Grip – Η διαφορά μεταξύ μηχανικής και αεροδυναμικής πρόσφυσης

Δύο έννοιες που ακούγονται συχνά στον χώρο της Formula 1 είναι αυτές του mechanical grip και aerodynamic grip. Το GP του Μονακό αποτελεί ίσως πρώτης τάξεως ευκαιρία για αποσαφήνιση των δύο εννοιών, κάτι που θα γίνει στις παρακάτω γραμμές.
Μηχανική πρόσφυση – Mechanical Grip

Η μηχανική πρόσφυση (mechanical grip) είναι η πρόσφυση που οφείλεται στα ελαστικά, την μάζα του μονοθεσίου και την ανάρτησή του. Το mechanical grip είναι απαραίτητο στις αργές στροφές, ή όπως είχε πει o Jay O’Connell, τεχνικός διευθυντής της RLL racing, στις στροφές 1ης ή 2ης ταχύτητας. Στις αργές στροφές, η οπισθέλκουσα δεν είναι αρκετά μεγάλη για να παράξει κάθετη δύναμη, άρα και αεροδυναμική πρόσφυση (το φαινόμενο θα εξηγηθεί παρακάτω), οπότε η πρόσφυση παράγεται αμιγώς από τα μηχανικά μέρη του μονοθεσίου.

Σε πίστες όπως το Μονακό, η μηχανική πρόσφυση είναι το ζητούμενο, καθώς οι περισσότερες, αν όχι όλες, στροφές είναι χαμηλών ταχυτήτων (κάτω από 130 χλμ/ω). Ανάρτηση, μπάρες αντικύλησης, καθώς και η συνολική γεωμετρία των αναρτήσεων είναι αυτά στα οποία εστιάζουν οι μηχανικοί. Για να διορθωθεί η υποστροφή, η εμπρός ανάρτηση γίνεται πιο εύκαμπτη (soft), και η πίσω γίνεται πιο σκληρή. Αυτό σημαίνει πως τα πίσω ελαστικά θα επωμισθούν μεγαλύτερο φόρτο. Ωστόσο, όσο πιο σκληρή γίνεται μία ανάρτηση, ειδικά οι μπάρες αντικύλησης, τόσο πιο εύκολα καταπονούνται και φθείρονται τα ελαστικά. Εδώ να πούμε πως ο ρόλος των μπαρών αντικύλησης είναι πρακτικά η μετακύλιση, ή μη, του βάρους του μονοθεσίου.

Μπάρες αντικύλησης – αναρτήσεις

Συγκεκριμένα, όσο πιο soft οι μπάρες αντικύλησης, τόσο πιο εύκολα μετακινείται το βάρος του μονοθεσίου προς τα πλάγια, ενώ όσο πιο σκληρή, τόσο λιγότερο μετακυλίεται το βάρος αλλά αυξάνεται ο φόρτος εργασίας των ελαστικών. Αντίστοιχα, όσο πιο soft οι αναρτήσεις (springs, suspensions) τόσο πιο πολύ μετακυλίεται το βάρος του μονοθεσίου εμπρός ή πίσω, σε καταστάσεις πέδησης και επιτάχυνσης. Αντίθετα, όσο πιο σκληρή η ανάρτηση, τόσο μικρότερη μετακύλιση του βάρους και τόσο μεγαλύτερη η φθορά των ελαστικών. Η υπερστροφή διορθώνεται με τον ακριβώς αντίθετο τρόπο (stiff μπροστά, soft πίσω).

Τέλος, επισημαίνεται πως όσο καλύτερη μηχανική πρόσφυση, τόσο καλύτερη θα είναι και η εκκίνηση. Ένα μονοθέσιο που δεν διαθέτει καλή μηχανική πρόσφυση, στις αργές στροφές θα είναι μη οδηγίσημο και ο πιλότος θα παλεύει συνεχώς με υποστροφή και υπερστροφή. Επιπλέον, στην βροχή, λόγω των πολύ χαμηλών ταχυτήτων, η μηχανική πρόσφυση παίζει σημαντικότερο ρόλο από την αεροδυναμική πρόσφυση. Το 2007 η καλύτερη αεροδυναμική της Ferrari ήταν πρακτικά άχρηστη απέναντι στην καλύτερη μηχανική της McLaren τόσο στην βροχή (Nurburgring, Fuji) όσο και στο Μονακό.

Alonso
Αεροδυναμική πρόσφυση – Aerodynamic Grip

Η αεροδυναμική πρόσφυση είναι η πρόσφυση που παράγεται από τις αεροτομές του μονοθεσίου, τον διαχύτη και γενικά λόγω της κάθετης δύναμης. Ο καλύτερος τρόπος να γίνει αντιληπτή η διαφορά μεταξύ αεροδυναμικής και μηχανικής πρόσφυσης, είναι πως η μηχανική πρόσφυση είναι καθαρά θέμα μονοθεσίου και των μηχανικών μερών του, ενώ η αεροδυναμική πρόσφυση είναι αποτέλεσμα εξωγενών δυνάμεων που ασκούνται στο μονοθέσιο.

