut · http://thaifoldiutazas.uw.hu 2010.06.30. 22:15:41

Én azt várom, hogy mikor jelenik ez meg az utcai autókban.

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.06.30. 22:21:54

@ut: Hiszen már megjelent. A húsz év fölötti autókkal elég télen latyakban járkálni, már támaszthatod is a térdeddel az F-csatornát:)

jpmjpm 2010.06.30. 23:44:54

"A bevezető után jöjjön a lényeg: hogyan működik az F-csatorna..."

Hát egyáltalán nem magyaráztad meg, hogy hogyan működik. Csak azt írtad le, hogy mit csinál. De az eddig is tudtuk. De hogy hogyan éri el a nagyobb végsebességet, azt nem írtad le.

flimo13 2010.07.01. 00:30:17

@jpmjpm: le van írva: egyenesben csökkenti a légellenállást.

jpmjpm 2010.07.01. 01:13:11

@flimo13: Igen, ezt eddig is tudtuk. De hogyan csökkenti? Azt nem írtad le. Mit csinál=csökkenti a légellenálást. Hogyan=?????? Erről egy szót sem írsz. De miattam ne írd le, én tudom olvastam róla, láttam videót stb.

csicskalangos 2010.07.01. 01:19:52

Na azert ez nem teljesen igy van, odaig ok hogy atmegy a levego, de ha belegondol az ember attol nem lesz kisebb a legellenallasa mert olyan levegot engedek ra ami eddig nem ment, mert ezzel (ha egy darabbol van a hatso szarny) pont hogy novelem a legellenallast. A trukk ott van hogy ez a kis plusz levego egy illesztesi pontra van raeresztve, amitol ez az illesztesi pont szetnyilik, es ott igy levego tud atszokni, es ettol lesz kisebb a legellenallas.

csicskalangos 2010.07.01. 01:36:56

Najo, ez nem teljesen igaz hogy növeli, mert akkor meg a versenyzőnek megy neki, ha nyitva van, szóval, maradjunk annyiba hogy nem csökkenti magában :D

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 06:45:17

@csicskalangos:

Ez az egyik ok, valóban egy illesztési pontra van ráeresztve, viszont az önmagában kevés lenne. A plusz levegő arra jó, hogy ott lévő rátapadt levegőt megbontsa, és így kisebb lesz az ellenállás. De igazad van, bele fogom írni.

feketenap · http://www.zoldszempont.hu 2010.07.01. 07:17:44

A hátsó szárny dőlésszögének változtatása nem csökkenti vagy növeli a levegővel érintkező felületének nagyságát.

közlekedési bűnöző (törölt) 2010.07.01. 07:26:34

@jpmjpm:

a lényeg az, hogy a pilóta játsza a szelep szerepét. Ha zár (egyenesben), akkor az F-csatornából kiszáguldó levegőt eltéríti a hátsó szárnyról, tehát kevesebb leszorító (és egyben fékező) erő keletkezik, amire az egyenesben nincs is annyira szükség. Ellenben mikor kanyarhoz ér, akkor a pilóta nyit és az F-csatornában száguldó levegő áramlási iránya a hátsó szárnyra irányul, így kanyarban jobban leszorítja azt. Közben egy kicsit fékez is, de ez két okból sem számít:

1.) kanyarban lassabban mennek az autók és a légellenállás a sebességgel négyzetesen csökken / nő. Tehát fele sebességnél negyede az ellenállás.
2.) F-csatorna nélkül is oda áramlana az összes levegő

Az F-csatorna lényege tehát az, hogy gyakorlatilag ki/be kapcsolja a leszorító erő egy részét attól függően, hogy hol van ill. nincs rá szükség.

