المهندس بول جاموس
لم تكن مرسيدس بحاجة كثيرًا للعمل على تطوير نهجها التصميمي لكي تبدع في موسم 2020 من بطولة العالم للفورمولا1، فالمفهوم الأساسي للسيارة المتوارث من المواسم الماضية جيدًا بما يكفي للفوز باللقب في العام الحالي، مع بعض التحديثات الرئيسية. لكن السهام الفضية اجتازت مسافة تقنية كبيرة إلى الأمام مع تطوير وحدة الطاقة الخاصة بها وادخال تعديلات انسيابية على الهيكل بالإضافة إلى ابتكار نظام الداس (Dual Axis Steering)المدهش.
سأوضح بهذا المقال مع بعض الرسوم التقنية لماذا كانت سيارة مرسيدس الـ W11 آلة مهيمنة وكيف تم تحفيز نجاحها من قبل منافستها الأبرز في 2019 فيراري، والبطل سبع مرات، لويس هاميلتون.
عادت مرسيدس إلى مستويات 2014 من الهيمنة هذا العام، بحيث كان متوسط تفوقها في التجارب التأهيلية على (أفضل البقية) 0.7 ثانية باللفة تقريبًا، وهو تحسن كبير للغاية عن العام الماضي (عندما كان 0.13 ثانية كمعدل وسطي باللفة الواحدة). يعود ذلك جزئيًا إلى الصعوبات التي واجهتها فيراري وريد بُل هذا العام ، لكنه أيضًا انعكاسًا كبيرًا لتصميم W11 الرائع.
من حيث المبدأ كان سيتم تغييرالقوانين التقنية الحالية للبطولة جذريًا مع نهاية موسم 2020، وبالتالي لم يكن يوجد أي مبرر لمرسيدس لكي تدفع بالتطوير إلى الحدود القصوى. ولكنه تم الإتفاق على تمديد صيغة القوانين الحالية منذ ذلك الحين لمدة عام حتى نهاية موسم 2021 وهي صيغة مختلفة بالكامل ستغيّر مفهوم السيارة التصميمي بالكامل.
بالنسبة لمرسيدس حتى التحديث البسيط لسيارة العام الماضي كان من المحتمل أن يكون جيدًا بما يكفي للفوز بلقب هذا العام، لكن الفريق لم يقف متفرجًا واستمر في تجاوز الحدود والدفع بالتطوير إلى أقصى الدرجات، وهذه من أبرز ميزات كتيبة السهام الفضية الحالية؛ عدم النوم على الأمجاد الغابرة. ينطبق هذا الكلام على كلٍ من وحدة الطاقة والهيكل.
ظلّ التصميم الأساسي لوحدة الطاقة كما كان عليه من قبل، ولكن تم تحقيق مكاسب كبيرة جدًا في تحسين كفاءة احتراق الوقود داخل غرف الإشتعال. هذه المكاسب الإضافية ستتراكم مع تصميم مُهيمن منذ بداية حقبة وحدات الطاقة الهجينة/هايبرد.
استطاعت مرسيدس وبمجهود جبّار من زيادة قوة وحدة طاقتها بشكلٍ لافتٍ على الرغم من التوجيهات التقنية الأكثر صرامة لقوانين البطولة لعام 2020.
ومن المفارقات، أن الدافع الرئيسي الذي حفّز مرسيدس على هذا التطور المكثف جاء من ميزة قوة وحدة طاقة فيراري في العام الماضي. أدى فقدان فيراري الكبير للقوة في هذا الموسم (نتيجة التسوية المُبهمة مع الفيا) إلى تضخيم تأثير مكاسب مرسيدس.
قد لا يكون التطوير داخل وحدة الطاقة ومحرك الإحتراق الداخلي مرئيًا، ولكن تطوير الهيكل وتفاصيله الجديدة المثيرة واضحة كسطوع الشمس. احتفظت مرسيدس لموسم 2020 بنفس قاعدة العجلات الطويلة مثل كل سياراتها منذ العام 2017- لكن كل شيء بداخلها كان مختلفًا إلى حدٍ كبير.
إلى حدٍ بعيد، كانت الميزة الجديدة الأكثر أهميةً: هي نظام التعليق الخلفي، والذي من خلال ارجاعه إلى الخلف إلى درجة قصوى، خلق مساحةً كبيرةً من الحجم الإضافي بين الإطارات والناشر(Diffuser) لتعزيز خلق أكثر للقوى الضاغطة Downforce)). تم تحقيق ذلك من خلال تركيب الجزء الداخلي لوصلة جهاز التعليق السفلي(lower wishbone) بغير مكانها التقليدي في علبة التروس/الغيارات، انما في هيكل الاصطدام الخلفي مباشرةً.
التعليق الخلفي لسيارة مرسيدس W11، مع سهم أحمر يوضح كيفية اتصال الساق الخلفية لوصلة جهاز التعليق السفلي في هيكل الاصطدام مما يؤكد مدى إحكام تصميم التعليق الخلفي في سيارة مرسيدس W11.
