Bu sezon performans anlamında şaşırtıcı şekilde çok geride kalan Williams, McLaren ve sezon başındaki durumlarıyla Force India’yı izledik.

İnsanlar sık sık ellerinde bu boyutta inanılmaz teknolojiler bulunduran takımların nasıl bu kadar performans kaybettiğini merak eder. Bu durum sadece bütçe miktarıyla açıklanamaz: 2015’te Red Bull, sezon ortasına kadar potansiyellerinin çok altında bir araç üretebilmişti.

Peki asıl sebep ne olabilir? Hatırlanması gereken ilk şey, Formula 1 aracının sistem mühendisliği açısından düşünülmesi gerektiğidir.

Performans, birbiriyle ilişkili bu sistemde tek bir etkene bağımlı değildir. Tasarım aşamasındaki geniş seçimler ve farklı pistlerdeki tur zamanı ve düzlük hızları parametrelerinin tamamen anlaşılmasının sonuçları sezon boyunca ödenir.

Bütün tasarım türleri birbirleriyle bağlantılıdır. Her zaman kesinlikle birbiriyle daha iyi bağlanabilecek ve ortalamada daha iyi performans verebilecek kombinasyonlar bulunur. Tüm bunların üzerinde en çok etkili olan şeyler güç, yol tutuş ve aerodinamik verimliliktir. Bunların ilk ikisi araçlar arasında kıyaslanabilir. Formula 1’de sadece 4 çeşit güç ünitesi kullanılıyor ve Honda hariç diğerleri farklı şasilerde yer alıyor. Bu alandaki brüt performans farklılıkları göz ardı edilebilir. Güç ünitesinin araca yerleştirilme tercihlerinden doğan performans farklılıkları her zaman olacaktır, ancak bunlar genelde ikinci seviye etkenlerdir.

Benzer olarak tüm araçlar aynı lastikleri kullanır. Bu da performansın bir derece de olsa normalleşmesini sağlar, özellikle de yeni lastiklerle atılan tek turluk sıralama turlarında. Güncelde kullanılan lastiklerin çeşitli koşullar altında yönetilmesi oldukça hassas, bu bilinen bir gerçek. İstatistiksel olarak bir dizi seans analiz edildiğinde ortaya bir model çıkacaktır.

Tüm bunları geride bıraktığımızda performans farkını ortaya çıkartan en büyük sebebin aerodinami olduğu görülüyor. Ancak günümüzde araçların kendine has tasarım anlayışlarının olması bu tarz endişeleri doğuruyor mu? Görünüşe göre evet.

Açık teker yarış araçlarının aerodinamik yapıları oldukça karmaşıktır. Aracın üzerinden geçen hava akımının büyük çoğunluğu türbülanstır ve bu da Hesaplanabilir Akışkanlar Dinamiği’nin(CFD) tahmin edilmesini daha zor bir hâle sokar, rüzgar tünelinde bile. Çünkü akışın modellenmesini zorlaştıran birçok şey vardır.

Takımların çoğu tarafından ortak olarak kullanılan CFD ve rüzgar tüneli çalışmaları zaman ortalamalı bir alanla çalışır. Bu da ölçülen kuvvetlerin ya da şartların zaman içinde değişmesi durumunda bile sonuçların ortalaması alınarak en etkili şekilde ölçüm yapmalarını sağlar. Ancak bunlar bile yeterli değildir ve elde edilen sonuçlar gerçek performans hakkında çok zayıf bir resim çizebilir.

Yere basma kuvvetinin basit şekilde değiştiği basit bir durma bakalım. Aerodinamik yapıda ortalamanın %10 üzerindeki ve %10 altındaki sınır arasında bir dalgalanma olduğunu varsayalım. Aerodinamist ortalama sayıyı rapor edecektir, ancak sürücü sadece minimum yere basma gücü hakkında yorum yapabilecektir, ki bu da belki ortalamanın %8-9 altında olabilir.

Şimdi ise aynı seviyede yere basma kuvveti üreten bir araca bakalım ve bu sefer dalgalanmanın artı-eksi %15 olduğunu varsayalım.

Sürücü bir kez daha minimum yere basma gücü hakkında yorum yapacaktır, ki bu da ortalamanın %13-14 civarı altında olabilir. Rapor edilen sayılar aynı olsa bile bu ikinci durumdaki aracın ürettiği yere basma kuvveti daha az olacaktır. Belki de aerodinamik yapıdaki dalgalanma daha fazla olduğu için durum ikinci araçta daha kötü olacaktır, çünkü sürücünün stabil olmayan bir aracı kullandığını hissetmesi limitleri keşfetme konusunda cesaretini kırabilir.

