DTM-də Aerodinamik Müharibələr

DTM-nin aerodinamik müharibələri çempionatın rəqabət balansını qanadlardan difuzorlara, kirli havadan DRS-ə qədər hər sahədə formalaşdırdı: Class One dövründə avtomobillər GT yarış avtomobillərindən belə daha yüksək downforce istehsal edərkən, qaydaların kirli havanı idarə etmə cəhdini seriyanın məşhur 'aşağı yarışı'-nı canlı saxladı. İşte o hekayənin tamamtı.

DTM avtomobillərində aerodinamika niyə bu qədər vacibdir?

Yarış avtomobilinin qanadları və difuzoru, tərs çevrilmiş təyyarə qanadı kimi işləyir: havanı yuxarı itələməyə yox, avtomobili yola basmağa yarayır. Downforce artdıqca təkərlər yerə daha sıx basılır, yapışma artır və dönəmə sürətləri yüksəlir. DTM-də bu fizika, çempionatın bütün kimliyini müəyyən etdi. Çünki seriyanın tarixi boyunca requlyatorlar hər dəfə eyni ikiliyi yaşadı: aerodinamikaya sərbəstlik versən texnologiya dəlidir və xərclər partlayır, məhdudlaşdırsan da şounu bizzat qorumağa çalışdığın yaxından mübarizə zərər görür.

İşte bu gərginlik, DTM-nin aerodinamik evolyusiyasının əsas hekayəsi. 90-cı illərin açıq qaydalar kitabından, ortaq aero paketli Class One dövrünə və nəhayət GT3 çağına uzanan yolda hər addım, 'sürət' ilə 'yarışa bilənlik' arasındakı tarazlığı yenidən axtarmaq oldu.

90-cı illərin əvvəli: Açıq qaydalar və hədd tanımayan qanadlar

Çempionat 80-ci illərin ortalarında doğulanda avtomobillər həqiqətən yollardakı avtomobillər idi; bədənə taxılmış bir neçə məhdud qanadla kifayətlənirdilər. Amma fabrikin komandaları işə qarışanda qaydalar sürətlə bu prinsipdən uzaqlaşdı. 90-cı illərin əvvəlində Mercedes, Opel və Alfa Romeo arasındaki mübarizədə seri, dünyanın ən texnoloji inkişaf etmiş siniflərindən birinə çevrildi və çox açıq qaydalar kitabı mühəndislərə adətən sərhədsiz bir oyun meydanı təqdim etdi.

Bu azadlığın qiyməti şişmiş xərclər oldu. Açıq aero inkişafı avtomobilləri getdikcə sürətləndirərkən büdcələri uçurdu və çempionat 1996-da sona çatdı - üstəlik o mövsüm İTC adı ilə beynəlxalqlaşmış, yarışların tamamı Almaniya xaricinə köçürülmüşdü. Yəni DTM-nin ilk böyük aerodinamik müharibəsi, qalibini bilmədən sona çatdı.

Class One dövrü: Nəhəng güclü yerə basma paketləri

2000-də yenidən doğulan seri, 2014-dən etibarən Yaponiyanın Super GT-si ilə eyni əsas qaydalara razılaşdı və bu proses 2019-da tamamlandı: 4.0 litrlik atmosferik V8-lərdən turbolu 2.0 litrli vahidlərə keçildi və bu beynəlxalq sinif Class One adını aldı. Nəticə, 'həqiqi DTM'nin son və ən radikal aero bölümü oldu.

Şaşırtıcı olan nə idi? Qaydalar görünüşdə hər şeyi məhdudlaşırdı. Monokok, süspansiyon komponentləri, dib, arxa qanad, arxa diffuzor və ön splitter bütün avtomobillərdə eyni idi. Amma paylaşılan hissələr belə elə bir paket yaradırdı ki, Class One avtomobillərinin downforce'u güncel istənilən GT yarış avtomobilindən ehtimal ki, daha yüksək idi. Zəif nöqtə də məhz burada idi: yüksək sürükləmə, yəni aerodinamik səmərəlilik aşağı idi. Avtomobil düz yolda kəskin bıçaq kimi sürətlənirdi, amma eyni aero paket onu çox yüksək sürüş hündürlüyü və pitch həssaslığı ilə işləməyə məhkum edirdi.

2019 dəyişiklikləri nəyi pozdu?

