הופעת כנפוני ההצמדה האווירודינמיים ב-MotoGP לפני מספר שנים זלגה גם לאופנועי הכביש הסדרתיים – לשיפור האחיזה מצד אחד וחידוד הנראות מהצד השני. מה באמת הכנפונים עושים והאם באמת צריך אותם?
דוקאטי פניגאלה V4, דוקאטי סטריטפייטר V4, אפריליה טואנו V4 X, הונדה CBR1000RR-R – אלו חלק מדור האופנועים החדש, החוקיים ומיועדים לשימושי כביש, שמגיעים מהמפעל עם כנפונים להצמדה, ממש כמו באופנועי המרוץ עליהם הם מבוססים. תפקיד הכנפיים להעניק כוח, בסיוע האוויר במהירות גבוהה של האופנוע, על-מנת להצמיד את הגלגל הקדמי אל הקרקע ולשפר את האחיזה.
כאשר האופנוע בתנועה פועלים עליו ארבעה כוחות עיקריים, עם תוספת של כוח חמישי. הכוחות הפועלים הם המנוע שמושך קדימה, כוח הגרר שמתנגד לתנועה (ראו כאן), כוח העילוי שמרים את האופנוע וכוח הכבידה שמוריד אותו. כל עוד האופנוע נע בקו ישר, המשוואה פשוטה למדי: יש לדאוג שכח המנוע יהיה גדול מהגרר על-מנת שהאופנוע יתקדם, ושכוח הכבידה יהיה גדול מכוח העילוי על-מנת שהאופנוע יישאר צמוד לקרקע. הכוח החמישי מצטרף בזמן הפנייה – זהו הכוח הצנטריפוגלי. מדובר על כוח מדומה המושך את הכלי בתנועה מעגלית, לאורך רדיוס הסיבוב, בכיוון הפונה החוצה ממרכז המעגל. למעשה, זהו כוח תוצאתי ונגדי לכוח המושך את האופנוע לתוך הרדיוס.
כאשר זרימת האוויר מתועלת כראוי נוצרים כוחות עקב הפרשי לחצים, וגודל כוחות אלו ניתן לשליטה באמצעות תכנון נכון. כלומר, מהנדסי האופנועים רוצים לייצר כוח אחד אשר מבטל כוחות אחרים שפוגעים ברכיבה.
על-מנת להתמודד עם כוח העילוי, פותחו אמצעים להגדלת כוח ההצמדה, אשר כאמור פועל כלפי מטה ומתנגד לכוח העילוי. כוח ההצמדה הוא חשוב, אך יכול גם ליצור בעיה. בישורת ארוכה נדרש להקטינו עד למינימום משום שהוא גם יוצר גרר. הגרר – במקרה הזה התנגדות לגלגול – הוא גם תוצאה של חיכוך, ונקבע גם על-ידי משקל וכוח הפועלים כלפי מטה. כוח הצמדה רב מדי עלול לגרום לגרר גבוה מדי, שתוצאתו הפרעה למהירות בישורת וכן צריכת דלק גבוהה. בישורת, כוח ההצמדה צריך להספיק רק כדי למנוע את התרוממות האופנוע כתוצאה ממהירות גבוהה (מאוד). במהלך פנייה לעומת זאת, תפקיד ההצמדה להתנגד לכוח הצנטריפוגלי ולדאוג לאחיזה מוגברת של הגלגל הקדמי. הכנפונים הם אחד האמצעים להתמודדות עם דרישות אלו.
תפקידם העיקרי של הכנפונים הוא לייצר כוח הצמדה ולאפשר להיגוי, לתאוצה ולבלימה להיות יעילים יותר. כוח גדול על הצמיג הקדמי יביא ליכולת טובה שלו בשלושת תחומים אלו. כנף היא בעלת פרופיל אווירודינמי הפוך: במטוס מטרת הכנפיים הוא להשיג עילוי, על-מנת שהמטוס יתרומם ויחזיק עצמו באוויר, ולכן החלק העליון של פרופיל הכנף ארוך יותר מהפרופיל התחתון, כך שהפרש הלחץ יגרום לכוח דוחף כלפי מעלה. באופנוע (וברכב) הכנפון מעוצב כך שהפרופיל התחתון ארוך יותר ולכן מתקבל הפרש לחצים שלילי – הלחץ בתחתית הכנפון נמוך מהלחץ מעליו, והכוח הנוצר מופעל כלפי מטה.
אוקי, אז נסכים להסכים שבאופנועי מרוץ המשתתפים בסדרות כדוגמת ה-MotoGP או אליפות הסופרבייק העולמית יש צורך בכנפוני ההצמדה, שכן מהירויות הרכיבה שם מצדיקות את זה, ולא רק בפניות אלא גם בקו ישר כמערכת עזר נוספת למניעת ווילי. עכשיו נשאלת השאלה האם באמת צריך אותם באופנועים סדרתיים? בדוקאטי מצהירים שהכנפונים של הסטריטפייטר V4 מספקים 28 ק"ג של כוח הצמדה במהירות של 270 קמ"ש, 30 ק"ג בפניגאלה V4R החדש באותה המהירות ו-50 ק"ג בפניגאלה V4 סופרלג'רה האקזוטי. הרי אמרנו שכוח ההצמדה נועד לספק יותר אחיזה בפניות דווקא, אבל כמה לקוחות פרטיים יקחו את האופנועים היקרים שלהם ובאמת ינצלו את כל הכוח הזה בפניות?
אז למה שמים אותם? נזכיר את רכבי הנינג'ה-טורבו היפניים של סובארו ומיצובישי, שהספויילר האחורי התנוסס לו בגאון ובעיקר נועד למשוך שוטרים וגנבים. בדומה ללא מעט רכבים שמשודרגים עם ספוילרים, גם כאן מקדם הפוזה הוא הנרטיב המוביל. אבל לא מזיק גם להוסיף נתונים טכניים שאמורים לבדל דגם אחד מהשני. אנו מאמינים שדגמי העתיד הקרוב ילבשו את כנפוני ההצמדה (ראו את ההונדה CBR600RR החדש), אך הם לא ישרדו את מבחן הזמן. אגב, מי שרוצה לשדרג את האופנוע הפרטי שלו, כבר לפני שנתיים כתבנו על חברת אפטרמרקט שמייצרת כנפונים לדגמים שונים. אז גם אם זה לא יקדם אותנו באחד ממסלולי המרוצים בישראל, זה בהחלט נראה טוב.
- טכני: גרר, אווירודינמיות והמעלה השלישית
- טכנוקרט: על אווירודינמיקה ומקדם גרר
- טכנוקרט: על אווירודינמיקה ומקדם גרר – חלק שני
להגיב על יעקב גבל לבטל