Tại sao cuộc đua khí động học ở MotoGP không thể dừng lại?

Chúng ta đang ở trong kỷ nguyên khí động học vì một vài lý do đơn giản sau đây. Đầu tiên, bởi vì đây là con đường mà các hãng xe đã chọn kể từ khi buộc sử dụng chung điện tử, và hệ thống chống bốc đầu (anti-wheelie) của riêng mỗi hãng giờ đây không còn nữa. Lý do thứ hai, quan trọng hơn, là bởi vì các hãng xe MotoGP giờ đây đã hiểu nhiều hơn về khí động học, và cách mà khí động học ảnh hưởng đến hành vi của chiếc xe. Khí động học đã tạo ra rất nhiều điều tiếng ở MotoGP nhưng cũng mang lại nhiều lợi ích. Để hiểu tại sao khí động học lại vừa có tiếng xấu vừa có tiếng tốt, chúng ta cần phải làm rõ chính xác khí động học làm những gì, giải quyết những vấn đề gì, và vấn đề nó tạo ra là gì.



Lý do các hãng xe hướng về khí động học là bởi vì cách mà một chiếc xe mô tô chạy trên đường, và sự khác nhau giữa xe hai bánh và xe bốn bánh. Xét về khía cạnh động lực học, xe bốn bánh khá đơn giản bởi vì nó được bó hẹp chi trong hai chiều. Xe bốn bánh chỉ cần lực ép xuống ở góc cua và ít lực cản khi chạy trên đường thẳng. Xe hai bánh thì không như vậy. Điều tuyệt vời nhất của một chiếc mô tô là nó chuyển động trong không gian ba chiều. Nó có thể di chuyển về sau ra trước, lên xuống, và trái phải. Những chuyển động này dĩ nhiên là quan trọng đối với chiếc xe và các kỹ sư thiết kế xe đua hai bánh muốn tối ưu hóa tất cả những chuyển động này. Chẳng hạn, xe cần phải nhớm bánh trước lên một chút để ép bánh sau xuống mặt đường nhiều hơn để hỗ trợ tăng tốc, và xe cũng cần chúi về phía trước để bánh trước có đủ độ bám khi bóp thắng. Nhưng chúng ta không muốn chiếc xe bốc đầu quá nhiều vì như thế xe sẽ chạy không nhanh. Và chúng ta cũng không muốn chiếc xe chúi quá nhiều trong khi phanh vì như thế lốp trước sẽ dính quá chặt vào mặt đường và xe sẽ không chuyển hướng được.



Thêm nữa, chúng ta muốn bánh sau lệch ra ngoài một chút khi chuẩn bị vô cua để giúp bánh trước vào đúng hướng chạy của nó, và chúng ta cũng muốn bánh trước lệch ra ngoài một chút khi thoát cua để giúp chiếc xe cua và tối ưu hóa lực kéo khi bắt đầu mở ga. Chúng ta cũng muốn chiếc xe nghiêng trái nghiêng phải một cách dễ dàng để vào cua nhưng chúng ta không muốn chiếc xe mất ổn định. Có nhiều cách để kiểm soát những chuyển động này, bắt đầu với việc điều chỉnh thông số hình học, kích thước, và phân bổ trọng lượng. Điện từ ngày trước đóng một vai trò quan trọng ở MotoGP vì phun xăng điện tử và bướm ga điện tử cho phép kiểm soát một cách cực kỳ chính xác sức mạnh động cơ, đặc biệt khi kết hợp với vị trí của xe ở trên đường đua. Những cái này cũng có giới hạn riêng của nó. Cho dù mỗi năm chiếc xe đều tốt hơn nhưng sự tốt hơn này chỉ diễn ra rất ít. Người ta chỉ đi tìm vài vài trăm giây nhưng rất khó để có thể cải thiện thành tích chạy của xe tới 0,5 giây trừ khi chiếc xe đó quá tệ.