2019 avtomobilləri, 2018-ə nisbətən daha kiçik ön splitter və daha geniş, amma tək profilli arxa qanad daşıyırdı. Bu ikili kombinasiya aşağı basmanı azaldır, daha da pisi aerodinamikanı önə keçirirdi: kiçik ön diffuzor + böyük arxa qanad duetu balanssızlaşdırıcı təsir yaradırdı. Aero komandalarının ən böyük narahatlığı bu səbəbdən performans deyil, balansın önə alınması idi - qalan enerjinin böyük hissəsi onsuz da yeni turbinli mühərriklərin soyudulmasına gedirdi.

Maraqlı bir detal: komandalar köhnə və yeni qaydalarda eyni təzyiq mərkəzinə malik konfiqurasiyaları müqayisə etdikdə, gözləniləndən çox kiçik downforce itkisi ilə üzləşdilər. Yəni qayda dəyişikliyi kağız üzərindəkindən daha yumuşacaq eniş etdi. Amma əsl fərq qaydalarda deyil, mühəndislərin mövqeyi ilə bağlı idi. Komandalar aşağı roll sərtliyi istifadə edib sərt bump stop'lar işə düşmədən əvvəl platformanı idarə etməyə çalışırdılar. Bəzi Class One avtomobilləri əylə zamanı aerodinamik platformanın balansını qorumaq üçün son dərəcə aqressiv anti-dive və anti-lift geometriyaları istifadə edirdi. Qısaca, avtomobil burnu enməsin ki, qanadlar düzgün işləsin - aerodinamikanın süspansiyonla bu qədər iç-içə olduğu başqa bir serial xatırlamıram. Bu, süspansiyonun əslində görünməz bir aero tənzimi olduğu bir dövr idi.

Audi-nin raketini, BMW-nin burnu

Ortaq hissələrə baxmayaraq iki yanaşma ayrıldı: Audi yüksək rake konseptini, yəni arxa hissəni daha yüksək saxlayan duruş qəbul edirdisə, BMW daha kiçik pitch bucağı ilə işləyirdi. BMW tərəfinin Audi yanaşmasının daha effektli olduğunu düşündüyü, amma mövcud dizaynını dəyişə bilmədiyi danışılırdı. Üçüncü yay və damperlərin 2019-da qadağan edilməsi də bu yaradıcılığı qidalandıran amillərdən biri idi; qadağanın həqiqətən qənaət gətirdiyi mübahisəli olsa da, komandaları anti-dive/anti-lift kimi ağıllı həllərə itələdiyi aydındır. (Audi-nin mühərrik gücü və yanacaq axını qaydalarında üstünlük tally olduğu iddiaları isə təsdiqlənməmiş spekulasiya kimi dövriyyədə qaldı.)

Aşağı yarış: Çirkli hava, slipstream və DRS balansı

DTM'nin 'aşağı yarışı' dedikleri şeyi tanıyırsan: kornanın içinde, birbirine metreler qalan iki avtomobil, baxanı həyəcandan kreslosundan qaldıran mübarizə. Amma bu şounun arxasında çətin bir fizika var. Öndəki avtomobil arxasında türbulyan, yəni 'çirkli' hava buraxır. Bu pozulmuş axın, arxadakı avtomobilin downforce-unu azaldır və aero balansını pozar; nəticədə qabaqçılapan avtomobil virajda eyni sürətlə dönməkdə çətinlik çəkir və yavaşılamalı olur. Formula 1-də qabaqçılapmanın downforce-unun 35%-ə qədər itirə bildiyi nümunələr verilmiş - yarış avtomobillərində bu təsir hər sinifdə keçərlidir.

Amma eyni çirkli havanın faydalı üzü də var: slipstream. Düzlükdə öndəki avtomobilin arxasındakı aşağı təzyiqli zonada sürünərkən sürtünmən azalır və sürət artırsan. Yəni tək fenomen iki fərqli nəticə yaradır: düzlükdə sənə yaxınlaşma imkanı, virajda isə kornaya girmədən yavaşılamaq məcburiyyətində qalmağın. Yaxşı keçid tam bu iki qüvvə arasındakı vaxtlamada gizlidir.

