F1: Thiết kế mũi xe 2014 – Mỗi nhà mỗi cảnh (P1)

Bí mật mũi xe đua 2014, mỗi nhà một phách. Mùa đua 2014 chứng kiến nhiều sự thay đổi về luật lệ, kéo theo đó là hình dáng của xe cũng có nhiều nét mới mẻ. Và nổi bật nhất chính là phần mũi xe, thứ đã khiến hầu như toàn bộ người hâm mộ bị sốc khi nhìn thấy lần đầu tiên.

Khách quan mà nói, mũi các xe năm 2014 thực sự là…quá xấu. Ngay từ khi những đội đua đầu tiên công bố xe đua mới, cánh gió trước chính là điểm gây ấn tượng nhất, theo hướng tiêu cực. Các thay đổi nhằm đáp ứng tiêu chí khí động học hoặc an toàn mới của FIA đã khiến cánh trước với thiết kế mềm mại của những mùa giải từ năm 2008 trở về trước dần trở nên khô cứng, thô hơn. Đỉnh điểm là năm 2012 với luật hạ thấp độ cao cánh trước, đã đẩy hầu hết các đội đến ý tưởng “bẻ” gẫy mũi xe, gây nên một làn sóng chỉ trích nặng nề từ người xem. Sự phản ứng gay gắt tới mức, sau đó một năm, một số đội còn phải “độn” phần gãy của cánh trước, để khiến nó…đỡ xấu hơn.

Tuy nhiên, sang năm nay, vì lý do an toàn trong trường hợp xảy ra tai nạn, FIA lại yêu cầu độ cao cánh trước cần phải hạ thấp hơn nữa trong khi nó cũng cần thiết kế lại để giảm thiểu chiều ngang. Điều này sẽ làm giảm nguy cơ xe bị bốc đầu, lộn vòng trên không trung nếu đâm vào đuôi đối thủ, như trường hợp của Webber gặp phải tại trường đua Valencia năm 2010. Hệ quả là sức sáng tạo của các kỹ sư khí động học đã vươn tới mọi giới hạn của trí tưởng tượng. Giờ đây, chúng ta có chiếc máy hút bụi F14-T, vòi voi MP4-29, thú ăn kiến STR9,… Bài viết này sẽ giải thích cho những hình dạng của cánh gió trước các đội đua.

Red Bull RB10

Đây là một trong những mũi xe có thiết kế phức tạp nhất, được kỹ sư trưởng Adrian Neway gọi là mũi “tàu” (vì nó trông như mũi một chiếc tàu thủy). Đầu mút của cánh giống hình vuông được vát nhọn xuống thấp dần. Phần chóp này được thiết kế rất nhỏ đề giảm thiểu dòng không khí quẩn bị “đọng” lại tại mũi xe, nó thậm chí vẫn hữu dụng cho dù không khí không “chảy” qua xe theo hướng trực diện. Và để bù đắp lại phần đầu khá vuông, có thể gây cản trở về mặt khí động học, đội đua đã thiết kế một chi tiết gọi là “rãnh tản nhiệt” ở phần đỉnh mũi. Dòng không khí thổi qua rãnh này sẽ làm tăng thêm trọng lượng cho mũi xe và sau đó nó sẽ thoát ra ở phần khoảng trống phía sau, ngay trước gầm xe và dưới chân tay đua.

Còn phần trên của cánh thì rất dài và nông. Khi phần mũi chính vượt quá bề ngang của cánh gió, nó sẽ tạo thành 1 cái “cằm” ở phía mặt dưới. Kỹ thuật này đã được nhiều đội đua vận dụng trong năm ngoái để tạo ra thêm lực nén dưới mũi xe. Để điều chỉnh hướng đi của dòng không khí phía trên và dưới mũi xe, Reb Bull giữ lại một đường ống hình chữ S, chi tiết này được thiết kế ẩn dưới bề mặt mũi, và chỉ để hở ra về phía sau, nó ở ngay trên logo của nhà tài trợ nhiên liệu cho đội - Total.