كان هذا التصميم لجهاز التعليق الخلفي طموحًا للغاية من وجهة (النظر الهيكلية)، حيث لا يزال يتعيّن على هيكل الاصطدام أن يجتاز نفس اختبار الصدم الخلفي الصارم من قبل الإتحاد الدولي للسيارات الفيا (تشوّه بمقدار محدد، وبأحمال ذروة محددة بعد تأثره بوزن 780 كيلوغرام عند حوالي 25 ميلاً في الساعة). في الإختبار، كان على الهيكل امتصاص الحمل قبل الوصول إلى نقطة تثبيت وصلة التعليق المُشار اليها، والتي كانت من المحتمل ان ترسل الأحمال إلى ما بعد الذروة المسموح بها بالقوانين المرعية الإجراء.
كان هذا كله جزءًا من تغيير ديناميكية السيارة بالطريقة التي كان لويس هاميلتون يدفع للحصول عليها. بحيث صرّح في وقتٍ سابقٍ من الموسم أن سيارة العام الماضي لم تنعطف وتدور بالسرعة الكافية بالنسبة إليه في المنعطفات البطيئة، أي أن الانتقال من المقاطع المستقيمة إلى قمة المنعطف (Apex) لم يكن حادًا بدرجة كافية. وأوضح قائلاً:”نظرًا لأن لدينا سيارة ذات قاعدة عجلات طويلة، فقد كان لدينا قوة دفع كبيرة ولكننا كنا نعاني للغاية في المنعطفات المنخفضة السرعة”.
وأضاف هاملتون: “السيارة لا تنعطف بالشكل الذي نرغب فيه. هناك قيود مع هذه الإطارات الحالية. مقدمة السيارة لها حدودها، وخلفية السيارة لها حدودها ايضًا، لناحية التماسك. هناك تآكل الإطارات وهناك قدر معين فقط يمكنك القيام به مع التوازن الميكانيكي للسيارة قبل أن يؤثر على الجزء الآخر منها. المسألة مثل أرجوحة، مقدمة السيارة تنزلق بشكلٍ كبيرٍ في العام الماضي؛ لقد عانيت كثيرًا عندما تجاوزت حدود تآكل الإطارات وبغض النظر عن مدى تغييرك للتوازن الميكانيكي، فإن ذلك لم يصلح انزلاق المقدمة وضعفها في المنعطفات البطيئة “.
ما كان هاملتون يشدد عليه هو التغيير الحاد في الإنعطاف؛ المماثل لما هو الحال في السيارة الأقصر. لكن الحصول على انعطاف أسرع على متن سيارة أطول يفرض أحمالًا أكبر على الإطارات الخلفية مقارنةً بالسيارة الأقصر. ولهذا الغرض احتاج الجزء الخلفي إلى مزيدٍ من الثبات ليكون قادرًا على تحمل الزيادة المفاجئة في الحمل من جراء تغيير الاتجاه بطريقة حادة أكثر. هذا ما سهله تصميم التعليق الخلفي الجديد من خلال توليد قوة سفلية أكبر. بهذه الطريقة، مع سيارة W11 حصل هاملتون على ما كان يرغب فيه.
تم تعديل الأرضية قبل الإطار الخلفي، بمجموعة من ثلاث دوارات لتحريف الهواء حول الإطار في منطقة حساسة للديناميكية الهوائية.
بالاضافة إلى كل ذلك، تم تحريك المحرك إلى الأمام قليلاً في الهيكل لإعادة التوازن في توزيع الوزن؛ وهذا ما استلزم عمود إدخال أطول قليلاً في علبة التروس. كانت الاهتزازات الأكبر من هذا العمود الأطول هي التي تسببت في مشاكل مستشعر علبة التروس في السباق الأول في النمسا، وخاصة عند العبور على الحفف الجانبية القاسية. ونتيجة ذلك تم تعديل التعليق الأمامي حيث تم إدخاله في جنوط العجلات والذي تضمن إعادة هندسة القوائم، كان هذا أيضًا لتحقيق مكاسب انسيابية.
ثم كان هناك نظام DAS (توجيه ثنائي المحور) ابتكار مرسيدس الثوري حيث يمكن تحريك عمود التوجيه بين موضعين مما أدى إلى تغيير زاوية العجلات الأمامية، الأمر الذي يساعد السائقين على ادخال الحرارة في الإطارات بسرعة اكبر قبل اللفات المؤهلة أو عند إعادة انطلاق السباق بعد خروج سيارة الأمان او حتى باللفة التحضيرية قبيل انطلاقة السباق. تم حظر هذه الميزة من قبل الفيا اعتبارًا من عام 2021 لإغلاق منطقة تطوير باهظة الثمن.
رسم تقني لتعديل قمرة القيادة يستخدم للتحكم في نظام DAS المبتكر من مرسيدس.
في الأخير، سيارة مرسيدس W11 هي من دون أدنى شك أعظم سيارة تم صنعها في حقبة الهايبرد منذ العام 2014، إنها سيارة مميزة في التصميم، في ذكاءها وتماسكها وقد وصفها الكثير من أساطيرهذه الرياضة بأنها واحدة من أعظم سيارات البطولة على الإطلاق، وهذا ما انعكس وكان جليًا من خلال هامش تفوقها الساحق هذا الموسم.
ملاحظة: الرسومات التقنية المستخدمة للشرح في هذا المقال هي ملكية فكرية للصحافي Giorgio Piola.
Technical illustrations used in this article are an intellectual property for Giorgio Piola, .
