מדרגות מנהרת הרוח ה’ממש מסובכות’ של F1 שמחכות למקלרן

מדרגות מנהרת הרוח ה’ממש מסובכות’ של F1 שמחכות למקלרן

מקלארן מתכננת לנקוט בגישה “זהירה” להכנסת מנהרת הרוח החדשה שלה בהדרגה בשנת 2023, על פי המנהל הטכני ג’יימס קי.

מנהרת הרוח החדשה הוזמנה בשנת 2019, אם כי בנייתה התעכבה בשל השפעת מגיפת ה-COVID-19 כאשר פגעה בשנת 2020. מנהרת הרוח אמורה כעת לעלות לרשת בשנה הבאה ולמלא תפקיד גדול בפיתוח המכונית 2024 של מקלארן. .

מקלארן השתמשה באחת משתי מנהרות הרוח של טויוטה מוטורספורט בקלן לפיתוח אווירודינמיקה מאז שהתבררו המגבלות של זו שבמטה ווקינג שלה. מנהל הצוות אנדראס סיידל תיאר את המצב הזה כ”גירעון גדול” כאשר הוכרזה מנהרת הרוח החדשה.

אבל מנהרת הרוח החדשה היא חלק מסדרה של השקעות תשתית גדולות שהצוות ביצע במטרה לאפשר לה לחזור לחזית ב-F1 ולסיים בצורת אליפות העולם שנמשכת עד 2008.

“זה ממש מסובך”, אמר קי כשנשאל על ידי המירוץ לגבי התהליך של הפעלת מנהרת הרוח במלואה לאחר סיום עבודת הבנייה.

הדבר הראשון שאתה צריך לעשות הוא לחתום על זה כפרויקט עובד. יש לנו קריטריונים רבים שעלינו לדלג דרכם כדי לומר ‘כן, אנחנו מרוצים’ מהיבטים מסוימים של הפונקציונליות שלו.

מרוצי מוטורי פורמולה 1 אליפות העולם בגראנד פרי מקסיקו יום אימון מקסיקו סיטי, מקסיקו

“זו איכות הזרימה שלו, תנאי הזרימה שבהם אתה פוגע בנקודות מסוימות במורד המנהרה – במיוחד כשהיא פוגעת בחגורה וכל התקופה הקריטית של קבלת פרופיל מהירות מרובע.

אז אתה צריך לעבור על כל הדברים האלה, אתה צריך לוודא שכל המערכות פועלות, שהיא מתקררת כמו שצריך, הדרך המתגלגלת שלך טובה, מערכת הבקרה – מה שכתבנו בבית – עושה מה זה צריך לעשות, תכונות בטיחות וכו’.

“אז יש לך את כל קריטריוני הקבלה האלה לסמן עוד לפני שיש לך מודל להיכנס לשם.”

לאחר שניתן יהיה להכניס דגם למנהרה, יתחיל תהליך המתאם בין מנהרת הרוח לעולם האמיתי.

בעוד שמנהרת רוח היא כלי פיזי, כמו הדמיות דיגיטליות היא רק קירוב של המציאות. תהליך המתאם, שיתבצע באמצעות מכונית עם מפרט ישן ולכן לא נספר כחלק מהקצאת הבדיקות האווירודינמיות (ATR) של מקלארן, הוא שלב מרכזי בהבטחת מנהרת הרוח פועלת כמצופה.

“אז יש תהליך של מתאם,” אמר קי. עשינו כמה ריצות בשנה שעברה עם דגם ישן [to gather comparative data to be used in correlating the new windtunnel]כך שהוא לא נכלל ב-ATR.

“זו גיאומטריית מודל ישנה, ​​שאותה הכנסנו למנהרה החדשה שלנו רק כדי לקבל תחילה את המתאמים הבסיסיים האלה. ואז יש הרבה עבודה סביב זה.

“אתה צריך להגדיר את המנהרה גם לרכב שלך, אז יש לך קירות אדפטיביים ודברים כאלה.

אז כל הדברים האלה חייבים לקרות ואתה חייב לנטרל כל דבר שתמצא גם כן.

קראתי להיזהר כאן כי הדבר האחרון שאנחנו רוצים לעשות הוא להתאים את זה במהירות לאחר שעברת את זה ואז לגלות שחודש לאחר מכן יש לנו בעיה עם משהו. אז אנחנו צריכים להיות קצת זהירים כשאנחנו נכנסים, אנחנו חייבים לוודא שהוא יהיה אמין, שהוא יכול לפעול בצורה חלקה כמו מתקן טויוטה ששנים רבות עברו להתבגר, כמעט מיד.

מרוצי מוטורי פורמולה 1 אליפות העולם של ארצות הברית יום מוקדמות גרנד פרי אוסטין, ארה

אז כנראה שיש בזה עבודה של חודשים, אם הולכים ממש מנקודת ההתחלה. ותהליך המתאם יכול להימשך בין שבועיים לארבעה שבועות, בהנחה שהכל מתנהל בצורה חלקה.

“כל כך הרבה מה לעשות לפני שתצליח בביטחון שאתה תוכל להתחיל להתפתח.”

פרויקט מנהרת הרוח גם לא יקצץ בתקציב התפעולי של מקלארן (OpEx) בהתחשב באופן שבו התקנות הפיננסיות בנויות.

