F1'in Mühendislik Harikası Arabası ve Başarısının Sırrı

Formula 1 takımlar şampiyonası 1950 yılında başladığından beri pistler bir sürü ikonik, dominant araba gördü. MP 4/5 ,F2002, W07 vb. Ancak bunların en hızlısı, Formula 1 tarihinin en hızlı arabası W11’dir. Bu muhteşem arabanın tam adı “Mercedes-AMG F1 W11 EQ Performance”’dir. Mercedes Amg Petronas F1 takımının 2020 sezonunda yarıştığı arabadır. 4 farklı pistte pist rekorunu elinde bulunan W11, dünyanın en hızlı arabalarının yarıştığı 2020 sezonunu domine ederek adını tarihe altın harflerle kazımıştır.

2020 Türkiye Grand Prix'te Lewis Hamilton

2020 kış testlerine geldiğimizde Mercedes geçtiğimiz 6 sene takımlar şampiyonasını kazanmıştı. 2019’da da oldukça güçlü bir pakete sahiplerdi. F1 camiasının büyük bir bölümü 2020 sezonunda; 2019’da büyük ilerleme kat eden Red Bull, yine 2019’un son yarışlarında özellikle motor gücüyle rekabetçi olan Ferrari ve son 6 sezonun şampiyonu Mercedes arasında üçlü bir rekabet bekliyordu. Fakat 2020 kış testleri için İspanya'ya geldiğimizde James Allison’un yarattığı bu makine herkesin hayallerini yakacaktı. 2017-19 arasında Mercedes genellikle kış testlerini kötü geçirip sezona iyi başlamasıyla ün salmıştı, 2020 sezonunda ise W11 öyle bir araçtı ki daha kış testlerinde gücünü kanıtlamıştı. Kış testlerinde rakiplerinden 1 saniye hızlı gözüken W11’in bu kadar hızlı olmasını kimse beklemiyordu. Çoğu yorumcuya göre bu durum benzin yükü farkı, motor gücü farkı gibi sebeplerden kaynaklıydı. Sonuçta W11 tur başında rakiplerine 1 saniye fark atacak değildi…

2020 İspanya kış testlerinde W11

Sezon başladığında ise şok daha da büyümüştü. Sezonun ilk yarışı Avusturya Gp’de Mercedes sürücüleri en yakın rakiplerine sıralama turlarında 0.5 saniye fark atarak gridde ilk sırayı kilitlemişlerdi. Pazar günü ise Valtteri Bottas zorlanmadan yarışı birinci bitirdi. Yarıştan sonra Mercedes’in o zaman altı kez şampiyon pilotu Lewis Hamilton, "W11'de yarışmanın nasıl bir şey olduğunu kelimelerle anlatamıyorum. Virajlara gelmeden önce bu kadar geç fren yapabilmemiz şaşırtıcı, aracı büyük bir güvenle zorlayabiliyoruz. Çünkü arka tarafın kaymayacağını biliyoruz." diyerek araç için takıma minnettar olduğunu belirtmişti. Avusturya Gp’i takip eden Styria, Macaristan ve Büyük Britanya Grand Prix’lerde de Mercedes pole pozisyonunu ve yarış galibiyetini zorlanmadan elde etti. Özellikle Macaristan Gp’de ilk dört sırada başlayan dört arabanın da Mercedesler ve “pembe Mercedes” de denen Mercedes’in kopyası olan Racing Point olması da ilginç bir unsurdu. Büyük Britanya Gp’de yarışı otuz saniye farkla lider götüren Lewis Hamilton’un yarışın son turunda lastiği patlamasına rağmen yarışı kazanması yine W11’in 2020’deki dominasyonunu kanıtlar niteliktedir. Sezonun ilerleyen kısmında Mercedes, İspanya ve Belçika Gp’de hem yarışta hem de sıralama turlarında ilk iki sırayı aldılar. Sezonun bu noktasında F1 medyası ve izleyiciler tarafından Mercedes’in dominasyonuna, yarışların tekdüzeliğine yakınmalar başlamıştı. Sporda her zaman olduğu gibi burada da kazanan sevilmiyordu. İzleyiciler her yarışı açarken neredeyse sonucunu bile bile açıyorlardı. Mercedes’in en yakın takipçisi olan Red Bull’un dahi en büyük amacı ancak Mercedesleri bölmek, Mercedes’in 1-2 bitirmesini önlemek olabiliyordu.

Sezonun olaylı sekizinci yarışı İtalya Gp’de Pierre Gasly Lewis Hamilton’un cezasından da faydalanarak mucize bir galibiyet aldı. İtalya Gp’i izleyen dört yarışta; Mugello, Nurburgring, Portimao ve Soçi'de, Mercedes hem pole pozisyonunu hem de yarış galibiyetini zorlanmadan elde etti. Son zamanların en az yarışının gerçekleştirildiği 17 yarışlık bir sezon gerçekleştirilmesine rağmen, Mercedes; bitime 4 yarış kala Emiliano Romagna Gp’de takımlar şampiyonluğunu elde etti.

