DIGITÁLIS MAGAZIN Pontállások Versenynaptárak
2026. április 15. szerda
F1

Technikai analízis: örvények - barát vagy ellenség?

Néha a nedves vasárnapokon a Formula autók hátsó szárnyának sarkainál megfigyelhetők kialakuló légörvények. A versenyautó aerodinamikájában ezeket sem szabad figyelmen kívül hagyni.

Az örvény a levegő páratartalmának köszönhetően válik szabad szemmel láthatóvá. A légörvény egy képzeletbeli tengely körül forog. A tengelyhez közel a legnagyobb a forgási sebessége, míg a tengelytől távolodva egyre csökken. Bernoulli törvénye kimondja, hogy egy közeg (ebben az esetben a levegő) áramlása esetén a sebesség növelése a nyomás csökkenésével jár. Így a gyorsan forgó légörvények magjában a nyomás csökken a környezeti nyomáshoz képest. Ez elegendő ahhoz, hogy a párás napokon a már szinte teljesen telített levegő kicsapódjon, ami az örvényt - vagyis annak magját - átmenetileg láthatóvá teszi.

Az örvények planetáris szinten mindenütt jelen vannak, például: fürdőkád, tájfun, tornádó, pezsgőfürdő, homokvihar. Akkor mégis mit keresnek a versenyautók körül? Ahhoz hogy egy légáramlat örvénnyé kezdjen alakulni, elegendő egy nagyon kis szögletes változás az útjában. Ha a környezeti tényezők is rásgítenek még neki kicsit (például a nyomás) akkor az áramlat elkezd örvénnyé alakulni. Nem minden áramlási irányváltozás hoz létre örvényt, de ha a megfelelő körülmények adottak, akkor kialakul.



A fenti képen a Benetton B199 szárnyvégi örvénye látható (füst segítségével).

A képen egy CFD szimulációt látunk. Ez a szoftver 3D technológia segítségével teszi látványosabbá számunkra a légörvényeket egy hegyiversenyes hátsó szárnyon.

Ezen a képen a szárny körül kialakuló nyomáskülönbségeket látjuk. Megfigyelhető, hogy a szárny alatt alacsony nyomás alakult ki (a zöld és kék régiók a légköri nyomás alatt vannak). A szárny felett magasabb nyomás alakult ki (sárga és narancssárga). A véglapok alján és tetején látható kis kerek (zöld) régiók is alacsony nyomást mutatnak.

Itt azt láthatjuk, amint a véglapok sarkainál elkezdenek kialakulni az örvények.

Itt azt láthatjuk, hogy a szárny alatt és felett is csökkent a nyomás. A véglapok sarkainál egyre szembetűnőbbek a kör alakú kisnyomású régiók (zöldeskék).

Ezen a képen megfigyelhető az örvények helyzete, még láthatóan különállóak alul és felül, de ezek egyesülni fognak egy örvénybe.

Az utolsó képen már csak 1 örvény látható oldalanként, kevésbé hangsúlyos maggal.

Az örvény kialakulása tehát a szárny véglapjainak tudható be. Mivel a véglapok szélei élesek, a mellettük elhaladó levegő nem tud becsatlakozni a középen lévő lemezeken áthaladó levegő folyásirányába. Az irányváltoztatás és az áramlásirányba történő visszalépésre tett kísérlet két pár örvényt hoz létre. Az örvény persze folytatódik tovább, de mivel a levegő páratartalma nagy, ez csökkenti az örvény áramlásának kinetikus energiáját.

A szárnyvégi örvények következménye az elkerülhetetlen felhajtóerő. Ez jó dolog is lehet például a repülőgépeknél, de a versenyautóknál negatívumként jelentkezik. A véglapok célja, hogy csökkentsék a levegő mozgását a magas nyomású területekről az alacsony nyomásúak felé, és ezáltal növeljék a hatékonyságot egy adott emelő felületen. Persze ezek sem szüntetik meg az örvényeket, csupán csak eltolják egy kicsit.

Lehetne írni még itt sok bekezdést a szárnyvégi örvényekről, de a lényeg körülbelül ennyi. És hogy hogyan hathat ez negatívan az autóra? Mindenki látott már - szerencsére nagyrészünk csak tévében - tornádókat. Nyilvánvaló, hogy egy tornádó nem a madarakat csapja a földhöz, hanem a földről emel fel dolgokat. Ezeknek az örvényeknek húzó erejük van, és ezek az erők hatnak a versenyautóra is. Nyilván nem veszít 100 km/h-t a sebességéből, de a mai autóversenyzésben ezeket a kis dolgokat sem szabad figyelmen kívül hagyni.

Ha ismerőseid figyelmébe ajánlanád a cikket, megteheted az alábbi gombokkal: