Перевод пока не готов. Ниже показана статья на узбекском языке.
Tezlik yetarli emas: Motosportdagi Materiallar
Motosportda faqat tezliking o’zigina ahamiyat kasb etadi deb o’ylaysizmi?
Yo’q. Ular nafqat tezkor balki issiqqa va kuchli bosimga chimdali, yomg’ir va qorli yo’llarga bardoshli hamda ekstremal holatlarda o’zining holatini saqlab qolishi juda katta ahamiyatga ega. Motorsportda ishlatiladiladigan “noyob” materiallar ko’pincha tomoshabinlar ko’zidan chetda qolib ketadi. Biroq bu degani ular muhim degani emas. Poyga mashinalarning ustki qismidan tortib eng kichkina qism hisoblangan mahkamalagichlargacha ishlatilgan materiallar katta ro’l o’ynaydi. Birgina noto’g’ri element mashinaga ortiqcha yuk qo’shib uni sekinlashishiga sababchi bo’lishi mumkin, shu sababli ham ishlatilayotgan materiallarga juda katta e’tibor qaratishadi.
Motosportda muhim bir qoida bor: “Har bir gram bir qaror demakdir”. Avvalgi maqolada biz tanishib o’tgan poyga yo’nalishlarida xususan Formula 1, Rally, NASCAR, Le Mans va GT poygalarida muhandislar har xil elementlarni o’ziga xos maqsadlarda foydalanishadi. Oddiy misol “carbon-fiber”ni aerodinamikani stabillashtirish uchun foydalanilsa, “titanium” ekstramal sharoitlarda mashina o’z shaklini saqlab qolishi uchun kerak bo’ladi. Motosportda gramlar haqida gap ketar ekan yengil biroq mustahkam material “alumini”ni yoddan chiqarib bo’lmaydi.
Bu maqolamizda biz aynan qaysi materiallar qaysi maqsadda ishlatilinishi haqida aytib o’tamiz.
Maqola orqali siz motosportda foydalanadigan sirli materiallar va ularning qayerda va qay maqsadda foydalanishini o’rganishingiz mumkin!
FORMULA 1
Ma’lumot o’rnida aytib o’tish joizki, 2024 yilning ‘global motorsport market’ qismiga qaraydigan bo’lsak, Formula 1 sport turi 2mlrd$ dan ko’proq summaga ega bo’lgan. Bu hisob ichiga sotilgan chiptalar, onlayn tomoshabinlar, yaratilgan bizneslar va tikilgan pullar kirib ketadi. Umumiy qilib olinganida, ‘market share’ qanchalik katta bo’lsa tomoshabinlar soni va e’tibor shuncha katta degani, bundan biz xulosa qilib aytamizki, Formula 1 sport turi e’’tibor markazidadir.
Keling endi Formula 1da ishlatiladigan noyob materiallarni birma bir ko’rib chiqsak.
1)Formula 1 mashinalarida halo(2.1-rasm) nomli himoya qismi bo’lib u Titaniumdan qilingan bo’ladi. Bu qism poyga vaqtida uchar jismlardan himoya qilish uchun va mashina ag’darilib ketgan vaqtida haydovchining bosh qismiga zarar yetishligini oldini olish uchun ishlatilinadi. Shu kunga qadar halo juda ko’p insonlarini hayotini saqlab qolgan, xususan 2020-yildagi mashhur olovli halokatda halo Romain Grosjeanning hayotini saqlab qoladi. Haloning chidamligiga kelsak u 12 tonnagacha bo’lgan o’girlakka bardosh bera oladi.
Titaniumning (2.2-rasm) asosiy xususiyatlari bu zanglamaslik, ekstremal holatlarda o’z shaklini yo’qotmaslik va sinib ketmaslik, hamda issiqqa chidamliligidadir. Shuningdek Formula 1 mashinalari uchun gaz chiqarish tizimi (2.3-rasm), turli xil mahkamlagichlar hamda armatizator(2.4-rasm) qismi uchun ishlatilinadi.
2) Metal deganda darrov o’g’ir va mustahkam materialni tasavvur qilsangiz kerak. Alyuminiy (3.1-rasm) esa bundan mustasno bo’lib, bir vaqtning o’zida ham zichligi pastligi ham mustahkamligi bilan Formula 1 mashinalari uchun xazina desak ham bo’ladi. Qo’shimcha qilib aytadigan bo’lsak alyuminiy uzoq muddatga yaroqli, zanglamaydigan hamda payvandlashga (3.2-rasm) juda oson bo’lgan materialdir. Aluminium metalidan Formula 1 mashinalari uchun vites qutilari(gearbox) va dvigatellarning tashqi qismi yasaladi, sababi katta bosimga bo’lgan chidamlilik va yengil vazn. Shuningdek aluminium juda ham zo’r termal o’tkazuvchanligi hisobiga sovutish tizimidagi radiatorlarda ham uchratishimiz mumkin.
