DTM में एरोडायनामिक युद्ध

DTM की एरोडायनामिक लड़ाइयों ने चैंपियनशिप की प्रतिस्पर्धा के संतुलन को पंखों से लेकर डिफ्यूज़रों तक, डर्टी एयर से लेकर DRS तक हर क्षेत्र में आकार दिया: Class One दौर में कारें GT रेस कारों से भी अधिक डाउनफोर्स पैदा करती थीं, जबकि डर्टी एयर को प्रबंधित करने के नियमों की कोशिश ने सीरीज़ की प्रसिद्ध 'पासिंग रेस' को जीवंत रखा। यह रही उस पूरी कहानी।

DTM कारों में एरोडायनामिक्स इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

एक रेस कार के पंख और डिफ्यूज़र ठीक उल्टे हवाई जहाज़ के पंख की तरह काम करते हैं: हवा को ऊपर धकेलने के बजाय, कार को सड़क पर दबाने का काम करते हैं। जैसे-जैसे डाउनफोर्स बढ़ता है, टायर ज़मीन पर और कसकर दबते हैं, ग्रिप बढ़ता है और कॉर्नर की गति बढ़ जाती है। DTM में यह भौतिकी ने चैंपियनशिप की पूरी पहचान तय की। क्योंकि सीरीज़ के इतिहास में नियामकों को हर बार एक ही दुविधा का सामना करना पड़ा: अगर एरोडायनामिक्स को स्वतंत्रता दें तो तकनीक पागल हो जाती है और लागत बढ़ जाती है, और अगर प्रतिबंध लगाएं तो वह नज़दीकी मुकाबला नुकसान उठाता है जिसे आप स्वयं बचाने की कोशिश कर रहे होते हैं।

यही तनाव DTM के एरोडायनामिक विकास की मुख्य कहानी है। 90 के दशक की खुले नियमों की किताब से लेकर, साझा एरो पैकेज वाले Class One दौर तक और अंत में GT3 युग तक के सफर में हर कदम, 'गति' और 'रेस करने योग्यता' के बीच संतुलन को फिर से खोजना था।

90 के दशक की शुरुआत: खुले नियम और बिना सीमा वाले पंख

जब चैंपियनशिप का जन्म 80 के दशक के मध्य में हुआ, तो कारें वास्तव में सड़कों पर चलने वाली कारें थीं; वे बॉडी पर लगे कुछ सीमित पंखों से ही संतुष्ट थीं। लेकिन जब फैक्ट्री टीमें इसमें शामिल हुईं, तो नियम तेजी से इस सिद्धांत से दूर हो गए। 90 के दशक की शुरुआत में Mercedes, Opel और Alfa Romeo के बीच मुकाबले में यह सीरीज़ दुनिया के सबसे तकनीकी रूप से उन्नत वर्गों में से एक बन गई और बहुत खुली नियम पुस्तिका ने इंजीनियरों को लगभग असीमित खेल का मैदान दे दिया।

इस स्वतंत्रता की कीमत बढ़ी हुई लागत थी। खुले एरो विकास ने कारों को तेजी से तेज़ करते हुए बजट को उड़ा दिया और चैंपियनशिप 1996 में समाप्त हो गई - ऊपर से उस सीज़न में इसे ITC के नाम से अंतरराष्ट्रीय बनाया गया था और सभी रेसें जर्मनी से बाहर स्थानांतरित कर दी गई थीं। यानी DTM की पहली बड़ी एरोडायनामिक लड़ाई बिना विजेता तय किए समाप्त हो गई।

Class One दौर: विशाल शक्तिशाली ग्राउंड इफेक्ट पैकेज

2000 में पुनर्जन्म ली गई सीरीज़ ने 2014 से जापान की Super GT के साथ उन्हीं बुनियादी नियमों पर सहमति बनाई और यह प्रक्रिया 2019 में पूरी हुई: 4.0 लीटर एटमॉस्फेरिक V8 से टर्बोचार्ज्ड 2.0 लीटर इकाइयों पर संक्रमण किया गया और इस अंतरराष्ट्रीय वर्ग को Class One का नाम दिया गया। नतीजा, 'असली DTM' का अंतिम और सबसे रूढ़िवादी नहीं, बल्कि सबसे कट्टर एरो अध्याय बना।