Class One qaydaları bu balansın üstünə yeni bir qat əlavə etdi: DRS. Ortaq böyük tək elementli arxa qanad, DRS-nin sürtünmə azaltma təsirini inanılmaz dərəcədə aydın edirdi - qanad açılanda hava müqaviməti ciddi şəkildə düşür və keçid manevrlərində ciddi sürət qazancı yaranırdı. Turda ən çox 3 dəfə istifadə oluna bilən DRS, yan ivmə və ya əyləc təzyiqi həddini aşan hissələr istisna olmaqla sərbəst vəziyyətdə idi. Hockenheim kimi bir pistdə bu sistem təxminən 9 km/s zirvə sürət qazancı təmin edirdi. Yanında bir də Push-to-Pass var idi: müəyyən bir müddət üçün icazə verilən yanacaq axınını artıraraq gücü yüksəldirdi və 2020-də məşqlərdə də sərbəst idi; sıralama vaxtları buna bağlı olaraq düşdü. Regulyatorun məntiqi çox aydın idi: aero-nu məhdudlaşdıraraq yaxınlığı məcburi saxlaya bilmirsənsə, köməkçi sistemlərlə yaxınlığı mükafatlandır.

Super GT ilə görüş: İki aero fəlsəfəsi, tək qayda kitabı

Class One-ın ən rəngarəng anlarından biri, 2019-da Fuji-dəki Dream Race-də yaşandı: DTM və Super GT avtomobilləri eyni əsas qaydalar altında yarışdı. Amma görünüşdəki bənzərlik aldadıcı idi. DTM xərc qənaəti çərçivəsində ortaq aero paketi ilə yarışarkən, Super GT daha mürəkkəb və təmtəraqlı aero dizaynları istifadə edirdi. Eyni qayda kitabı, iki qitədə iki fərqli mühəndislik mədəniyyəti - bu müqayisənin ən gözəl tərəfi.

GT3 dövründə aerodinamika nə oldu?

2019-da Mercedes-in ayrılması, 2019-da qoşulan Aston Martin-in mövsüm sonunda getməsi və bunun Audi-ni də 2020 sonunda çəkilməyə itələməsi, seriyani köklü bir qərara apardı: 2021-də Class One qaydaları tamamilə tərk edilərək GT3 əsaslı qaydalara keçildi və seriya sahibliyi ADAC-yə devr edildi. Seriya adını qoruyur amma 'həqiqi DTM-nin 2020-də sona çatdığı' görüşü pərəstişkarlar arasında geniş yayılıb - GT3 avtomobillərinin splitter və çəki balansını önə sürüşdürmə kimi üsullarla ön downforce yaratdığı amma Class One-ın o dəlilik dərəcəsindəki downforce-a yaxınlaşa bilmədiyi ortaq bir qənayedir.

Bu arada dirty air problemi dünyanın heç bir yerində həll olunmayıb: Formula 1-in 2026 qaydaları belə daha düz tabanlarla ground effect-in rolunu azaltmağı və çirkli hava problemini yüngülləşdirməyi hədəfləyir. Yəni DTM-nin Class One dövründə qaydalarla tarazlaşdırmağa çalışdığı şey, əslində motor idmanının ortasındakı bir mübarizədir.

Sona doğru: Sürətmi, yarışmı?

DTM-nin aerodinamika tarixini oxuyarkən bunu düşünürəm: hər dövrün ən sürətli avtomobili, o dövrün ən yaxşı yarış avtomobili deyildi. 90-cı illərin məhdudiyyətsiz qanadları texnoloji şölen təqdim edərkən seriya bitirdi; Class One-ın ümumi aero paketi rəqabəti xilas etdi, amma mühəndislərin "əsl performans" əvəzinə soyutma və balansla məşğul olmasına səbəb oldu. Tənzimləyici hər dəfə eyni ipdə gəzdi və DTM bu gərginlik sayəsində, tam da bu gərginlik sayəsində öz kimliyini tapdı. Aşağı yarış təsadüf deyil, dizaynın nəticəsi idi - və məncə hələ də motor idmanının ən səmimi dərsi budur.

Sənin yerində olsan nə edərdin: məhdudiyyətsiz aero azadlıqmı, yaxından ötürülə bilən avtomobillərmi?

Mənbələr

• Gerçek DTM - Class One'a Bakış (1. Bölüm) - DrRacing'in Blogu
• Gerçek DTM - Class One'a Bakış (3. Bölüm) - DrRacing'in Blogu
• Slipstream ve "kirli hava" izahı - Racecar Engineering
• Slipstream ile kirli hava arasındaki fərq nədir? - RaceTeq
• Xüsusi mövzu: Formula 1-də downforce - Mercedes AMG F1
• Difuzorlar | Mühəndislik əsasları - Racecar Engineering
• Niyə Super GT Fuji'dəki Dream Race'də DTM-in gerisində qalmayacaq - Autosport
• Deutsche Tourenwagen Masters - Wikipedia
• Class 1 Touring Cars - Wikipedia