อธิบายหลักอากาศพลศาสตร์กับการออกแบบรถ Formula 1

หากพูดถึงรถฟอร์มูลา 1 (Formula 1) หลายคนอาจจะนึกถึงเรื่องความเร็ว ซึ่งกุญแจสำคัญของมันไม่ใช่บูสเตอร์เร่งความเร็ว แต่เป็นการออกแบบส่วนประกอบสำคัญภายใต้หลักอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics)

ปีกหน้า (The front wing) 

โดยปีกหน้า (The front wing) เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดชิ้นหนึ่งของรถฟอร์มูลา 1 เนื่องจากเป็นส่วนแรกของรถที่จะสัมผัสกับกระแสลมเมื่อรถเคลื่อนตัว นักออกแบบจึงออกแบบปีกหน้าให้มีรูปร่างรับกับอากาศที่จะไหลผ่านปีก เพื่อการสร้างแรงกด (Downforce) ที่มหาศาลกว่าน้ำหนักของตัวรถมาก ซึ่งจะทำให้รถสามารถใช้ความเร็วสูงได้โดยไม่เหินและไม่หลุดออกนอกสนามแข่ง

ระบบการทำงานของปีกหลัง (Drag Reduction System) 

แต่แรงกดที่มากก็ตามมาด้วยแรงลากที่มากเช่นกัน ซึ่งนั่นจะทำให้รถเสียความเร็วในทางตรง จึงต้องมีระบบการทำงานของปีกหลัง (Drag Reduction System) ที่เปิดตัวครั้งแรกในปี 2011 อันเป็นอุปกรณ์ที่จะมาช่วยเพิ่มความเร็วของรถในทางตรง 

โดยระบบการทำงานของปีกหลังประกอบด้วยตัวกระตุ้นที่ติดตั้งอยู่ที่ปีกหลัง ซึ่งเชื่อมต่อกับข้อต่อ ทำให้สามารถยกปีกขึ้นหรือลงได้เกือบจะในทันทีที่กดสั่งการ ซึ่งเมื่อเปิดใช้งาน ระบบจะยกขอบด้านบนของปีกขึ้น 70 มิลลิเมตร เพื่อสร้างช่องว่างช่องที่ใหญ่มากขึ้นและลดพื้นที่ด้านหน้าของรถลง ซึ่งหมายความว่ารถจะมีแรงต้านอากาศน้อยลง ทำให้เพิ่มความเร็วสูงสุดได้

สรุปก็คือเมื่อเปิดระบบการทำงานของปีกหลังจะทำให้แรงต้านอากาศลดลง ซึ่งทำให้แรงกดลดลง นั่นหมายถึงแรงลากที่ลดลงด้วย จึงสามารถเพิ่มความเร็วของรถได้มากขึ้น และเมื่อปิดระบบการทำงานของปีกหลังจะทำให้แรงต้านอากาศเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้แรงกดเพิ่มขึ้น นั่นหมายถึงแรงลากที่เพิ่มขึ้นด้วย จึงสามารถลดความเร็วของรถได้ เหมาะกับการใช้ในกรณีที่เข้าโค้ง เพื่อป้องกันไม่ให้รถหลุดออกจากสนาม

อย่างไรก็ตาม การแข่งขันรถฟอร์มูลา 1 จะมีการกำหนดกติกาการแข่งขันและการออกแบบรถที่แตกต่างกันออกไปในแต่ละปี (สามารถดูคลิปวิดีโออธิบายจากผู้เชี่ยวชาญได้ที่นี่)

ข้อมูลและภาพจาก www.reuters.com