आश्चर्यजनक क्या था? नियम दिखने में हर चीज़ को सीमित कर रहे थे। मोनोकॉक, सस्पेंशन घटक, फ़्लोर, रियर विंग, रियर डिफ़्यूज़र और फ्रंट स्प्लिटर सभी कारों में समान थे। लेकिन साझा किए गए हिस्से भी ऐसा पैकेज बना रहे थे कि Class One कारों का डाउनफोर्स मौजूदा किसी भी GT रेस कार से संभवतः अधिक था। कमज़ोर बिंदु भी ठीक यहीं था: उच्च ड्रैग, यानी एयरोडायनामिक दक्षता कम थी। पूरी कार सीधे रास्ते में तेज़ चाकू की तरह तेज़ होती थी, लेकिन वही एयरो पैकेज उसे बहुत अधिक राइड हाइट और पिच संवेदनशीलता के साथ काम करने के लिए मजबूर कर रहा था।

2019 के बदलावों ने क्या ख़राब किया?

2019 की कारों में 2018 की तुलना में छोटा फ्रंट स्प्लिटर और चौड़ा लेकिन सिंगल-प्रोफ़ाइल रियर विंग था। इस जोड़े ने डाउनफोर्स कम किया और इससे भी बुरा यह कि एयरोडायनामिक्स को आगे की ओर खिसका दिया: छोटा फ्रंट डिफ़्यूज़र + बड़ा रियर विंग का जोड़ा असंतुलन पैदा कर रहा था। इसलिए एयरो टीमों की सबसे बड़ी चिंता प्रदर्शन नहीं, बल्कि संतुलन को आगे लाना थी - पीछे बची ऊर्जा का बड़ा हिस्सा पहले से ही नए टर्बोचार्ज्ड इंजनों की कूलिंग में जा रहा था।

एक दिलचस्प विवरण: जब टीमों ने पुराने और नए नियमों में उसी प्रेशर सेंटर वाले कॉन्फ़िगरेशन की तुलना की, तो उन्हें अपेक्षा से कहीं कम डाउनफोर्स की हानि का सामना करना पड़ा। यानी नियम परिवर्तन कागज़ पर लिखे से अधिक नरमी से उतरा। लेकिन असली अंतर नियमों में नहीं, बल्कि इंजीनियरों के रुख़ में था। टीमें कम रोल स्टिफ़नेस का उपयोग कर रही थीं और कठोर बंप स्टॉप के सक्रिय होने से पहले प्लेटफ़ॉर्म को नियंत्रित करने का प्रयास कर रही थीं। कुछ Class One कारें ब्रेकिंग के दौरान एयरोडायनामिक प्लेटफ़ॉर्म का संतुलन बनाए रखने के लिए अत्यंत आक्रामक एंटी-डाइव और एंटी-लिफ्ट ज्योमेट्री का उपयोग कर रही थीं। संक्षेप में, कार का नाक न डुबकी लगाए ताकि पंख ठीक से काम करें - मुझे एयरोडायनामिक्स का सस्पेंशन के साथ इतना गहराई से जुड़ा कोई अन्य सीरीज़ याद नहीं है। यह वह दौर था जब सस्पेंशन वास्तव में एक अदृश्य एयरो सेटअप था।

Audi का रैक, BMW का नाक

साझा हिस्सों के बावजूद दोनों दृष्टिकोण अलग हो गए: Audi ने उच्च रैक अवधारणा अपनाई, यानी पिछला हिस्सा ऊँचा रखने वाला स्टैंस, जबकि BMW छोटे पिच कोण के साथ काम कर रहा था। चर्चा यह थी कि BMW पक्ष को लगता था कि Audi का दृष्टिकोण अधिक प्रभावी था लेकिन वह अपना मौजूदा डिज़ाइन नहीं बदल सकता था। 2019 में थर्ड स्प्रिंग और डैम्पर पर प्रतिबंध भी इस रचनात्मकता को पोषित करने वाले कारकों में से एक था; भले ही प्रतिबंध ने वास्तव में बचत की, इस पर बहस है, लेकिन यह स्पष्ट है कि इसने टीमों को एंटी-डाइव/एंटी-लिफ्ट जैसे चतुर समाधानों की ओर धकेला। (Audi की इंजन शक्ति और ईंधन प्रवाह नियमों में लाभ के दावे अपुष्ट अटकलों के रूप में ही रहे।)