ישנן הוראות בתקנות הפיננסיות להוצאות הוניות על פרויקטי תשתית, לרבות כמה כללים ספציפיים החלים על מנהרות רוח. זה מאפשר הוצאה נפרדת עד לנקודה מסוימת, כאשר כל הוצאה מעל זו נספרת למסגרת תקרת העלות עצמה.

“זו השקעה הונית”, אמר מפתח לגבי שיקולי תקרת העלות של מנהרת הרוח. “ה-OpEx הוא זה שתמיד נמצא בלחץ – זה פיתוח המכונית שלך וחשבון השכר שלך והרבה דברים תפעוליים אחרים שאנחנו צריכים לעשות כצוות,

עם CapEx זה קצת שונה. יש תקרת עלות ל-CapEx, אבל מנהרת הרוח וכל התהליכים הנלווים ליצירת מנהרת רוח עובדת. זה נכס ולכן עלות CapEx.”

אומר גארי אנדרסון

מרוצי מוטורי פורמולה 1 יום המוקדמות של אליפות העולם בגראנד פרי מקסיקו מקסיקו סיטי, מקסיקו

ג’יימס קי צודק בגישה זהירה להבאת מנהרת הרוח החדשה של מקלארן לרשת בשנה הבאה. זה כלי חיוני, אבל אתה צריך להיות בטוח שהוא עובד כמו שצריך כדי להפיק ממנו את המרב.

מה ש-Key אמר על איכות הזרימה הוא בלב הפקת נתונים טובים מהסימולציות שאתה מריץ במנהרת הרוח.

בהנחה שמנהרת הרוח החדשה של מקלארן היא לולאה סגורה, כלומר זרימת האוויר מוחזרת דרך מה שהיא למעשה מערכת מעגלית, קטע העבודה של מנהרת הרוח, שהוא המקום בו ממוקמת הכביש המתגלגל, יהיה קטן יותר בשטח משאר המנהרה . זה מגביר את המהירות דרך אותו קטע.

עם זאת, חשוב מאוד שכאשר הדגם מוצב במצב החסימה שהוא יוצר לא תשפיע על המהירות הזו לאורך הדגם. אם כן, אתה יכול לקבל תוצאות מזויפות כשאתה מבצע שינויים במודל.

קבלת פרופיל מהירות מרובע דרך קטע העבודה היא קריטית לשינויי מודל. במילים אחרות, אתה רוצה זרימה קבועה של מהירות מול הדגם דרך המקום בו הדגם יושב ומאחורי הדגם.

אם קטע העבודה במנהרה קטן יחסית לגודל הדגם, זה אומר שככל שתיצור יותר חסימה עם הדגם כך המהירות תהיה מהירה יותר. זה המקום שבו הקירות האדפטיביים ש-Key מזכיר נכנסים לתמונה מכיוון שניתן להתאים אותם כדי לשפר את עקביות המהירות הזו.

מרוצי מוטורי פורמולה 1 אליפות העולם בגראנד פרי מקסיקו יום אימון מקסיקו סיטי, מקסיקו

קירות אדפטיביים הם כאשר קירות המנהרה מורכבים מלוחות אנכיים באורך של כ-30-50 ס”מ לרוחב האקורד שלה. הם קצת כמו קטע כנף אנכי.

זה אומר שאתה יכול לשנות את החתך של המנהרה ביחס לכל שינוי לחץ שזוהה כאשר הדגם מותקן. אם הלחץ נמוך או גבוה יותר באזור מסוים אזי מהירות הזרימה על פני הדגם תשתנה לאורך הדגם, אז אתה מגדיר את הקירות כדי למזער כל שינוי במהירות לאורך הדגם.

אני מניח שהשאלה הגדולה היא, למה לא פשוט להפוך את החתך של המנהרה לגדול מספיק כדי למזער את החסימה? זה יהיה הפתרון האידיאלי, אבל כדי להשיג את זה עם דגם של 60% פירושו שזה יצטרך להיות מאסיבי. זו פשוט שאלה של מקום, וחשוב מכך, עלות.

אלא אם כן יש לך קירות אדפטיביים אקטיביים הקוראים את הלחץ על כל חלק של הקיר ומגיבים אליו על ידי שינוי גיאומטריית הקיר במהלך כל ריצה אז כל הגדרת קיר תהיה טובה רק עבור גיאומטריה של דגם אחד. המשמעות היא שכל שינוי גדול בגיאומטריה של המודל ישפיע על התוצאות.

הבנת הייחודיות של מנהרת הרוח שלך היא קריטית לביטחון בתוצאות ההתפתחויות שלך. פעם עבדתי עם מנהרה שנתנה קורלציה טובה יותר כאשר הדלת לקטע העבודה הייתה פתוחה ולא סגורה! אם אתה יודע על זה, אתה יכול לעקוף את זה אבל הבעיה הגדולה היא כאשר יש לו כמה מאפיינים שאתה לא יודע עליהם.

זה נותן לך מושג מסוים על הרגישות והדיוק הנדרשים ממנהרת רוח ומדוע זה יכול לקחת חודשים כדי לקבל מנהרת רוח פעילה במלואה לאחר בנייתה.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *