Flexibele onderdelen

[Jasper]

In de windtunnel buigen die dingen immers even goed door als op de baan. Het nut van doorbuigende onderdelen is dat ze op het rechte stuk platter worden en dus minder neerwaartse druk genereren, waardoor een hogere snelheid kan bereikt worden. Bij lagere snelheden, in de bochten dus, buigen ze terug in de normale toestand en genereren ze weer meer downforce. Maar in de snelle bochten, dé plaatsen bij uitstek waar veel downforce nodig is, is de snelheid eveneens hoog, dus gaan de vleugeltjes daar ook mee doorbuigen. Het is dus echt om meer grip te hebben in de ietwat tragere bochten, en meer snelheid op de rechte stukken.

Maar je moet er rekening mee houden dat vleugels altijd tot een bepaalde mate meebuigen met de rijwind: een materiaal dat niet buigt onder druk bestaat gewoonweg niet geloof ik, al is de buiging wel zeer klein bij vele stoffen. Een stuk koolstofvezel is sterk, maar bij 300km/h buigt het sowieso mee.

Wat je ook moet vermijden is dat een buigbare vleugel doorbuigt op het rechte stuk, maar niet mee terug rechtkomt. Dan ben je je neerwaartse druk kwijt tot je een nieuwe vleugel steekt (of de afstelling verandert natuurlijk).

Kort samengevat: een buigzame vleugel kan weldegelijk getest worden (windtunnel) en een voordeel opleveren, maar men mag er niet te ver mee gaan (ook al omdat de vleugel dan kan afbreken wat enorm gevaarlijk is).

[Bruno]

In de windtunnel buigen die dingen immers even goed door als op de baan. Het nut van doorbuigende onderdelen is dat ze op het rechte stuk platter worden en dus minder neerwaartse druk genereren, waardoor een hogere snelheid kan bereikt worden. Bij lagere snelheden, in de bochten dus, buigen ze terug in de normale toestand en genereren ze weer meer downforce. Maar in de snelle bochten, dé plaatsen bij uitstek waar veel downforce nodig is, is de snelheid eveneens hoog, dus gaan de vleugeltjes daar ook mee doorbuigen. Het is dus echt om meer grip te hebben in de ietwat tragere bochten, en meer snelheid op de rechte stukken.

Maar je moet er rekening mee houden dat vleugels altijd tot een bepaalde mate meebuigen met de rijwind: een materiaal dat niet buigt onder druk bestaat gewoonweg niet geloof ik, al is de buiging wel zeer klein bij vele stoffen. Een stuk koolstofvezel is sterk, maar bij 300km/h buigt het sowieso mee.

Wat je ook moet vermijden is dat een buigbare vleugel doorbuigt op het rechte stuk, maar niet mee terug rechtkomt. Dan ben je je neerwaartse druk kwijt tot je een nieuwe vleugel steekt (of de afstelling verandert natuurlijk).

Kort samengevat: een buigzame vleugel kan weldegelijk getest worden (windtunnel) en een voordeel opleveren, maar men mag er niet te ver mee gaan (ook al omdat de vleugel dan kan afbreken wat enorm gevaarlijk is).

Inderdaad, en als je nog wat pech hebt en er staat een serieuze wind op het circuit die de ene keer mee- en de andere tegen- of dwarswind is kan het best dat je wagen niet echt reageert zoals je wenst vermoed ik.

[Jasper]

Maar dat heb je natuurlijk altijd met veranderlijke wind, kijk maar naar de kwalificaties in Bahrein, waar de helft van het veld kloeg van een gedraaide wind die het gedrag van de wagen in bepaalde bochten grondig verstoorde.

[Luc]

Downforce =
1/2 * rho * Vkwadraat * S * Cl

1/2 dat moge duidelijk zijn.

rho is de luchtdichtheid.