नीचे की दौड़: गंदी हवा, स्लिपस्ट्रीम और DRS संतुलन

DTM की 'डाउन रेस' कही जाने वाली चीज़ के बारे में तुम जानते हो: कॉर्नर के अंदर, एक-दूसरे से मीटरों की दूरी पर जाती दो वाहन, दर्शक को उत्साह से सीट से उछाल देने वाली टक्कर। लेकिन इस शो के पीछे एक कठोर भौतिकी है। आगे वाला वाहन अपने पीछे अशांत, यानी 'गंदी' हवा छोड़ता है। यह बिगड़ा हुआ प्रवाह पीछे वाले वाहन के downforce को कम कर देता है और एयरो संतुलन को बिगाड़ देता है; परिणामस्वरूप पीछा करता वाहन कॉर्नर में उसी गति से मुड़ने में कठिनाई महसूस करता है और धीमा होने के लिए मजबूर होता है। फॉर्मूला 1 में ऐसे उदाहरण दिए गए हैं जहाँ पीछा करता वाहन अपने downforce का 35% तक खो सकता है - रेस कारों में यह प्रभाव हर वर्ग में लागू होता है।

लेकिन उसी गंदी हवा का एक फायदेमंद पहलू भी है: स्लिपस्ट्रीम। सीधे रास्ते पर आगे वाले वाहन के पीछे के कम दबाव वाले क्षेत्र में तैरते हुए तुम्हारा घर्षण कम हो जाता है और तुम्हारी गति बढ़ जाती है। यानी एक घटना दो अलग परिणाम उत्पन्न करती है: सीधे रास्ते पर पास जाने का मौका, और कॉर्नर में कॉर्नर में घुसने से पहले धीमा होने की मजबूरी। अच्छा ओवरटेक ठीक इन दोनों बलों के बीच के समय में छिपा होता है।

Class One नियमों ने इस संतुलन पर एक नई परत जोड़ी: DRS। साझा बड़े सिंगल-एलिमेंट रियर विंग ने DRS के ड्रैग कम करने के प्रभाव को अविश्वसनीय रूप से स्पष्ट बना दिया - विंग खुलने पर हवा का प्रतिरोध काफी कम हो जाता था और ओवरटेक मेन्यूवर में काफी गति लाभ होता था। एक लैप में अधिकतम 3 बार इस्तेमाल होने वाला DRS, अनुप्रस्थ त्वरण या ब्रेक दबाव की सीमा से अधिक वाले खंडों को छोड़कर मुक्त स्थिति में था। हॉकेनहाइम जैसे ट्रैक पर यह प्रणाली लगभग 9 किमी/घंटा शीर्ष गति लाभ प्रदान करती थी। साथ में एक Push-to-Pass भी था: एक निश्चित अवधि के लिए अनुमत ईंधन प्रवाह दर बढ़ाकर शक्ति बढ़ाता था और 2020 में यह प्रैक्टिस में भी स्वतंत्र था; क्वालिफाइंग समय इसके आधार पर घटे। नियामक का तर्क बहुत स्पष्ट था: यदि आप एयरो को प्रतिबंधित करके निकटता बनाए नहीं रख सकते, तो सहायक प्रणालियों से निकटता को पुरस्कृत करें।

Super GT से मुलाकात: दो एयरो दर्शन, एक नियम पुस्तिका

Class One के सबसे रंगीन क्षणों में से एक 2019 में फ़ूजी की Dream Race में हुआ: DTM और Super GT वाहनों ने उन्हीं बुनियादी नियमों के तहत रेस की। लेकिन दिखने में समानता भ्रामक थी। जब DTM लागत बचत के तहत साझा एयरो पैकेज के साथ रेस कर रहा था, तब Super GT अधिक जटिल और गंभीर एयरो डिज़ाइन का उपयोग कर रहा था। वही नियम पुस्तिका, दो महाद्वीपों में दो अलग इंजीनियरिंग संस्कृतियाँ - इस तुलना का सबसे सुंदर पहलू।

GT3 युग में एरोडायनमिक्स का क्या हुआ?