Pál a postoló · http://autostat.hu/magazin 2010.07.01. 09:19:05

@jpmjpm: Mivan, te is beneveztél? Lássuk a cikkedet akkor :P:P:P

Pirx 2010.07.01. 09:22:37

Néhány javítás:
1.Chapmannek az ötelete nem két szárny volt, hanem a "miniszoknya". Gyakorlatilag annyit tett, hogy nem engedte, hogy a levegő oldalirányban kiszökhessen az autó alól. Így annak az áramlása ott felgyorsult, és a gyorsan áramló levegő nyomása lecsökkent, ezzel mintegy odaszívta az aszfalthoz az autót. Ugyan az a jelenség, amikor két egymáshoz közel lévő papírlap közé befújunk. A két papír öszetapad, mert a közte áramló levegő nyomsa kisebb lesz, mint a körülötte lévőé.
2. Az F csatorna a repülőgépiparban régóta ismert határréteg jelenséget használja ki. Egy felület felett kétféleképpen áramolhat a levegő. Laminárisan (gyskorlatilag simán, örvénylések nélkül. Ezt "szeretjük", mert ilyenkor képződnek mindenféle leszorító, illetve a repülőknél emelő erők) és örvénylően(ezt nem szeretjük, mert az örvények gyakorlatilag növelik a légellenállást, és csökkentik az erőket. Tehát kétszeresen rosszak). Amikor a versenyző a levegőt a szárny fölé tereli az F csatornával, akkor gyakorlatilag "lefújja" az örvényeket a szárnyról, növelve annak a hatásfokát.

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 09:30:31

@Pirx: Látod, már ezért megérte utánaolvasni. Köszönöm, építő jellegű komment volt, hálás vagyok érte.

Pirx 2010.07.01. 09:32:11

Ja! És persze csökkentve a légellenállását, hiszen megszünnek, de legalábbis csökkennek az örvények, amik ugye részben okozzák a légellenállást.

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 09:51:05

Ezer hála és köszönet minden kedves kommentelőnek a pontosításokért, igyekeztem a jobb kommenteknek utána olvasni, és ha igaznak bizonyultak, akkor pótolni a mulasztást. Nem azért javítottam bele, mert győzni akarok, hanem azért, hogy ha bárki erre tévedne, és kíváncsi az F-csatornára, akkor ne félinformációkkal távozzon.

Hammer · http://car-pencil-etc.blog.hu/ 2010.07.01. 10:14:54

@Pirx: maradjunk annyiban, hogy Chapmannak volt több ötlete is, ezek egyike a fent leírt - de el nem magyarázott wing car, a másik a miniszoknya.

a wing carról itt egy leírás, képekkel:
www.angelfire.com/ca/monzagt/

a rajzon jól látszik, hogy az oldaldobozok belsejében gyakorlatilag egy-egy bazinagy szárny volt - fordított profillal persze.

a miniszoknya meg pont az említett, mai szabályok által már tiltott mozgatható aerodinamikai elem volt: sebességnél a levegő mozdította el a kasztni oldalsó részét, a szoknyát lefelé, így alakult ki a kocsi alatt egy jól záró alagút.

Pirx 2010.07.01. 10:23:38

@Hammer: Valóban. Gyakorlatilag, a wing car egy oldal szoknya (a képen sárgával jelölt) nélküli autó, ahol az egész autó testet alakították (fordított) szárny formára. Köszönöm, ezt még ilyen formában nem ismertem! :)

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 10:37:48

@Hammer: Csak az 5000 karakter adta korlát miatt nem mentem bele a Lotus 78 és 79 kitárgyalásába, azokról elég sokat olvastam:D

Hammer · http://car-pencil-etc.blog.hu/ 2010.07.01. 11:23:39

@scheerti: ja, ez ilyen pályamunka? bocs, nem tudtam :)

molnibalage · https://militavia.blog.hu/ 2010.07.01. 11:30:58

@Pirx: Repülőgépek olyan sebességgel haladnak, hogy lamináris álramlásról szó nincsen szárnyak estében, teljesen mád Reynolds szám tartományban hasítanak. Igen hamar turbulens HR alakul ki.

A modern vadászgépeknél meg a LERX és egyéb dolgok pont arra mennek kontrolláltan hoznak létre stabil örvényeket, hogy késleltessék a HR leválását adott állsszögenél.