3) Metallardan ozgina tanaffus qilib, organik va inorganik moddalar haqida gaplashamiz. Formula 1 mashinalari o’rtacha hisobda 210 km/soat tezligisa yurganligi sababli juda ham qizib ketish kuztiladi va bu orqali foydali ish koeffitsienti, unumdorlik tushib ketadi. Bunday holatlarni oldini olish maqsadida bizda PCM(faza o’zgarishini amalga oshiruvchi materiallar) mavjud. Bu fazaviy o‘zgarish orqali issiqlikni yutuvchi yoki chiqaruvchi materialdir.
PCM(3.3-rasm) quyidagicha ishlaydi: qattiq jism sifatida sovutish sistemalarida joylashtiriliadi, so’ng mashina qizib ketib sovutish tizimi yetarli bo’lmay qolganida ular suyuqlikka aylanishadi va mana shu jarayonda barcha issiqlikni tortib olishadi. Bu orqali sovutish tizimidagi sirkulatsiya o’z joyiga tushib Formula 1 mashinalarining haddan tashqari qizib ketishini oldini oladi.
Sovutish tizimi birgina PCM bilan barqaror ekan bu degani radiatorlar va boshqa qismlar ancha kichraytirilsa bo’ladi vas hu orqali juda katta vazn yo’qotilsa bo’ladi degani. Birginia PCM shunday katta foyda keltirmoqda!
Formula-E sport turida esa PCMlar mashina battareya atrofiga o’rnatiladi. Battarey qizib ketganda suyuqlikka aylanib battareyani sovutadi va boshqa mashinalar qizib ketib o’zi ‘kuchini’ yo’qotayotgan bir vaqtda ular yuqori koeffitsiyentlar bilan ishlaydi.
4)Har bir poygada ular muayyan bosqichda o‘z yo‘laklariga kirib, eski shinalarni yangilariga almashtirishadi va poygani davom ettirishadi. Bu jarayon strategik jihatdan muhim bo‘lib, natijaga bevosita ta’sir qiladi. Formula 1 shinalari maxsus elastomerlardan(3.4-rasm) tayyorlanadi. Bu yuqori darajada elastik, mustahkam va haroratga chidamli polimer material hisoblanadi. Elastomerlar tarkibida tabiiy kauchuk yoki sintetik polimerlar mavjud bo‘lib, ular shinalarni haroratning keskin o‘zgarishiga, yuqori bosimga va ekstremal tezlikdagi ish rejimiga moslashuvchanligini ta’minlab beradi. Ular nafaqat shinalarda, balki amortizator qismlarida ham keng qo‘llaniladi. Bu joyda elastomerlar chayqalishlar, zarbalar va tebranishlarni o‘z ichiga yutadi, natijada mashinaning stabil holatda harakatlanishini ta’minlaydi, ayniqsa poygalarda yuqori tezlikda burilishlarda bu juda muhim omil hisoblanadi. Shuningdek, materiallar poyga davomida yuzaga keladigan yuqori harorat, katta tezlikdagi ishqalanish va bosim o‘zgarishlariga qarshi mukammal bardoshlilikni ta’minlaydi. Elastomerlarning sifati shinalarning egiluvchanligi, ushlanish (grip), issiqlikni saqlab qolish va bosimni bir tekisda tarqatish kabi xususiyatlariga bevosita ta’sir qiladi. Pit-stoplar poygada hal qiluvchi rol o‘ynaydi. Har bir pit-stop o‘rtacha 2–2.5 soniya davom etadi, ammo bu vaqt poygada raqobatchilaringizdan ortda qolishingizga sabab bo‘lishi mumkin. Shuning uchun, bardoshli elastomerlar bilan ishlab chiqilgan shinalar kamroq eskiradi, kamroq pit-stop talab qiladi, va bu orqali strategik ustunlikni qo‘lga kiritish mumkin bo‘ladi.
Hayotiy misol: 2020-yilgi Turkiya Gran Prisida Lewis Hamilton yagona shinalar to‘plami bilan butun poygani 50 ta aylanadan iborat holda yakunladi. Bu taxminan 300 kilometrga teng masofa. Shunga qaramasdan, u poygani 6-o‘rindan boshlagan bo‘lsa-da, birinchi o‘rinda tugatdi.
5) Karbon tolasi (4.1-rasm) bugungi zamonaviy muhandislikda, ayniqsa, Formula 1 kabi yuqori talablar qo‘yiladigan sportlarda eng ko‘p ishlatiladigan materiallardan biri bo’lib u misli ko’rilmagan darajada mustahkam. Shunga qaramay u juda yengil va bu og’irlikni kamaytirish bilan birga xafsizlik, aerodinamika va haroratga chidamlilikni ta’minlaydi. Materialdagi termal barqarorlik uni ekstremal haroratda ham shaklini saqlab qolishiga sabab bo’ladi. Ishlab chiqarilishi davomida uni turli shakllarga keltirishlsa ham, ishlab chiqarilgandan so’ng shalini ushlab qoladi. Toq’nashuvlar paytida esa zarbani yutadi va sochib yuboradi, bu haydovchi xavfsizligi uchun juda muhim.