Sauber C33

Mũi của xe C33 khá tròn trịa, trông giống như mỏ của các loài chim. Thiết kế này cũng khá dốc, nhưng mềm mại như McLaren, giúp rót không khí xuống dưới. Hình dạng cũng rất thuôn, kết hợp với góc tới của đỉnh mũi. Về tổng thể thì chiếc mũi này khá ngắn và do đó “cột điện” cần được đẩy về phía trước một chút để đáp ứng đủ các tiêu chuẩn của toàn bộ cánh gió trước.

Toro Rosso STR9

Cũng đi theo xu hướng mà McLaren là đội tiên phong nhưng mũi của STR9 được làm kỹ hơn và các góc cánh trước của xe thấp hơn phần lớn các đội khác. Phần đỉnh của cánh được làm tròn, nhưng nếu cắt ngang nó, bạn sẽ thấy nó có hình giọt nước để hóa giải luồng khí quẩn đọng lại tại đầu xe. Để cung cấp nhiều không khí hơn dưới cánh, phần tiếp xúc giữa đỉnh cánh và cánh chính được uốn cong lại và nhỏ hơn một chút so với tổng thể đỉnh cánh.

Williams FW36

Thiết kế mũi này là một sự hòa trộn giữa những ý tưởng trên. Không hẳn là nhô ra một cách hơi “thô thiển” như McLaren hay STR, Williams tiếp tục nối dài đầu cánh về phía trước, trước khi thu hẹp nó vào dần dần và kết thúc bằng cái mũi hẹp. Hình dạng này không tác động được nhiều tới dòng không khí dưới xe như một số mẫu thiết kế khác, nhưng lại vượt qua dễ dàng các bài kiểm tra va chạm của FIA mà không cần chế tạo cánh quá kiên cố, do đó Williams sẽ có chiếc cánh nhẹ hơn. Ngoài ra thì phần nối mũi xe và cánh chính được thiết kế khá tinh sảo, chúng được vặn xoắn lại chứ không dẹt như của các đội khác. Công dụng đương nhiên là để điều chỉnh hướng lưu thông của dòng không khí.

McLaren MP4-29

McLaren là đội đua đầu tiên giới thiệu xe đua mới trong mùa giải năm nay, với thiết kế mũi phổ biến nhất- một phần trồi hẳn ra ngoài so với phần cánh dưới. Đây là cách đơn giản để đáp ứng luật mới mà không cần thiết phải nghiên cứu hạ toàn bộ cánh xuống như cách mà Ferrari đã làm. Nhưng ngoài yếu tố này, phần “ruột thừa” cũng giúp cải thiện dòng không khí qua bộ khuếch tán gió phía trước. Thiết kế này cũng sử dụng rãnh tản nhiệt giống Red Bull.

Chỉ có 4 trong tổng số 11 đội là không đi theo ý tưởng giống McLaren là Ferrari, Lotus, Red Bull, và Mercedes. Nhưng điểm khác biệt của McLaren là họ giữ cấu trúc chính của cánh cao và rộng hơn so với những đội còn lại. 2 “chân” của cánh khá rộng, cộng với sự hỗ trợ của các “cột điện” nhằm đẩy không khí ở phía dưới gầm xe lên trên, qua đó tăng lực nén cho bộ khuếch tán. Có thể nói, thiết kế tao nhã và liền mạch từ khoang lái cho tới mũi của xe MP4-29 có tính thẩm mỹ cao hơn những chiếc xe khác.

Ngoài ra thì mũi của MP4-29 cũng thuôn rất đều. Để đạt được điều này, kỹ sư của đội đã phải thay đổi cấu trúc hình học của hệ trống treo trước, bao gồm cả các trục khửu và tay đòn.

Mời các bạn đón đọc P2 vào 16h ngày 29/4!