Bu soruna ek olarak, takımların rüzgar tüneli verileriyle pist üzerinde topladıkları veriler arasında farklar olduğunu ve bunları eşleştiremediklerini söyledikleri genellikle duyulur. İnsanların çoğu bundan rüzgar tünelinde yapılan ölçümlerle araç üzerinde yapılan ölçümlerin farklı şekilde yapıldığı anlamını çıkartır.

CFD sonuçları, rüzgar tüneli ölçümler ve araçtan toplanan verileri şeytani bir üçgen gibidir ve hiçbiri doğru cevabı vermez. Piste toplanan verilerin en iyi ölçüm olduğunu düşünebilirsiniz, ancak ne yazık ki yarış araçları bilimsel araçlar değildir ve toplanan veriler işlenmemiş, kaba sonuçlardır.

Bunlara ek olarak aerodinamik kuvvetlere maruz kalan tekerleklerin, dönerken aşağı yukarı oynayan tekerleklerin ya da fren hava alıklarındaki kanatçıkların ürettikleri yere basma gücünü ölçmek çok zordur çünkü eğilmiş kütlenin üzerinden geçmezler.

Peki tüm bunların iyi şekilde kombine edilmiş hali nedir? Sadece simülasyon çalışmalarıyla elde edilen tahmini tur dereceleri doğru yanıtı vermez. Asıl önemli olan şey aracın verdiği tepkilerin güvenle takip edilebilecek bir akışa sahip olmasıdır. CFD verilerinden tahmin edilen ya da rüzgar tünelinde deneyimlenen şeylerin araçta istenen tepkileri vermediği görüldüğünde, yapılabilecek değişikliklerin sonuçlarını tahmin etmek inanılmaz derecede zor bir hâl alır.

Williams bu sezon Silverstone’a yeni arka kanat getirdiğinde yaşadığı sorunlar arka kanadı işaret etmiyordu. DRS kullanılıp kapatıldıktan sonra tabandan geçen hava akımı arka kanat ile tekrar eskisi gibi buluşamıyordu. Sorun sadece rüzgar tünelinde değil, bir önceki gün gerçekleştirilmiş olan antrenman seansında da fark edilememişti.

Bu durum aerodinamik performansın farklı şartlar altında düzgün şekilde çalışmasının ne kadar kritik olduğunu kanıtlıyor.

Araçta keşfedilen herhangi bir eğilim, kullanılan deneysel teknikler ve tahminlerle birleştirildiğinde aracı geliştirmek için kullanılabilir. Söylemesi kolay, ancak başarması oldukça zor. Sonrasında hava akımının geçtiği alanlar üzerinden performans bulmak daha karmaşık ve kritik bir hâl alır. Tüm bu kombinasyonu performans anlamına nirvanaya çıkarmak ise çok, çok daha zordur.

3 Yorum

  1. Çok zaman ki gibi başlıkla içeriğin uyumsuz olduğu bir durum olmuş ancak bu sefer etkisiz olan başlık olmuş içeriğe göre 🙂 hakeza anlatmak isteyip anlatamadığı kısımları dahil.
    Metnin ifadeleri ve didaktiği oldukça iyi sanıyorum ancak mühendis beyinler tarafından yazılabilirdi. Mesleği yada eğitimi kastetmiyorum burada. Kafa yapısı örgün eğitim olmadan da kazanılabilecek birşey ancak tabi oturması ve kolaylığı için sistematik eğitim şart…
    Hakeza biz konu alanı daha dışındakilerin güya meslekli alanlardakilere daha iyi bulaşmasına alışığız bu da Batuhan’ın şahsında öyle olmuş. Mesela alakalıyım diyenler varken alakasız kimselerin sanayi de kimya yazdığını, teknik mühendislik okuyanlar yanında okumayanların mühendislik yazdığını, kimi zaman sözelcilerin daha fazla formül konuştuğunu felan görürüz. 🙂 Hakeza global de bakınız otomotiv ve yarışlarla ilgili yazanların çoktan çoğunluğu alakasız kimselerdir. O işi yapan mühendislerin felan pek birşey yazdığını göremezsiniz… işte bunu kastediyorum… Burada garip ilişikler var tabi bu ayrı yazının konusu…