Carbon-fiber maxsus polimer asosidagi material – Poliakrilonitril (PAN) dan tayyorlanadi. Bu modda avval piroliz (kislorodsiz muhitda yuqori haroratda parchalanish) bosqichida ishlov beriladi, natijada faqat karbon zanjirlaridan iborat mustahkam tolalar hosil bo‘ladi. Keyinchalik bu tolalar epoksiy smola (4.2-rasm) bilan birlashtiriladi va kompozit material hosil bo‘ladi – ya’ni biz bilgan karbon tola plastinkalari tayyor bo’ladi.
Shassi (tana qismi) butun monokok qismi karbon-toladan yasaladi. Bu eng mustahkam va eng muhim qism bo‘lib, haydovchini himoya qiladi. Mashinaning aerodinamik qismlarida ham keng foydalaniladi: old va orqa spoylerlar (4.3-rasm), diffuzorlar, barjibordlar (4.4-rasm), qanotlar – barchasi shaklini saqlashi kerak va karbon-fiber issiqda kengaymaydi, bu uni ideal materialga aylantiradi.
Endi esa nega McQueen multfilmidagi Francisco Formula 1 mashinasi bunchalik olifta ekanligini bilib oldik, shunchalik detallashtirilgan va qimmatbaho materiallar bilan u albatta ‘yulduzlik kasaliga’ uchragan.
Boshqa poygalar
Nafaqat Formula 1, balki NASCAR, Le Mans, va GT Racing sport turlari ham yuqori darajadagi zamonaviy materiallar texnologiyasidan foydalanadi. Bu poyga mashinalarining shassi, spoylerlar, va boshqa aerodinamik qismlari odatda carbon-fiberdan, egzoz tizimi titaniumdan, dvigatel bloklari esa alyuminiydan tayyorlanadi.
Bu yerda qo’shimcha kelishi mumkin bo’lgan narsalar Kevlar va rolka qafas bo’ladi
Kevlar
Kevlar(5.1-rasm) — bu aramid sintetik tolasi bo‘lib, uni ba’zida “carbon-fiberning elastik qarindoshi” deb atashadi. Kevlar — yumshoqroq, egiluvchan, va zarba yutuvchi. Shu sababli ular ko‘pincha karbon tola bilan birgalikda, kompozit sifatida ishlatiladi. Kevlar ham juda ommabop bo’lib Le Mans uchun mashinaning pastki qismiga himoya vositasi sifatida ishlatiladi. NASCAR sport turida esa aynan yoqilg’I baki uchun ishlatiladi, ya’ni to’qnashuvlar vaqtida portlashni va yong’inni oldini olish maqsadida. GT racing uchun kevlar mashinaning sirtki qismi uchun ishlatiladi. Buning asl maqsadi to’qnashuvlarda minimal darajada shikast yetkazishdir.
Rolka qafas
Rolka qafas (5.2-rasm) – hayotni saqlab soladigan skelet. Rolka qafas po‘latdan yasalgan ichki karkas bo‘lib, haydovchini ekstremal to‘qnashuvlarda himoya qiladi. NASCAR (5.3-rasm), WRC (Rally) va ba’zi GT mashinalari roll qafaslariga ega.
Misol qilib keltiradigan bo’lsak Ryan Newman 2020-yilning NASCAR sport turida 300 km/s tezlik bilan devorga uriladi va mashinasi ag’anab ketadi, shunga qaramasdan roll cage va boshqa xavfsizlik qismlari hisobiga haydovchi tirik qoladi. (5.4-rasm)
XULOSA
Formula 1, NASCAR va Le Mans kabi musobaqalarda ishlatiladigan har bir material – bu texnologiya va xavfsizlikning uyg‘unlashgan shakli. Karbon tola mashinani yanada tezroq va xavfsiz bo’lishiga hissa qo’shsa, kevlar zarbaga chidamligi bilan haydovchilarni hayotini asrab qoladi. Ilm-fan rivojlangan sari, motorsportda ham yangidan-yangi materiallar paydo bo‘lib, bu sohani yangi cho‘qqilarga olib chiqadi. Motosport olamida sinovdan o’tgan texnologiyalar va materiallar bizning har kungilik foydalanadigan trasnportlarimizga tadbiq etiladi.
Manba:
https://market.us/report/global-motorsport-market/-market share market
https://en.wikipedia.org/wiki/2020_Turkish_Grand_Prix- Lewis Hamilton got the 1st place starting in the 6th position managing to overcome 50 laps with a single set of tires