2019 में Mercedes का अलग होना, 2019 में शामिल हुई Aston Martin का सीज़न के अंत में जाना, और इसके कारण Audi का भी 2020 के अंत में हटना, सीरीज़ को एक मौलिक निर्णय की ओर ले गया: 2021 में Class One नियमों को पूरी तरह छोड़कर GT3 आधारित नियमों पर जाया गया और सीरीज़ की स्वामित्व ADAC को सौंप दिया गया। सीरीज़ अपना नाम बरकरार रखे हुए है लेकिन 'असली DTM का अंत 2020 में हो चुका है' यह राय प्रशंसकों में व्यापक है - यह आम धारणा है कि GT3 वाहन स्प्लिटर और वेट बैलेंस को आगे खिसकाने जैसे तरीकों से फ्रंट downforce उत्पन्न करते हैं लेकिन Class One के उस पागलपन स्तर के downforce तक नहीं पहुँच पाए।

इस बीच, डर्टी एयर की समस्या दुनिया के किसी भी हिस्से में हल नहीं हुई है: फॉर्मूला 1 के 2026 नियम भी अधिक सपाट फ़्लोर के साथ ग्राउंड इफ़ेक्ट की भूमिका को कम करने और डर्टी एयर की समस्या को हल्का करने का लक्ष्य रखते हैं। यानी DTM के Class One दौर में नियमों से संतुलन बनाने की कोशिश, असल में मोटरस्पोर्ट्स के बीचों-बीच एक लड़ाई है।

अंत की ओर: गति या रेस?

DTM के एरोडायनामिक इतिहास को पढ़ते हुए मैं यह सोचता हूँ: हर दौर की सबसे तेज़ कार, उस दौर की सबसे अच्छी रेस कार नहीं थी। 90 के दशक के असीमित विंग तकनीक का उत्सव पेश करते हुए सीरीज़ का अंत कर गए; Class One के साझा एरो पैकेज ने प्रतिस्पर्धा को बचाया, लेकिन इंजीनियरों को 'असली प्रदर्शन' के बजाय कूलिंग और संतुलन से जूझने पर मजबूर किया। नियामक हर बार एक ही रस्सी पर चला और DTM ने ठीक इसी तनाव के कारण, इसी तनाव के सहारे अपनी पहचान खोजी। नीचे रेस को जीतना संयोग नहीं, बल्कि डिज़ाइन का परिणाम था - और मेरी नज़र में यह आज भी मोटरस्पोर्ट्स का सबसे ईमानदार सबक है।

अगर आप होते तो क्या करते: असीमित एरो स्वतंत्रता, या करीब से ओवरटेक हो सकने वाली कारें?

स्रोत

• असली DTM - Class One पर एक नज़र (भाग 1) - DrRacing का ब्लॉग
• असली DTM - Class One पर एक नज़र (भाग 3) - DrRacing का ब्लॉग
• स्लिपस्ट्रीम और 'डर्टी एयर' की व्याख्या - Racecar Engineering
• स्लिपस्ट्रीम और डर्टी एयर में क्या अंतर है? - RaceTeq
• फीचर: फॉर्मूला वन में डाउनफोर्स, समझाया गया - Mercedes AMG F1
• डिफ्यूज़र | इंजीनियरिंग की मूल बातें - Racecar Engineering
• सुपर GT फ़्जी में ड्रीम रेस में DTM से क्यों पीछे नहीं छूटेगा - Autosport
• डॉयचे टूरेनवागन मास्टर्स - Wikipedia
• Class 1 टूरिंग कारें - Wikipedia