2020 Britanya Grand Prix'te Hamilton patlak lastiğine bakıyor

Takımlar şampiyonluğunun kazanıldığı yarışın hemen ardından F1 dokuz senelik hasreti bitirerek Türkiye'ye döndü. Lance Stroll’un pole aldığı, Valtteri Bottas’ın beş kez spin attığı, Perez’in ve Vettel’in lastik korumada ustalıklarını göstererek podyuma çıktıkları yarışta; Hamilton sekizincilikten gelerek yarışı otuz saniye farkla kazanıp hem kendi kariyerinin hem de Formula 1 tarihinin en etkileyici galibiyetlerinden birine imza attı.

Sezon sonuna geldiğimizde, Mercedes ve W11 on yedi yarışının on beşinde pole pozisyonunu elde etmiş, on yedi yarışın on üçünü kazanarak Formula 1 tarihinin en başarılı sezonlarından birine imza atmıştı.

Peki, Mercedes’in bu dominant sezonunu ne sağlamıştı? W11’i bu kadar iyi yapan faktörler neydi? Mercedes’in teknik direktörü James Allison W11’deki gelişmeyi “Daha fazla yere basma gücü, daha fazla güç; tek tur temposuyla, yarış temposu arasında daha iyi bir denge” diyerek özetliyor. Elbette bu kadar basit değil. 2019 ile 2020 arasında herhangi bir regülasyon değişimi yoktu dolayısıyla 2014’teki gibi ani bir dominasyon için somut bir sebep yoktu dolayısıyla Mercedes’in bu dramatik gelişimi herkesi şaşırtmıştı. Mercedes’in 2019’dan 2020’ye yaptığı sıçramayı üç ana unsurda inceleyebiliriz; geliştirilmiş arka süspansiyon, şaside optimize edilen aerodinamik unsurlar ve mühendislik harikası Das sistemi.

Sağda 2020 arabası W11, Solda 2019 arabası W10

İlk olarak Mercedes’in yenilenmiş ve küçültülmüş sidepod tasarımını inceleyelim. Motor soğutma kanallarını küçültüp daha efektif hale getirmeyi amaçlayan değişiklikler başarıya ulaşmış gibi gözüküyor. 2020 sezonu boyunca küçülen sidepod trendini takımlarda gözlemleyebiliyoruz. Mercedes motor ünitesinin sıcaklık problemlerini oldukça azaltmasıyla daha da kolay hale gelen tasarım genel olarak sürtünmeyi ve ağırlığı azaltmayı hedefliyor.

Sağda 2020 arabası W11, Solda 2019 arabası W10

Araçta 2019’dan farklı olarak görülebilen bir diğer unsur “impact tube”ün lokasyonu. “Impact tube” araçların güvenliği için zorunlu tutulan ve kaza anında şasiyi koruyan bir elementtir. Takımlara Red Bull tarafından temin edilir. Allison, 2020 arabasında bu tübü alçaltarak bir aerodinamik avantaj elde ettiklerini söylüyor ancak b avantajın ne olduğunu tahmin etmek güç.

Aynı zamanda Allison 2020 aracında 2019’a kıyasla çok daha cesur bir arka süspansiyon tasarımında bulunduklarını söylüyor. Tam olarak neyi değiştirdiklerini bilmesek de Mercedes’in 2019 sezonuna göre oldukça stabil bir arka tarafı olduğunu söylemek mümkün.

Bunlar haricinde 2020 arabasında ciddi değişiklikler olmadığını söyleyebiliriz. Özellikle arka kanat ve ön kanat yapısının önceki sezona oldukça yakın olduğunu söylemek yanlış olmaz.

Ancak, Mercedes’in 2020 arabasını izleyicileri yarışlardan soğutacak kadar dominant kılan ana unsur, mühendislik harikası DAS sistemiydi. İlk olarak 2020 İspanya kış sisteminde kullanılan sistem ilk andan itibaren dikkatleri üzerine çekmişti. Christian Horner liderliğinde Red Bull takımının protestolarına yoğun derecede maruz kalan DAS sistemi sonunda Fia tarafından legal olarak kabul edildi ancak 2021 regülasyon değişikliklerinde meşruiyetini yitirecektir.D AS(Dual Axis Steering-Çift Eksenli Direksiyon) sisteminin temel avantıjı lastik aşınması, viraj alma hızı, düzlük hızı ve düzlükte araç stabilitesinde önemli bir yeri olan toe açısının yarış içinde değiştirilmesine olanak sağlamasıydı. Pilotlar direksiyonu ileri ittirdiklerinde toe açısı açılırken, kendilerine çektiklerinde toe açısı kapanıyordu.

