كيف تستخدم سيارة سوبركار منخفضة الارتفاع الهواء كجزء من هندستها
تبدو Lamborghini Aventador SVJ كأن هيكلها رُسم حول حركة الهواء. عند السرعة، يضغط التدفق الإطارات نحو الطريق، ويبرّد المكوّنات، ويمر عبر قنوات داخلية قبل أن يخرج من المؤخرة. تتوزع هذه المهام بين الجناح، ومآخذ الهواء، والفتحات الأمامية، والأسطح الجانبية، والأرضية والناشر الخلفي.
عرض النقاط الرئيسية
- تستخدم Aventador SVJ الهواء بوصفه جزءاً وظيفياً من السيارة، إذ صُمم هيكلها الخارجي لتوليد التماسك والثبات وتقليل السحب.
- يعتمد نظام ALA 2.0 من Lamborghini على رفارف إلكترونية خفيفة الوزن ومجارٍ داخلية لتغيير مسار تدفق الهواء بفاعلية بما يخدم الأداء.
- يعمل الجناح الخلفي باعتباره جزءاً من منظومة أكبر لإدارة تدفق الهواء، لا مجرد جناح ثابت بسيط.
- ADVERTISEMENT
- توجّه مداخل الهواء في السقف، والقنوات الجانبية، والفتحات الأمامية، والناشر الخلفي تدفق الهواء لدعم التبريد، والتحكم في الضغط، وتوليد القوة الضاغطة.
- تُعد حزمة الديناميكا الهوائية أسفل الهيكل عنصراً حاسماً، لأنها تسرّع تدفق الهواء تحت السيارة بما يساعد على جذب الهيكل نحو الطريق.
- يمكن لنظام الديناميكا الهوائية النشطة في SVJ أن يوازن بين التماسك والسحب في الزمن الحقيقي، بل ويدير تدفق الهواء بين الجانبين للمساعدة في الانعطاف.
- ومن الطرق العملية لاكتشاف الديناميكا الهوائية الحقيقية في أي سوبركار أن تتتبع ما إذا كان لكل فتحة تهوية، أو قناة، أو جناح وظيفة منطقية ومقنعة في مسار الهواء.
الهواء الهادئ حول سيارة متوقفة يتحول إلى قوة هندسية مؤثرة مع ارتفاع السرعة. وفي SVJ تستطيع منظومة نشطة تبديل مساره وفق حاجة السيارة إلى قوة ضاغطة أكبر في المنعطفات والكبح، أو مقاومة هوائية أقل أثناء التسارع على خط مستقيم.
الجناح الثابت يتغير من الداخل
يولّد الجناح الخلفي قوة ضاغطة، أي حملًا هوائيًا يدفع السيارة نحو الطريق. وتربط Lamborghini زيادة هذا الحمل بتحسين تماسك الإطارات عند المنعطفات السريعة والكبح. غير أن الجناح الذي يولّد حملًا كبيرًا يرفع عادةً مقدار السحب أيضًا، ما يفرض مقايضة بين الثبات والسرعة على الخطوط المستقيمة.
قراءة مقترحة
تعالج SVJ هذه المقايضة بنظام ALA 2.0، وهو اختصار للاسم الإيطالي Aerodinamica Lamborghini Attiva 2.0. تشرح Lamborghini أن النظام يدير المكوّنات الهوائية بمشغلات إلكترونية أخف بنسبة 80 بالمئة من الأنظمة الهيدروليكية التقليدية. تتحكم تلك المشغلات في رفارف مخفية تغيّر كمية الهواء المارة إلى العناصر الأمامية والجناح الخلفي.
عندما تُغلق المسارات المتصلة بالجناح، يمر الهواء فوق سطحه بالطريقة التي تولّد حملًا أكبر. وعندما تُفتح الرفارف الداخلية، ينتقل جزء من التدفق عبر القنوات، فيخف تأثير الجناح وتنخفض مقاومة الهواء خلال التسارع. لا يحتاج الجناح نفسه إلى تغيير زاويته؛ الجزء المتحرك موجود داخل مسار الهواء.
من المشتت الأمامي إلى الناشر الخلفي
تبدأ إدارة التدفق عند مقدمة السيارة. تتحكم رفارف في المشتت الأمامي بمقدار الحمل على المحور الأمامي: فتحها يخفف القوة الضاغطة والسحب عندما تكون الأولوية للتسارع، وإغلاقها يعيد الحمل إلى المقدمة في ظروف الكبح والانعطاف. وتذكر صفحة تاريخ Aventador SVJ لدى Lamborghini أن نسخة ALA 2.0 حصلت على تصميمات جديدة لمآخذ الهواء والقنوات الهوائية.
فوق الهيكل، يوصل مأخذ السقف والمسارات العلوية الهواء إلى المحرك، ويحددان حالة التدفق المتجه نحو المؤخرة. وتعمل الأسطح الجانبية المنحوتة على تقليل انفصال الهواء عن الجسم والدوامات المسببة للسحب. أي اضطراب يبدأ عند الأنف يصل لاحقًا إلى الجانبين والجناح، ولذلك تُضبط هذه الأسطح بالاقتران مع المكوّنات الواقعة خلفها.
