هر سال بیست راننده و ده تیم برای کسب عنوان قهرمانی جهان مسابقه می دهند. این، توصیفی از مسابقات فرمول یک است که در یک خط خلاصه شده است!
فرمول یک، یک رقابت جهانی است. میلیون ها نفر از سراسر جهان به دلایل زیادی این ورزش را تماشا می کنند. یکی از جذاب ترین چیزها در مورد این ورزش، سرعت و چابکی اتومبیل‌های F۱ است. این ماشین های مسابقه می توانند به سرعت ۳۵۰ کیلومتر بر ساعت دست یابند!
در حالی که تماشای رقابت رانندگان با یکدیگر برای کسب مقام برنده لذت بخش است، علم، مهندسی و نوآوری پشت ساخت خودرو به همان اندازه جذاب هستند.
در اینجا ما سعی می کنیم که فاکتورهای مهندسی مختلفی که در سرعت اتومبیل‌های F۱ نقش دارند، از جمله آیرودینامیک، قدرت موتور و سایر تکنیک های مهندسی نوآورانه را درک کنیم. هر تیم F۱ تلاش می کند تا عملکرد خودروهای خود را در این زمینه ها بهینه کند تا برتری رقابتی نسبت به رقبای خود کسب کند.
جریان هوا با توجه به سرعت بالایی که خودروهای فرمول یک دارند، نقش مهمی در طراحی خودروها ایفا می کند. بنابر این، آیرودینامیک یک خودروی F۱ به‌اندازه موتور آن مهم است!
سه مورد اصلی وجود دارد که آیرودینامیک به آن ها کمک می کند؛ کاهش ضریب درگ، ایجاد نیروی رو به پایین و به حداقل رساندن نیروی رو به بالا. این کار با طراحی ویژگی های آیرودینامیکی مانند بال های جلو و عقب و دیفیوزرها و تنظیم آن ها انجام می شود.
کشش، نوعی مقاومت هوا است که باعث کاهش سرعت خودرو در حین حرکت می شود. به پرندگان فکر کنید؛ آن ها بدن ساده ای دارند که نیروی کشش را کاهش می‌دهد و به آن ها اجازه می دهد تا کارآمدتر پرواز کنند. در مورد خودروهای F۱ هم همین طور است.
بدنه خودرو با صاف کردن خطوط بدنه، به حداقل رساندن لبه های تیز و کاهش ناحیه جلویی خودرو، ساده تر می‌شود که همگی به کاهش تلاطم و کشش کمک می کنند.
ویژگی های آیرودینامیکی همچنین منجر به حداقل رساندن نیروی رو به بالا می شود. میزان این نیرو عمدتاً به شکل و جهت بدنه خودرو بستگی دارد.
بال های جلو و عقب در کنار هم با دیفیوزرهای خودرو کار می کنند تا ناحیه‌ای با فشار کم ایجاد کنند و نیروی رو به پایین تولید کنند. نیروی رو به پایین با نیروی رو به بالا مقابله می کند تا چسبندگی و پایداری خودرو را افزایش دهد و به راننده این امکان را می دهد که بدون از دست دادن کنترل، با سرعت بالاتر بپیچد.
تیم های فرمول یک از تونل های باد برای آزمایش اشکال و طرح های مختلف بدنه، جهت به حداقل رساندن کشش و به حداکثر رساندن نیروی رو به پایین استفاده می کنند (اگر چه سرعت مورد استفاده در آزمایش تونل باد به حداکثر ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت محدود شده است و به آن ها اجازه نمی دهد تمام جنبه های خودرو را آزمایش کنند).
این آزمایش های تونل باد به تیم ها کمک می کند تا ویژگی های آیرودینامیکی خودرو را برای بهبود عملکرد در پیست قبل از هر فصل مسابقه بهینه کنند.