Η φυσική που υπάρχει γύρω από το φαινόμενο είναι αρκετά περίπλοκη, ωστόσο θα προσπαθήσουμε να την απλουστεύσουμε. Σύμφωνα με τον εξαίρετο επιστήμονα, Isaac Newton, και τον 3ο νόμο που εκείνος διατύπωσε, κάθε δράση προκαλεί μία αντίδραση. Αυτό σημαίνει πως όταν το μονοθέσιο ασκεί στον αέρα μία δύναμη, τότε ο αέρας του ασκεί μία δύναμη ακριβώς ίση αλλά αντίθετης φοράς. Όσο, λοιπόν, πιο γρήγορα κινείται το μονοθέσιο, τόσο μεγαλύτερη αεροδυναμική αντίσταση (οπισθέλκουσα) συναντάει. Η κίνηση αυτή ασκεί την δύναμη στον αέρα. Η οπισθέλκουσα είναι η αντίδραση του αέρα. Όσο μεγαλύτερη η οπισθέλκουσα, τόσο μεγαλύτερη και η γνωστή σε όλους κάθετη δύναμη που παράγεται. Και όπως γνωρίζει ο μέσος φίλαθλος, όσο μεγαλύτερη η κάθετη δύναμη, τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα στις στροφές.

Επί του πρακτικού

Ωστόσο, υπάρχει ένα σημαντικό στοιχείο. Υπάρχει ένα πικ, ένα μέγιστο. Το σημείο μετά το οποίο η κάθετη δύναμη δεν λειτουργεί αποδοτικά και δεν προσφέρει πράγματα στο μονοθέσιο. Αυτός είναι και ο λόγος που οι μηχανικοί προσπαθούν να κάνουν συμβιβασμό μεταξύ οπισθέλκουσας και κάθετης δύναμης. Η γεωμετρία του πλαισίου και των αεροτομών (και του διαχύτη) είναι αυτή που επιτρέπει την εκμετάλλευση της οπισθέλκουσας για την παραγωγή κάθετης δύναμης.

Όπως είπε ο Jay O’Connell, σε στροφές 6ης, 7ης (και 8ης θα συμπληρώσουμε εμείς) ταχύτητας η πρόσφυση είναι καθαρά αεροδυναμική. Σε μεσαίων ταχυτήτων στροφές, είναι συνδυασμός μηχανικής και αεροδυναμικής πρόσφυσης. Ο λόγος είναι ο εξής. Πηγαίνοντας με πάνω από μία ορισμένη ταχύτητα στις στροφές, το βάρος του μονοθεσίου και τα μηχανικά του μέρη δεν είναι ικανά από μόνα τους να το κρατήσουν κολλημένο στο οδόστρωμα. Αυτό σημαίνει πως αν για παράδειγμα ένα μονοθέσιο με μηδαμινή κάθετη δύναμη και ένα ίδιας μάζας με κάθετη δύναμη διέρθουν από μία στροφή, τότε το 2ο θα είναι εμφανώς ταχύτερο από το πρώτο.

Για τους παραπάνω λόγους, αεροτομές, διαχύτης, πάτωμα και όλα τα υπόλοιπα αεροδυναμικά μέρη (όπως συνηθίζουμε να τα λέμε) είναι ζωτικής σημασία μέρη για ένα μονοθέσιο. Ένα μονοθέσιο με μηδαμινό aerodynamic grip θα είναι απαράδεκτα αργό στις μεγάλων ταχυτήτων στροφές, εξαιρετικά ασταθές και μη οδηγήσιμο. Η υπερστροφή σε τέτοιες περιπτώσεις διορθώνεται κυρίως με την προσθήκη πίσω φτερού (όπως λέει ο μέσος φίλαθλος), ενώ η υποστροφή με την προσθήκη εμπρός φτερού.

Ωστόσο, μεγάλη κλίση στα φτερά, δηλαδή στήσιμο υψηλής κάθετης δύναμης, θα καταστίσει το μονοθέσιο sitting duck στις ευθείες, δηλαδή θα είναι εξαιρετικά αργό, ενώ και η φθορά στα ελαστικά θα είναι μεγάλη.

Τι ισχύει για το Μονακό

Το Μονακό όπως είπαμε είναι μία πίστα με εξαιρετικά αργές στροφές. Σε αντίθεση με την Σιγκαπούρη που είναι το έτερο δέος αναφορικά με τα street circuits, αυτό απαιτεί υψηλή μηχανική πρόσφυση (ενώ η Σιγκαπούρη ίσως χρειάζεται περισσότερη αεροδυναμική). Παρόμοια πράγματα θα μπορούσαμε να πούμε ότι ισχύουν και για την πίστα της Ουγγαρίας. Ένα ακόμα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό που έχει η πίστα του Πριγκηπάτου είναι τα kerbs. Αυτό σημαίνει πως οι ομάδες χρειάζεται να αυξήσουν την στάθμη ύψους (ride height) ώστε να διέρχονται τα μονοθέσια από τα kerb δίχως να αποσταθεροποιούνται.

Μία εκτεταμένη ανάλυση για την κάθετη δύναμη και το ride height, αλλά και όλων όσων αναφέρθηκαν παραπάνω, μπορείτε να διαβάσετε εδώ και εδώ.

Διαβάστε όλα τα νέα της Formula 1 εδώ, ενώ πλέον μπορείτε να μας βρείτε στο InstagramYouTubeTik TokDiscord και Twitter.

Νίκος Δαφνομήλης

Μεγάλος φίλαθλος της Formula 1 από το 2005. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον τεχνικό τομέα του αθλήματος και θαυμαστής όλων των ωραίων που έχει να προσφέρει. Μεγάλος φαν και του MotoGP. O μηχανοκίνητος αθλητισμός είναι ένας μαγικός κόσμος!

F1RACINGNEWS