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 11:35:59

@molnibalage:

Na, ez nekem románul van:)

@Hammer: Az túlzás, hogy pályamunka. Volt egy pályázat, én meg megpróbáltam szórakoztatóan írni valamiről, amit nem is ismerek. Nem várom az első húsz közé ezt a posztot, nem is az volt a cél, inkább csak az olvasók szórakoztatása, meg a tanulás. Az egyik sikerült, a másikat majd az olvasók eldöntik.

Pirx 2010.07.01. 11:50:43

@molnibalage: Lehet, ámbár a második fejezet(főleg) mintha nem erről szólna.
rht.bme.hu/~tgausz/dir/Aerodinamika/Profil_szarny_legcsavar.pdf
Ezek meg a határréteg leválásról:
www.ara.bme.hu/oktatas/labor/M10.pdf
illetve a határréteg lefúvatásról:
mm.iit.uni-miskolc.hu/Data/Winx/descs/mig21.html
Ez arra való, hogy azt a pontot, ahol a szárnyfeletti áramlás laminárisból örvénylővé válik, minél inkább hátrébb helyezze a szárnyon. Ha ez nagyon előrecsúszik, azt átesésnek hívják, és kellemetlen.
Felhajtóerő
http://hu.metapedia.org/wiki/Repülőgép

Ha a szárnyprofil és a haladási irány egymással bezárt szögét (az állásszöget) megváltoztatjuk, a felhajtóerő is megváltozik. Pozitív állás esetén a felhajtóerő növekszik ugyanakkor az ellenállás is vele nő. de csak kisebb mértékben. Erősebb döntésnél a felhajtóerő mind lassabban növekszik, mintegy 15-20˚ állásszögig, ott is hirtelen leesik, az ellenállás pedig az állásszög növelésével mind nagyobb mértékben nő; ez a 15-20˚ az u. n. kritikus állásszög, mikor is a szárnyfelület határrétegén a levegőrészecskék leválnak, egyúttal az áramszálak eltávolodnak egymástól, csökken a szívás, a felület mögötti holt teret örvények töltik meg. A repülőgép ilyen "túlhúzott" helyzetében labilissá válik és lezuhanhat. A zavaró határréteg eltávolítása legegyszerűbben ú. n. réselt szárnyakkal történhetik. Ezeknél rendes körülmények között a segédszárny a szárnyhoz simul, viszont a kritikus álláspont közelében kinyitva, a keletkezett résen át a szárny alatt nagyobb nyomású levegő áthatol nagy sebességgel végigszáguld a szárnyprofil felső felületén, és magával ragadja az éppen örvénylésnek induló határréteget.

Bocs scheerti! Ez többet nem fordul elő! :)

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 11:54:46

@Pirx: Ne, ne, nem kell bocsánatot kérni, tetszenek az ilyen kommentek, de a posztban pont az volt a lényeg, hogy egy átlagos néző, aki SEMMIT nem ért az aerodinamikához(mint én) is megértse, hogy HOZZÁVETŐLEG mi ez az F-csatorna.

Mintha egy csajnak magyaráznád a lesszabályt.

Pirx 2010.07.01. 12:07:59

@scheerti: :D:D
Szerintem az nehezebb!

jpmjpm 2010.07.01. 12:11:45

@közlekedési bűnöző: Mint írtam, tudom mit csinál és azt is, hogy hogyan működik, de azért köszi, hogy leírtad. Én ebből a videóból okosodtam ki:

www.youtube.com/watch?v=YZ86yAAExWo

Brundle egyébként tök jól nyomja. Zseniális a faszi. Érdemes megnézni a videókat amik fent vannak Youtubon.

@Gül Baba turbója: Egy rossz szót sem szóltam a cikkíróra. Csak egy hiányosságra hívtam fel a figyelmet. Egyébként nem neveztem be, bár lenne kedvem, de a felajánlott díjak egyike sem motivál.

Pirx 2010.07.01. 12:12:16

Na. eltűnt amit írtam! :)
Szerintem a lesszabály elmagyarázása nehezebb! :) És azért kértem bocsánatot, mert tényleg a lényeg, az érthetőség veszik így el. Öveges professzor, és Sas Elemér volt zseni abban, hogy úgy magyarázzon, hogy mindenki megértse.