    İçeriğe dönünce mühendislik formülsüz birşey anlatamamak alanıdır. [Forumlarda vs de hep bunu yaşamışızdır (mühendis olmadığımız halde) …. ama nasıl yani denildiğinde şöyle böyle lakin daha iyi anlamak için şu formüllere bakmak zorundasın denmek zorunluluğu olmuştur….]
    Ancak formülsüz anlatmaya muhtaçtır teorik fiziğin halka indirgenmesi gibi. Formül içermeden mühendislik temelli bir metin ancak bu şekilde olabiliyor ki öyle de olmuş. Başlık bahsini felan da o yüzden yaptım. A diye başlarken sanki kainatın sırrını anlatır gibi…
    Ancak yorucu ve zaman meselesi olduğundan pek yapılamadığı gibi temel ihtiyaç bu bağlamda olduğu gibi uzatılmışıdır da. [Yukarıdakiler gibi birçok durumu Quora gibi sitelerde görebilirsiniz.]
    Şöyle ki 20 karakterden oluşmuş bir formülün her parantezini anlatabilmek için en az 5 sayfa lazım gelir yine de yetmeyebilir…

    Bütün bunlara nasıl daha hakim olursunuz? Ancak daha fazla mühendislik doc. okuyarak. Gerekirse anlaşılmaz formülleri atlayıp atlayıp sadece metinleri çevirip akılda biriktirerek…. Yani işin eğitim gibi yılları gerektirir. Zaten insanoğlu tüm gelişimi de böyle değil midir. Bir çoğu şeyin ana gerekli kavramlarına onun için yaş çok geç olduğunda hakim olursun. 🙂
    Yine konu dışı işte bu yüzden de gençlere sevgi gerektiği kadar da yaşlılara sadakat muhtaciyettir. Başta çağın “Genç uzman” gibi kavramlarını değiştirmek lazım. Ve yaş nitelikselliğinin ölüm anına kadar olduğunu tekrar yerleştirmek gerekli çünkü unutuldu…

    Benceli bahisler;
    “CFD sonuçları, rüzgar tüneli ölçümler ve araçtan toplanan verileri şeytani bir üçgen gibidir ve hiçbiri doğru cevabı vermez.”
    İşte bu gerçeklik birazında veya temelinde sıkı teknik alanın mesela mühendislerin elinden kurtulmayı haklı ve hedefe yönelik kılar. Bence… Onlarsız olmadığını biliriz onlar ile olur hepsi ancak herşey ve hedef onlar mıdır işte bu sorgu da insanlar tarafından kaçırılmış birşey. Bugün ki sahneyi sanki tüm çağlar böyleymiş gibi de lanse ediyorlar… İşte buna da itirazımızı yeri geldikçe paylaşmaya çalışıyoruz.
    Bunlardan birisi de işte “mühendisler her zaman bir yolunu bulur…..”
    hayır doğru kurgular olduğu müddetçe bulamayabilir işte bu yukarıda ki yazı da bunu çok güzel ifade etmekte. Çünkü zaten kimse tek başına insanlığın temeli, hedef paydası, sırrı olamaz. Ancak öyleymiş gibi davranılma var ve bu popülerleşiyor. Bu yanında çoban ve çöpçüyü önemsizleştirme getiriyor ve getiriyorsa da sorun var demektir.
    Ve yine Felsefeciler ve Matematikçileri, Tümdenciler ve Tümevarımcıları birini diğerine tek atış tercih etmeden bir arada harmanlamamız gerekli olduğunu bu tip derin mühendislik açılımları bize en yalın haliyle gösterir. Asıl sahne ve show yani gerçeklik ve kırılımı ile doygunluk buradadır.
    Yine “yarış araçları bilimsel araçlar değildir….”
    Yani yarış makinelerinde mevcut mühendis anlayışını söküp atmadan yada onu Felsefecileri ile doygunlaştırmadan bu mevcut devrik işleri çözemeyiz, çözemeyecekler…
    Bir tarafın baskınlığı hep eksikliği de beraberinde getirecektir.

