در صورتی که به پدال علاقه دارید حتما در مورد دانفورس، نیروی عمودی یا نیروی روبه پایین چیزهایی شنیده اید. این آیتم آیرودینامیک که در تولید اتومبیل های مسابقهای نظیر فرمول یک بسیار کاربرد دارد را در این مقاله از سایت هشتیا معرفی خواهیم کرد و درباره آن صحبت می کنیم.
خوب است بدانید که دانفورس المان عمودی نیروی آیرودینامیک اعمال شده بر اتومبیل محسوب می شود و با اهمیت ترین آیتم در چگونگی وارد شدن اتومبیل به پیچ می باشد. راننده فرمول یک جرج راسل در مورد این نیرو این چنین توضیح می دهد که:
چیزی که ما با کم کردن سطح نیروی عمودی احساس میکنیم این است که اتومبیل اندکی این سمت و آن سمت میرود و در پیچ ها چسبندگی کمتری دارد. البته در راه های مستقیم با سرعت بیشتری حرکت خواهید کرد. از سوی دیگر هنگامی که تنظیمات را جهت استفاده از بیشترین نیروی عمودی فعال نمایید، چسبندگی به حدی بالا می رود که گویی اتومبیل سر پیچها به زمین می چسبد و هنگامی که در خط مستقیم حرکت نمایید، گویی پشت اتومبیل یک چتر باز شده است.
اصولا خیلی از اتومبیل ها می توانند به سرعت در خط مستقیم بروند. موردی که باعث می شود اتومبیل مسابقهای نظیر فرمول یک از دیگر اتومبیل های سریع نظیر بوگاتی شیرون متمایز شود سرعت حرکت زیاد در پیچها و مانورپذیری بسیار خوب آنها می باشد. با نبود نیروی عمودی کافی، راننده بار می بایست تا پیچها را با سرعت کمتری سپری نماید.
مهندسین جهت گسترش یک پکیج آیرودینامیک در اتومبیل، به جریان سیال یا هوا دقت میکنند. آنها جریان هوا را با تیغههای آیرودینامیک، دیفیوزرها، اسپویلرها وموارد این چنینی تنظیم میکنند و در سمتی قرار میدهند که نیروی عمودی موردنیاز را در اتومبیل فراهم کند. جهت رسیدن به این هدف دینامیک سیالات محاسباتی، CFD، به کار می رود. بعد از نمونهسازی کامپیوتری و رسیدن به یک طرح رقابتی، مورد اولیه برای تست درون تونل باد حاضر می شود. تونل باد کارکردی نظیر جهان حقیقی دارد، با این فرق که مدل نمونه در آن ایستا بوده و جریان باد شبیهسازیشده بر آن دمیده می شود. باید بدانید که در دنیای فرمول یک، تیمهایی که رتبههای پایینتر دارند، قائر می باشند تا مدت بیشتری را جهت گسترش اتومبیل خود در مسابقات بگذارند.
همچنین راننده در حرکت، با سه جریان باد از سر، دم و پهلوی اتومبیل روبرو میشود. سرعت اتومبیل فرمول یک در رویارویی با باد سر کم تر می شود. در نتیجه سرعت ورود به پیچ کم خواهد شد و به خاطر فشار بادی که از روی اتومبیل عبور میکند، سرعت عبور از آن بیشتر می شود. در طرف دیگر، چنانچه در زمان وارد شدن به پیچ باد از پشتسر یا پهلو با آن روبرو شود، سرعت وارد شدن به پیچ بیشتر می شود و اتومبیل سبکتر به نظر می آید و در نتیجه موجباشتباه راننده ها خواهد شد.
مردم فکر میکنند نیروی عمودی در سرعت های زیاد با فشار هوای بالاتر بیشتر احساس می شود این در حالی است که در سرعت های کم تر غیرقابل چشمپوشی است؛ زیرا اکثر زمان از دسترفته اتومبیل های فرمول یک در سرعتهای کم اتفاق میافتد. هر اتومبیل فرمول یک جدید در سرعت ۱۵۰ کیلومتر بر ساعت حدودا به اندازه وزن خود یعنی ۷۹۸ کیلوگرم نیروی عمودی ایجاد میکند. این نیرو در سرعت های بیشتر به ۳ تا ۴ برابر وزن اتومبیل خواهد رسید در نتیجه نیروی عمودی در گذر از پیچ های متوسط و کند به ستاره نمایش مبدل میشود.
به خاطر وجود مسابقات گرندپری در کشورهای متفاوت دنیا نظیر انگلستان، مکزیک، برزیل و دیگر کشورها وضعیت آبوهوایی هر پیست با پیست دیگر فرق می کند. این مورد باعث می شود تا تیمها اتومبیل های خود را برای وضعیت های گوناگون حاضر کنند. مثلا مسابقه مکزیکو سیتی در ارتفاع ۲,۲۴۰ متر فراتر از سطح دریا می باشد که غلظت هوا در آن جا کم است. این زیاد شدن ارتفاع هم نیروی عمودی را تغییر می دهد و هم در سیستم خنککننده اتومبیل F1 اثرگذار می باشد. تیمها جهت رسیدن به سرعتهای زیاد بالهایی به کار می برند که بالاترین مقدار نیروی عمودی را برای اتومبیل ایجاد می کند. در پایان غلظت اندک هوا از رسیدن به سرعتهای زیاد جلوگیری نخواهد کرد.