Iridium 2010.07.01. 12:24:23

Akit annyira érdekel a szakszerű magyarázat, az menjen egyetemre és tanuljon ott az aerodinamikáról. Az átlag olvasónak - mint nekem is - tetszett a cikk, legalább van egy kép a fejemben, hogy mi a szösz ez. Köszönjük.

tépegető szexkavátor 2010.07.01. 12:42:58

@Pirx: Kapitány ÚR! (Pirx ugye űrhajó-kaptány volt/van/lesz...:-)
Nálad a pont! Szabatos, szakszerű magyarázat.
Kiegészítésül, egy kicsit nagyobbon mutatva, aktív határréteg lefúvás + tolóerő vektor irányítása AN-72-őn elmagyarázva itt: hu.wikipedia.org/wiki/An%E2%80%9372
A kedves blogtársak képzeljék az ott látható szárny tetején ülő gázturbina helyébe az F-csatornát , csak sokkal kisebb változatban és persze forró hajtó gázsugár nélkül, majd hanyatt fordítva a repülő szárnyát. Az F1 jármű hátsó szárnyán is pont így lefúvatják le a határréteget, ergo növelik a fel(le)hajtó erőt rajta. És a les szabályt vén fejjel sem igazán értem, pláne vitás helyzetekben :-(

scheerti · http://scheerti.blog.hu 2010.07.01. 13:05:04

@Iridium: Ó, nincs azzal baj, ha valaki kiigazít, de a lényeg valóban az lenne, hogy BÁRKI, AKI EZT OLVASSA, annak legyen képe róla. Én is olvasok gasztroblogot, mert jól ír a szerző, de egy levest nem tudnék megfőzni.

Pirx 2010.07.01. 13:53:27

@tépegető szexkavátor: :) Hát a Cuvier lenne a hajóm! :)És Első Osztályú Navigátor volnék vagy mi... :D:D
De tökéletes hasonlat az AN-72

jpmjpm 2010.07.01. 19:53:44

Azt egyébként tudja valaki, hogy miért pont F-csatorna lett a neve? Mit jelent az F, minek a rövidítése stb...

molnibalage · https://militavia.blog.hu/ 2010.07.01. 20:36:59

@Iridium: Áramlástechnikai mérnök vagyok. :)

@jpmjpm: Az elrendezése miatt szerintem. Nem egyenlőek az F szárai, de az elrendezése a csatornáknak F alakú. Van egy hosszú és a két szárán mehet ki a levegő attól függően, hogy a versenyző elzárja vagy sem. (Nekem ezt tűnik logikusnak.)

jpmjpm 2010.07.02. 00:11:14

@molnibalage: Én azt olvastam, hogy azért, mert a McLaren orrán lévő Vodafone feliratnál az F betűnél van a beömlő nyílás. :) Ezért nevezték el a többiek F-duct-nak. Merthogy a McLaren nem így hívta a fejlesztés során. :)

generator 2010.07.02. 00:14:07

@molnibalage: Azt hiszem pont Brundle mondta, vagy a BBC stábból valaki, hogy azért F-csatorna, mert az kocsi orrán a Yodafone felirat f-betűjénél van a nyílás. Mondjuk ennyi erővel a videó alapján lehetne D-csatorna is...

generator 2010.07.02. 00:30:02

@jpmjpm: Én már évek óta az angol közvetítéseket nézem, pont az ilyenek (no meg P.L.) miatt.
Egy angol IP-t biztosító proxy mögül simán nézhető, csak az a gond, hogy amióta a BBC közvetít az ITV helyett, az IP címeket gondosabban szűrik. Emiatt az élő stream-et nem látom, csak párórával később.
Ezért nálam a verseny az esti program.

jpmjpm 2010.07.02. 08:26:07

@generator: Hát igazad van. Nagyon tuti háttérműsort tolnak a futam alá.

Palik meg monnyon le! :)))