V kwadraat is de luchtsnelheid over het profiel in het kwadraat

S de oppervlakte van de vleugel

Cl een coëfficiënt afhankelijk van het profiel.

Bij doorbuigende vleugels verandert Cl.
Bij mee of tegenwind verandert V en dit heeft bijzonder veel effect door het kwadrateren van de luchtsnelheid.

En het is enkel te testen in fullsize windtunnels! En wie heeft er een full size windtunnel?

De andere teams doen het via CFD, met computer simulatie.

[dj Peter]

Downforce =
1/2 * rho * Vkwadraat * S * Cl

1/2 dat moge duidelijk zijn.

rho is de luchtdichtheid.

V kwadraat is de luchtsnelheid over het profiel in het kwadraat

S de oppervlakte van de vleugel


Cl een coëfficiënt afhankelijk van het profiel.

Bij doorbuigende vleugels verandert Cl.
Bij mee of tegenwind verandert V en dit heeft bijzonder veel effect door het kwadrateren van de luchtsnelheid.

En het is enkel te testen in fullsize windtunnels! En wie heeft er een full size windtunnel?

De andere teams doen het via CFD, met computer simulatie.

oei oei, dit gaat mijn petje te boven hoor Luc. 

[Jasper]

Downforce =
1/2 * rho * Vkwadraat * S * Cl

1/2 dat moge duidelijk zijn.

rho is de luchtdichtheid.

V kwadraat is de luchtsnelheid over het profiel in het kwadraat

S de oppervlakte van de vleugel

Cl een coëfficiënt afhankelijk van het profiel.

Bij doorbuigende vleugels verandert Cl.
Bij mee of tegenwind verandert V en dit heeft bijzonder veel effect door het kwadrateren van de luchtsnelheid.

En het is enkel te testen in fullsize windtunnels! En wie heeft er een full size windtunnel?

De andere teams doen het via CFD, met computer simulatie.

Vraagje: waarom is het alleen te testen in een fullsizewindtunnel? En er zijn inderdaad weinig teams die zoiets hebben. Sauber en Williams wel dacht ik. Voor de rest weet ik het niet, maar McLaren zal het ook wel hebben in hun technology centre, en Ferrari ook wel zeker...

[Luc]

Omdat de doorbuiging enkel proefondervindelijk te 'beproeven' is, het is bijna onmogelijk om doorbuiging van een  onderdeel te herleiden naar een schaalmodel.
Voor windtunneltesten wordt gebruik gemaakt van een Reynolds getal.
Vermits de luchtmoleculen één grootte hebben en dus in verhouding bij een half size tunnel twee maal te groot zijn, bij een kwart size vier maal...moet er dus een correctie toegepast worden op de windtunnelresultaten, het Reynoldsgetal dus. Afhankelijk van heel heel heel veel factoren en veel te ingewikkeld voor een gewoon verstand om het te snappen, het komt  in onze aero cursussen niet voor.

Komt daar nog bij dat een windtunnel een beperkte doorsnede heeft en de wisselwerking tussen de wanden en het te testen onderdeel ook invloed heeft op het resultaat. Zo is bijvoorbeeld de downforce in de tunnel in Monaco X maal groter vanwege het plafond, zo ook in een windtunnel.

Dusdaning is het bijzonder moeilijk (en bij mijn weten onmogelijk) om die doorbuiging in een windtunnel te testen.

En een full size tunnel, enkel Sauber en Ferrari hebben zo een ding. McLaren heeft in hun nieuwe fabriek een halfsize.
Omdat de kosten van een fullsize te groot zijn. De modellen zijn duurder, de operatie is duurder, de kosten van het draaien is duurder, de maintenance is duurder....
Omdat een windtunnel trouwens zo danig duur is worden alle onderdelen eerst op een CFD computer uitgetest. Pas in een later stadium wordt een schaal onderdeel gemaakt en wordt de windtunnel gebruikt.
Trouwens, de full size eigenaars testen ook meestal op schaalmodellen.