Nguyên lý hoạt động của cánh quạt đuôi xe Gordon Murray T.50

Một trong điểm tạo nên sự đặc biệt ở thiết kế của chiếc Gordon Murray T50 chính là chi tiết cánh quạt đặt sau đuôi xe. Trong bài viết dưới đây, mời độc giả cùng Otoman tìm hiểu trang bị thú vị này.

Khi nhìn vào Gordon Murray T50, chúng ta thường liên tưởng đến chiếc xe F1 mang tên Brabham BT46B “Fan Car” – cũng do Gordon Murray thiết kế vào những năm 1970. Khi đó, bằng cách tận dụng một “lỗ hổng” trong quy tắc kỹ thuật của giải, Murray đã phát mình chiếc cánh quạt với mục đích tạo ra một buồng chân không (vacuum) nhằm ép xe xuống mặt đường.

Với chiếc cánh quạt đặc biệt đó, BT46B “Fan Car” đã giành chiến thắng tại GP Thụy Điển một lần duy nhất. Sau đó, xe đã nhanh chóng bị thu hồi trước khi công nghệ cánh quạt bị cấm trong giải đua.

Tuy nhiên với T50, Gordon Murray khẳng định rằng cánh quạt này không liên quan gì đến BT46B. Như trong đoạn video trên, ông đã tuyên bố rằng thiết kế của T50 là “những đúc kết từ thành công của chiếc McLaren F1”. Cụ thể hơn, Gordon Murray tiết lộ rằng McLaren F1 có 2 cánh quạt nhỏ được tích hợp trong bộ khuếch tán phía sau. Và vì thế, thiết kế của T50 được lấy ý tưởng từ McLaren F1.

Về mặt kỹ thuật, cánh quạt trên T50 được thiết kế bằng chất liệu sợi carbon với kích thước 15.7 inch. Nó được điều khiển bằng một động cơ điện 48V. Tại tốc độ quay 7,000 rpm, cánh quạt trực tiếp tác động lên cánh lướt gió và bộ khuếch tán. Sự kết hợp của các thành phần này giúp tạo ra nhiều lực downforce (trong khi vẫn giữ được lực cản thấp) ở mọi dải tốc độ của xe. Ngược lại, cánh đuôi truyền thống chỉ thực sự có tác dụng khi xe chạy ở tốc độ đủ cao.

Đối với T50, người lái chỉ cần bật chế độ High Downforce là chiếc xe đã có thể tạo ra thêm 50% lực downforce với chiếc cánh quạt đặc biệt. Ngoài ra khi đó, xe cũng rút ngắn quãng đường phanh xuống còn 30 m từ tốc độ 241 km/h (theo công bố kỹ thuật của hãng). Ngoài ra, T50 còn có chế độ V-Max Boost giúp bổ sung khí nạp thông qua hiệu ứng gió khí động (ram-air), từ đó nâng công suất tối đa lên 690 hp.

Một chế độ khác trên xe có tên Streamline cũng được trang bị nhằm giảm bớt sự dư thừa lực downforce khi không cần thiết. Khi hoạt động, chế độ này tạo ra một hiệu ứng mà Murray gọi là đuôi xe dài ảo (virtual longtail), xuất hiện khi hạ thấp cánh lướt và ngừng sử dụng bộ khuếch tán. Mục đích của việc giảm thiểu lực downforce là giữ cho T50 ổn định khi chạy trên đường thẳng ở tốc độ cao. Khi này, tổng lực cản tác dụng lên xe giảm 12.5%.

Ở đoạn video thứ 2, Gordon Murray cũng giải thích rằng việc cánh quạt hút không khí ra khỏi gầm xe sẽ làm tăng mức hiệu quả khí động (hơn so với việc chỉ sử dụng bộ khuếch tán). Nếu chỉ dùng bộ khuếch tán, không khí có thể bị ngưng trệ (stagnate) khi đi qua xe và tạo ra xoáy lốc (vortex), từ đó làm giảm lực downforce. Muốn giải quyết vấn đề này thì chỉ có cách tăng kích thước bộ khuếch tán mà thôi.

Chiếc T50 trong các đoạn video trên là phiên bản tiêu chuẩn. Hiện tại, GMA đang nghiên cứu phát triển một phiên bản chạy track, được đặt tên là T.50s Niki Lauda.

Trên chiếc xe đặc biệt này, cánh quạt đuôi xe sẽ cùng hoạt động với các thiết bị khí động học khác, bao gồm cánh đuôi lớn hơn và một chiếc vây xương sống (spinal fin).