Lúc trước, các hãng xe có những bước nhảy vọt nhờ vào hệ thống điện tử riêng của mình nhưng kể từ khi sử dụng chung hệ thống điện tử, sự cải tiến bị hạn chế rất nhiều. Không có bước nhảy vọt nào ở kiểm soát bốc đầu, thắng động cơ, hay kiểm soát lực kéo. Các hãng xe chỉ còn tìm cách làm sao có được sự phân phối sức mạnh tốt nhất và thắng động cơ dễ kiểm soát nhất. Dĩ nhiên, các hãng xe cần tìm một hướng đi để tạo ra sự khác biệt và đó chính là bắt đầu con đường dẫn đến khí động học (aerodynamics).Trước đây, có nhiều nỗ lực sử dụng bộ khí động học trên mô tô nhưng nỗ lực nghiêm túc nhất ở MotoGP đến vào năm 2010 khi Ducati gắn cánh vào chiếc Desmosedici GP10. Cho dù bị cấm ngay lập tức, cánh gió quay trở lại vào năm 2015, thời điểm cuộc chiến khí động học bắt đầu nổ ra.

Cánh gió 2015 của Ducati nhanh chóng trở nên phức tạp, đưa ra phía ngoài rất nhiều và được gắn gần như ở mọi chỗ. Các hãng khác nhanh chóng đi theo con đường này, với hi vọng có thể dập tắt cơn sóng Ducati. Ủy ban Grand Prix cũng đưa ra luật quy định hình dạng của cánh gió. Tuy nhiên, những luật này không hề làm chậm lại quá trình phát triển, chỉ là không cho cánh gió có cạnh sắc và giới hạn số lần được cập nhật bộ khí động học ở mỗi mùa giải.



Một cách tự nhiên, các hãng xe nhanh chóng thích nghi với thử thách mới. Vào 2019, tất cả hãng xe đều có những bộ khí động học của mình với nhiều chi tiết nhằm kiểm soát chính xác luồng khí ở mỗi giai đoạn cầm lái. Khi dữ liệu ngày càng nhiều hơn, các hãng xe lại tự đưa mình vào một vòng xoáy phát triển bất tận: mỗi sự thay đổi lại mang đến ý tưởng cho một sự thay đổi mới, và qua đó ngày càng đào sâu hiểu biết của chúng ta về khí động học trên những chiếc xe MotoGP. Lấy ví dụ, cánh gió đầu tiên được thiết kế để giảm bốc đầu khi xe tăng tốc. Nhưng nó cũng có một hiệu ứng ngoài mong đợi. Bởi vì lực ép tăng theo cấp số nhân với tốc độ, có nghĩa là bánh trước của xe sẽ bám chặt lấy mặt đường trong suốt đoạn đường thẳng, từ đó làm cho việc thắng xe trở nên mượt mà hơn nhiều. Cánh gió làm cho chiếc xe không chúi nhiều về phía trước nữa, và cải thiện độ bám của bánh trước trong giai đoạn đầu của việc thắng.



Đó là một lý do tại sao các tay đua không muốn bỏ bộ khí động học vì nó làm cho chiếc xe ổn định hơn khi chạy ở tốc độ cao và dễ dự đoán hơn khi vào cua. Nhưng dễ với người này thì khó với người kia. Khi những chiếc xe ngày càng bề thế hơn, những tay đua chạy trước tạo ra luồng khí xấu cho những người chạy sau. Bộ khí động học giống như một mũi tên trúng hai con chim: một mặt nó giúp chiếc xe của người chạy ổn định hơn, chạy nhanh hơn; một mặt, nó làm cho các tay đua phía sau chạy chậm hơn.

Đó chính là vấn đề tiếp theo mà các kỹ sư cần phải giải quyết. Và con đường để đi tìm câu trả lời vẫn tiếp tục sẽ là khí động học. Hiện tại, các hãng xe chuyển sang tìm kiếm ý tưởng bên ngoài. Ducati làm việc sát sao với Ferrari. Aprilia sử dụng mối quan hệ của Massimo Rivola với các kỹ sư F1 để phát triển khí động học. KTM mang về các kỹ sư từ Red Bull Advanced Technologies. Ngày nay, các hãng xe đầu tư mạnh vào khí động học. Bây giờ họ có một hiểu biết sâu về cách mà khí động học tác động đến xe đua, và ngày qua ngày họ càng hiểu hơn và giải quyết các vấn đề xe đua bằng cách vận dụng khí động học. Cuộc đua khí động học chưa bao giờ dừng lại là vì thế.