يؤدي الناشر الخلفي مهمة أخرى أسفل السيارة. يتحرك الهواء بسرعة تحت الأرضية، ثم تتسع القناة قرب خروجه عبر الناشر. يساعد هذا التوسع على إبقاء الضغط تحت السيارة أدنى من الضغط فوقها، فتتولد قوة تشد الهيكل إلى الطريق. ولأن SVJ منخفضة الارتفاع، تصبح المسافة بين الأرضية والطريق جزءًا حساسًا من ضبط التدفق؛ فتغير ارتفاع الهيكل أو حركته يؤثر في المساحة التي يعبر منها الهواء.
أما الفتحات الأمامية فتدير الضغط حول المحور الأمامي وتوجّه الهواء إلى الجانبين أو أسفل السيارة أو نحو مواضع التبريد. ويعني ذلك أن المشتت لا يحدد حمل المقدمة وحده: فالهواء الخارج منه يصل إلى الأرضية والأسطح الجانبية في حالة تحدد كفاءة الأجزاء الخلفية.
تناولت مجلتا Top Gear وevo الحزمة الهوائية باعتبارها التعديل المحوري في SVJ. وذكرت evo أن التغييرات حققت زيادة قدرها 40 بالمئة في القوة الضاغطة على كل محور مقارنة بـ Aventador SV، وهو ما يفسر اتساع التعديلات الخارجية مع بقاء الشكل الأساسي لأفنتادور واضحًا.
توجيه الحمل بين اليمين واليسار
عند سرعة 180 ميلًا في الساعة، ينتج عن تغير صغير في مسار الهواء فارق ملموس في الحمل والسحب. يقرر ALA 2.0 متى تظل القنوات مفتوحة لتقليل المقاومة، ومتى تُغلق لاستعادة القوة الضاغطة، من دون تحريك الجناح بأكمله.
ينقسم المجرى الداخلي للجناح الخلفي إلى جانب أيمن وآخر أيسر، ويمكن التحكم في كل جانب منفردًا. في المنعطف، يخفّض ما تسميه Lamborghini بالتوجيه الهوائي الجانبي الحمل على الجانب الداخلي، مع إبقائه أعلى على الجانب الخارجي. يولّد اختلاف الحمل عزمًا يساعد السيارة على الدوران، بدل فرض المقدار نفسه من القوة الضاغطة على جانبي المؤخرة طوال المنعطف.
تكشف هذه الآلية اختلافًا بين إضافة جناح إلى جسم مكتمل وتصميم السيارة حول مسارات الهواء. ففي سيارة حديثة موجهة للحلبات، تؤدي القنوات والأسطح مهام متزامنة تشمل التبريد، وتقليل السحب، وتثبيت الهيكل، وتوزيع الحمل بين الإطارات. وتعمل القرارات الهوائية مع الإطارات والتعليق والتوجيه، لأن تغيير الحمل على محور أو جانب يغير القوى التي تتعامل معها تلك الأنظمة.
تقع SVJ بين هندسة سيارات السباق ومتطلبات سيارة طريق مسجلة. وأعلنت Lamborghini أن سائقها الرسمي ماركو مابيلي سجل بها عام 2018 زمنًا قدره 6:44.97 على حلبة Nürburgring Nordschleife، وكان ذلك حينها رقمًا قياسيًا لسيارات الإنتاج. اعتمدت اللفة على تفاعل المحرك والهيكل والإطارات والتعليق مع الحزمة الهوائية، لا على عنصر منفرد.
ما الذي يتغير في إحساس السائق؟
يصبح أثر القوة الضاغطة أوضح كلما ارتفعت السرعة. يزداد ثبات الهيكل على الإسفلت، وتقل خفة المقدمة أو حركة المؤخرة الناتجة عن الرفع الهوائي. يختلف هذا الحمل عن وزن السيارة؛ فالكتلة ثابتة، بينما تزداد القوى الهوائية مع سرعة التدفق حول الهيكل.
تحتاج القنوات والجناح والناشر إلى حركة هواء كافية كي تولّد الأحمال التي صُممت لها. عند الوقوف، لا تكشف السيارة إلا ترتيب الممرات: فتحة تبدأ قرب منطقة ضغط مرتفع، أو قناة تصل إلى مبرد، أو مجرى ينتهي عند الجناح أو أسفل الهيكل. أما أثر هذه الترتيبات في الثبات والسحب فلا يظهر إلا أثناء الحركة.
العنصر الوظيفي له وجهة واضحة للهواء
تحمل بعض سيارات الطرق فتحات مسدودة، ومشتتات أمامية كبيرة، وأجنحة منفصلة عن إدارة التدفق. تستعير هذه الأجزاء شكل سيارات السباق من دون نقل الهواء إلى مبرد أو قناة أو منطقة ضغط محددة.
المدخل العامل يستقبل الهواء ثم يرسله إلى وجهة يمكن تحديدها، مثل المحرك أو المكابح أو الأرضية. وقد تغيّر القناة سرعة التدفق أو اتجاهه، بينما يستفيد الجناح والناشر من الضغط الذي تشكل عند الأجزاء السابقة. الفتحة المسدودة لا تنشئ هذا التدفق مهما كان شكل حوافها.
في SVJ تصل رفارف المقدمة إلى القنوات العلوية والممرات الداخلية في الجناح عبر منطق تحكم واحد. أثناء التسارع تفتح المشغلات مسارات تخفف السحب، وعند الكبح أو الانعطاف تغلقها لاستعادة الحمل، ثم تستطيع إدارة جانبي الجناح الخلفي بصورة منفصلة داخل المنعطف.