Direksiyon ve süspansiyon kollarının bağlantısı

Şekilde görüldüğü gibi direksiyon hidrolik bir sistem ile süspansiyona bağlanmıştı. Direksiyon normalde sağa çevirilince şasiyi lastiklere bağlayan kolların sağa dönmesi gibi direksiyon pilota çekildiğinde lastikler içeri bakacak hale geliyordu. Peki bu durum neden önemli? Bunu anlamak için öncelikle toe açısını anlamamız gerekir. Toe açısı normalde Formula 1 takımlarının Parc Ferme öncesi belirlediği, pisten piste değiştirilen ve performansı etkileyen bir unsurdur.

Toe açısı sıfırken; lastikler, görselde ortada bulunan arabadaki gibi nötr bir konumda durmaktadır. Sıfır toe açısı düzlüklerde lastiğin temas alanının küçülmesiyle aşırı ısınmamasını, viraj dönerken lastiğin yine daha az ısınıp daha az aşınmasını sağlar. Dolayısıyla nötr durumda, sıfır açıyla bırakılan toe açısı lastik aşınması anlamında takımlara fayda sağlayabilir. Örneğin düz bir mantıkla takımların İspanya, Fransa gibi yüksek lastik ısılarından ve lastik aşınmasından yakındıkları pistlerde toe açısını sıfıra yakın tutmaları olasıdır diyebiliriz. Tabi ki toe açısını değiştirmenin de avantajları vardır. Bunların en önemlisi, negatif toe açısı yani lastiklerin dışarı bakmasıyla aracın virajda daha efektif yol almasını sağlamaktır.

Lastikleri dışa bakan bir araç viraj dönerken

Araç viraj dönerken dış lastik halihazırda iç lastikten daha çok yol kat edeceği için dış lastiğin dışa, iç lastiğin içe dönmesi virajlarda aracı daha stabil hale getirir. Sonuç olarak viraj almayı kolaylaştırır. Bunun yanı sıra aracın pozitif toe açısıyla lastiklerin içe dönük olması düzlüklerde aracı daha kolay kontrol edilebilir hale getirir. Sürücülerin direksiyonda ufak hareketlerine araç daha az hassas hale gelir. Somutlaştırmak gerekirse sürücünün direksiyonu 1 cm sağa kaydırmasında lastik 30 cm sağa döncekken, daha içe kapalı lastikler sayesinde 30 cm’den az sağa dönecektir. Bu da aracın düzlüklerde, ani hareketlerde daha kolay kontrol edilmesi, daha tahmin edilebilir olmasına olanak sağlar. Kısacası farklı toe açıları araba üzerinde farklı avantajlar sağlamaktadır diyebiliriz. Takımlar da Parc Ferme öncesi araba set-uplarını ayarlarken pilotların tercihlerine ve pist karakterlerine göre bir toe açısı seçmek zorunda kalıyorlardı. Takım, bir toe açısı seçerken eğer düzlükte stabilite istiyorsa lastik korumadan ve viraj performansından feragat etmek zorunda kalıyordu ya da lastik korumaya odaklanmak istiyorsa viraj performansından ve düzlükte stabiliteden vazgeçiyordu. İşte toe açısını anlık değiştirmeye yarayan DAS sistemi ile Mercedes bu vazgeçişten kurtuldu.

Mercedes pilotları, mühendislik harikası DAS sistemi sayesinde direksiyonu basit bir şekilde kendilerine çekerek düzlüklerde pozitif toe açısına sahip olabiliyor. Dolayısıyla, arabada maksimum stabilite sağlayabiliyor. Virajlara geldiklerinde ise direksiyonu hafifçe ittirip toe açısını negatif hale getirip, daha rahat bir açıyla virajı dönebiliyorlardı. Pilotlar her tur; virajdan viraja, toe açısını istedikleri gibi değiştirme özgürlüğüne sahip olmuşlardı ve bu inovasyon sayesinde sezona diğer takımların en az iki adım önünde başlamışlardı.

Mercedes takımının şampiyonluk fotoğrafı

Kısaca, dahiyane DAS sistemi ve aracın aerodinamik efektifliğini arttıran ufak değişimler halihazırda iyi olan Mercedes arabasını tarihin en dominant arabalarından biri haline getirdi. 2020 sezonunda takımının ona lütfunu geri çevirmeyen Lewis Hamilton da aracı limitlerinde sürerek kırılmadık rekor bırakmadı. Mercedes de pilotlar şampiyonluğunu ve sürücüler şampiyonluğunu rakiplerine umut dahi vermeden kazandı. W11 gerçekten de F1 tarihinin gördüğü en inovatif, en dominant ve en ikonik araçlardan biri olarak tarihe adını altın (veya gümüş…) harflerle yazdırdı.