Blog: Τι είναι το porpoising; (+video)

Η Formula 1 μπήκε και επίσημα στην νέα εποχή της, με τα μονοθέσια πλέον να φέρουν πιο περίπλοκα πατώματα και απλούστερες πτέρυγες, αξιοποιώντας το φαινόμενο του ground effect για πρώτη φορά μετά από πάνω από 40 σεζόν. Μαζί με το ground effect όμως επέστρεψε και το φαινόμενο του porpoising, το οποίο ήδη αποτελεί πονοκέφαλο για τις ομάδες, καθώς κάνει ασταθή τα μονοθέσια. Τι είναι όμως ακριβώς το porpoising;

Το porpoising δεν μεταφράζεται ουσιαστικά στα Ελληνικά. Πρόκειται για ένα αεροδυναμικό φαινόμενο, το οποίο έχει να κάνει με τον τρόπο που πλέον τα μονοθέσια παράγουν το μεγαλύτερο μέρος της κάθετης δύναμης που απαιτείται ώστε να έχουν πρόσφυση με την άσφαλτο. Μέχρι πρότινος, τα αεροδυναμικά βοηθήματα δημιουργούσαν υποπίεση στον όγκο αέρα που υπήρχε κάτω από το μονοθέσιο, αυξάνοντας την ταχύτητα της ροής που περνούσε από το κάτω μέρος τους. Έτσι, το μονοθέσιο πιεζόταν πάνω στην πίστα, κάτι που του προσέδιδε πολλή παραπάνω πρόσφυση, η οποία μάλιστα γινόταν μεγαλύτερη όσο μεγαλύτερη ήταν η ταχύτητα του μονοθεσίου. Αυτό όμως, ειδικά από το 2017 και έπειτα, προκαλούσε μεγάλα «απόνερα», αφού ο αέρας πίσω από το μονοθέσιο ήταν πολύ τυρβώδης, «ανακατεμένος». Γι’ αυτό τον λόγο τα μονοθέσια που ακολουθούσαν κάποιο άλλο έχαναν περίπου την μισή κάθετη δύναμη από αυτή που παρήγαγαν κανονικά.

Οι νέοι κανονισμοί έφεραν πίσω το ground effect προκειμένου τα μονοθέσια να μην παράγουν τόσο άσχημο wake (μετ. απόνερα) για όσα μονοθέσια ακολουθούν. Αυτό το καταφέρνουν με τα νέα πατώματα, τα οποία διατρέχονται από κανάλια. Αυτά έχουν μεταβαλόμενη μορφή και κυρίως διατομή, ώστε να αυξάνουν την ταχύτητα του αέρα που περνά μέσα από αυτά. Κατ’ αυτόν τον τρόπο δημιουργείται η πολύτιμη υποπίεση κάτω από το μονοθέσιο. Αυτό γενικά ήταν το concept και την προηγούμενη φορά που το ground effect ήταν το next big thing στην Formula 1. Μεγάλα κανάλια διέτρεχαν το σασσί του μονοθεσίου, κάτι που προσέφερε τρομερές επιδόσεις στα μονοθέσια της εποχής. Αυτό φυσικά ίσχυε όταν το όλο σύστημα δούλευε.

Το πρόβλημα του ground effect με την τότε και την τρέχουσα εφαρμογή του είναι ότι έχει να κάνει με μεγαλύτερη ροή αέρα η οποία επηρεάζεται από την απόσταση του μονοθεσίου από την άσφαλτο κάθε χρονική στιγμή. Φυσικά και τα προηγούμενης εποχής μονοθέσια επηρεάζονταν, αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορούν να συγκριθούν οι δύο καταστάσεις. Καθώς το μονοθέσιο φτάνει μια υψηλή ταχύτητα, το αεροδυναμικό φορτίο αυξάνεται και έτσι το μονοθέσιο χαμηλώνει, αφού η κάθετη δύναμη που το πιέζει (ή πιο σωστά ρουφά) προς το έδαφος αυξάνεται. Το χαμήλωμα αυτό οδηγεί σε μικρότερο δυνατό όγκο αέρα κάτω από το μονοθέσιο και αποκόλληση της ροής από τα κανάλια. Έτσι το αεροδυναμικό φορτίο μειώνεται. Το μονοθέσιο «ψηλώνει», η ροή προσκολλάται και πάλι και όπως γίνεται εύκολα κατανοητό το φαινόμενο είναι παλινδρομικής φύσης, σαν ένα ελατήριο ή μια χορδή. Η μια κατάσταση ακολουθεί και προκαλεί την άλλη και έχει ως αποτέλεσμα το μονοθέσιο να… χοροπηδά πάνω κάτω. Οι κάμερες της F1 κατέγραψαν μάλιστα το φαινόμενο σε ένα από τα runs του Charles Leclerc:

Οι Αγγλοσάξονες ονόμασαν το φαινόμενο έτσι γιατί θυμίζει την κίνηση της φώκιας, η οποία βουτά και πετάγεται από το νερό της θάλλασας. Προφανώς αυτή η αστάθεια δημιουργεί προβλήματα επίδοσης και φθοράς του undertray. Όλες οι ομάδες αυτή την στιγμή το αντιμετωπίζουν, καθώς το porpoising δεν γίνεται αντιληπτό στο στάδιο των CFD, των αναλύσεων των αεροδυναμικών βοηθημάτων με υπολογιστές δηλαδή. Παλαιότερα, ομάδες όπως η Lotus και η Williams είχαν περίπλοκα συστήματα αισθητήρων τα οποία αντιλαμβάνονταν τις μεταβολές στο οδόστρωμα και άλλαζαν σε πραγματικό χρόνο τις ρυθμίσεις των αναρτήσεων, ώστε το ride height του μονοθεσίου να μείνει σταθερό και έτσι το ground effect να έχει μέγιστη, συνεχή ισχύ.

Είναι άγνωστο αν υπάρχουν άλλοι τρόποι πέρα από τον ανασχεδιασμό του undertray, της μπροστινής πτέρυγας ή της γεωμετρίας της ανάρτησης μπροστά ώστε το μονοθέσιο να βρίσκεται μονίμως σε μια ενδιάμεση κατάσταση και έτσι να εξαλειφθεί ουσιαστικά το porpoising. Η μεγάλη απλοποίηση των φετινών αναρτήσεων αποκλείει την εύκολη λύση του να τις ρυθμίσουν οι μηχανικοί ώστε να είναι πιο σκληρές. Το σίγουρο είναι ότι προκαλεί μεγάλη μείωση στην επίδοση των μονοθεσίων σε αυτό το χρονικό σημείο της σεζόν και σίγουρα η ομάδα, ή οι ομάδες που θα λύσουν το πρόβλημα θα πρωταγωνιστίσουν φέτος, αλλά και στο προσεχές μέλλον.

Ακολουθήστε μας στα Twitter, Instagram, Youtube, Discord και Spotify

Total
1
Shares
Previous Article
Leclerc

Δοκιμές Βαρκελώνης-2η Μέρα: Πέρασε μπροστά ο Leclerc

Next Article

Russell: Πίσω από τις Ferrari και McLaren η Mercedes

Related Posts