    Mesela ben yukarıda ki alıntının paralelinde asıl maksadın ve becerinin asfalt üstü yani pist testlerinde olduğunu çoğunlukla baskılarım. Bunu da tek başarım, fayda kaynağı bunun olduğunu düşünerek yapmıyorum. Ancak burada çoklu bir faydalanma görüyorum. Kimler var bunun içerisinde pilotlar, lastik değiştiren, conta sıkan daha basit adamlar, idari yöneticiler hatta yakın takipçi seyirciler…
    “CFD sonuçları, rüzgar tüneli……………….” fakat bunun içerisinde sadece mühendisler ve bilim adamları var…
    Dediğimiz üzere bu test, deneyim uygulamasının pek tabi ki tek gerçeklik olmadığını biliyoruz ancak gerçek yaşama dönüklük oranı daha fazla. Nasıl ki yeni gelişen/ecek alanlarda doğada kartal, arı, balina gibi canlıları inceleyerek başlangıç temelleri inşa ediyorsak doğaya dönmeli kaynak ve sonuçları yine doğada yaşamalıyız ve tabi ki bu yapılan işin salt bilim olmadığını kabul ederek… Yarışmak bir bilim savaşı değildir…
    Pek tabi yakın çağa dönük bu uygulama tarafının da bütünsel alımı taraftarı değilim zira araçların orasına burasına yerleştirilmiş tüpler, sensörler, antenlerle değil bunlar olmaksızın daha basit gözlemsellik ile yapılması taraftarıyım. İşte burada esas sensör ve computer vazifesi pilotun ve onun mühendisinin olurdu.
    Yani yarışmanın aslı…
    Mühendislik savaşını fuarlarda, bilim savaşını laboratuvarlar, makaleler arasında yapabilirsiniz ancak motorsporaları yarışlarının temel gayesi bunları pek umursamayan seyirci ve ceplerinde ki para ile hayatını ortaya koymuş sürücüler esaslıydı ve yine öyle olması gerekli. Sanayi amaç değil anaç ve araçtır…

    “aerodinamik performansın farklı şartlar altında….”
    yine yukarıdakiler temelli 2 uygulamayı sökerseniz bu şimdinin hedefi olmuş kavramın da kendiliğinden düzeleceğini görürsünüz. Hemen herşey aerodinamik perf. üzerine oldu peki ihtiyacımız bu mudur? diye soran yok.
    Hakeza sonuçlarıyla ihtiyacımızı tatmin yönünde olmayıp ‘berbat oldu’ dediğimiz tüm köreltmeleri bu mühendislik hedef anlayışı getirdiğini artık anlamış olmak gerekiyor sanıyorum.
    İleri güvenlikte pek tabi bunlara eklenebilir… Yarışmak için çıkıyorsunuz ancak canınız çok tatlı. İşte mühendislerin yanına biraz da feyzolof, sosyologları katmak gerekiyor sanırım. 🙂
    Tariyorsun bu metinde bile tam 8 yerde “aerodi…. geçiyor. İşte bundan bir kurtulalım yeter be arkadaşım… Havai işlere o kadar meraklıysan git havacılıkta çalış… Sen para, ödül kazanacaksın diye bu kadar insanın hayatını “bilimsel bir iş” olmayan yarışçılıkla iç etmeye hakkın yok. Sonucunda işte bu gibi nedenlerle mühendis ve bilimcilere saygı yitirilebiliyor. Bunlara karşı köreltme salt cehalet midir işte o tartışılabilir eh sen kızsan bozulsan da tartışmaya kalkanlar olur. Anlamak lazım ki dünya bunlardan, FIA başkanının, Scuderia aero şefinin kararlarından ibaret değil…

    Çok temel sorguların bile bazen yapılamadığını görüyoruz. Mesela açık şasilerin aerodinami de oldukça karmaşık ve becerikli olmasına karşın ortaya çıkışı aerodinami ile mi olmuştu acaba…
    Konu seyirci ise ilk açık bilet satışları ne zaman olmuştu acaba…
    Karmaşayı hayatımızın esaslarından çıkartmadığımız müddetçe esaslı bir yaşam sürmemiz mümkün değil artık anlaşıldı. Enerji gibi birçok karmaşıklığı zaten çıkaramıyorken bari bu alanlara dokunmayın der insan.

    O yüzden < "üçgen gibidir ve hiçbiri doğru cevabı vermez."> insan için olan insan da her zaman doğru cevapları veremese de insan temelli olmalı. Hakeza İnsanın hatası makinenin hatasına göre halen affedilebilir durumdadır.
    Ve diyorum ki çözüm; yarışmak için olan yarışım ekipmanları mesela bu güç tahriği ise o… ile ve düzeltme temelini ifade edebilecek mekanik sürüş temelli olur. Öyle yine mekanik temele fazlaca yer etkisi gibi aerodinamik temel bindirmeye çalışarak da değil ha…

    İşte tüm bu sebeplerden dün paylaştığım şey bende orgazma… ah bir de yapabilsem ultraorgasm a sebep olurdu. 😀

YORUM YAP [Yorumunuz bizim için önemli!]