خودرویی که روی سقف حرکت می‌کند؛ مک‌مورتری چگونه جاذبه را به چالش کشید؟

تصور کنید خودرویی را می‌بینید که نه‌تنها با سرعت زیاد در پیست حرکت می‌کند، بلکه می‌تواند در حالت سکون به سقف بچسبد و پس از وارونه ‌شدن، چند متر را روی سقف طی کند؛ آن هم بدون آنکه تسمه یا تکیه‌گاه خارجی آن را نگه دارد.

شاید در نگاه اول چنین صحنه‌ای شبیه جلوه‌های ویژه سینمایی به نظر برسد، اما مک‌مورتری اسپیرلینگ McMurtry Spéirling ابرخودروی برقی ساخت بریتانیا، این کار را با تکیه بر یک راهکار مهندسی انجام داده است. راز این قابلیت نه در آهن‌رباهای قدرتمند یا چسب‌های ویژه، بلکه در دو فن پرسرعت و سیستمی نهفته است که نیروی رو به پایین را حتی در حالت سکون تولید می‌کند.

در خودروهای مسابقه‌ای معمولی، بخش مهمی از نیروی رو به پایین به طراحی بدنه، باله‌ها و جریان هوا وابسته است. هنگام حرکت، این اجزا جریان هوا را به شکلی هدایت می‌کنند که خودرو به سطح جاده فشرده شود و لاستیک‌ها چسبندگی بیشتری پیدا کنند. بااین‌حال، این نیرو با کاهش سرعت کم می‌شود؛ بنابراین، خودرو برای دستیابی به نیروی آیرودینامیکی قابل‌توجه باید با سرعت حرکت کند.

مهندسان مک‌مورتری برای کنار گذاشتن این محدودیت، سیستمی موسوم به نیروی رو به پایین هنگام نیاز طراحی کرده‌اند. در قلب این سیستم، دو فن پرسرعت قرار دارند که پشت راننده نصب شده‌اند و می‌توانند با سرعتی تا ۲۳ هزار دور در دقیقه بچرخند. این فن‌ها هوا را از فضای زیر خودرو می‌مکند و از مسیرهای خروجی به بیرون هدایت می‌کنند. در نتیجه، فشار هوا در زیر بدنه کاهش می‌یابد و اختلاف فشار ایجاد شده، خودرو را به سطح می‌فشارد.

این سازوکار تا حدی به عملکرد جاروبرقی شباهت دارد؛ با این تفاوت که در اسپیرلینگ، سیستمی مهندسی‌شده برای ایجاد نیروی رو به پایین و افزایش چسبندگی خودرو به کار گرفته شده است. بخش زیرین بدنه نیز به‌گونه‌ای طراحی شده که مکش هوا به شکل مؤثرتری انجام شود. به این ترتیب، خودرو برای تولید نیروی چسبندگی به جریان هوای ناشی از حرکت خود وابسته نیست.

نکته تعیین‌کننده، مقدار نیرویی است که این سیستم تولید می‌کند. طبق اطلاعات منتشرشده از سوی سازنده، فن‌های اسپیرلینگ می‌توانند نیروی رو به پایینی معادل وزن تقریبی ۲۰۰۰ کیلوگرم ایجاد کنند؛ مقداری که از وزن خود خودرو بیشتر است. همین اختلاف، امکان نگه‌داشتن خودرو در وضعیت وارونه را فراهم می‌کند.

در آوریل ۲۰۲۵، شرکت مک‌مورتری این قابلیت را در یک آزمایش عملی به نمایش گذاشت. ابتدا خودرو از رمپی بالا رفت و روی سکویی مخصوص قرار گرفت. سپس سکو چرخید و خودرو را کاملاً وارونه کرد. پس از آنکه سیستم فن نیروی کافی برای نگه‌داشتن خودرو ایجاد کرد، راننده توانست بدون اتکا به تسمه‌های نگه‌دارنده، خودرو را برای مسافتی کوتاه روی سطح وارونه به حرکت درآورد. این آزمایش نشان داد که نیروی تولیدی سیستم حتی بدون حرکت اولیه خودرو نیز می‌تواند بر نیروی گرانش غلبه کند.

قابلیت چسبیدن به سقف بیشتر از آنکه هدف اصلی طراحی اسپیرلینگ باشد، نمایشی از توانایی سیستم فن آن است. کاربرد مهم‌تر این فناوری در پیست مسابقه آشکار می‌شود؛ جایی که نیروی رو به پایین بیشتر می‌تواند چسبندگی لاستیک‌ها را افزایش دهد و به خودرو اجازه دهد پیچ‌ها را با سرعت بالاتر پشت سر بگذارد یا هنگام ترمزگیری کنترل بهتری داشته باشد. از آنجا که این نیرو در سرعت‌های پایین نیز در دسترس است، خودرو برای بهره‌ بردن از آن مجبور نیست ابتدا به سرعت زیادی برسد.

البته حرکت وارونه به سطح مناسب و شرایط کنترل ‌شده نیاز دارد و به این معنا نیست که اسپیرلینگ می‌تواند از هر دیوار یا سقفی بالا برود. بااین‌حال، دستاورد مک‌مورتری نشان می‌دهد که با استفاده از فن‌های قدرتمند و مدیریت فشار هوا، می‌توان محدودیت‌های رایج در تولید نیروی آیرودینامیکی را کنار زد؛ فناوری‌ای که علاوه بر ثبت یک نمایش کم‌سابقه، ظرفیت بالایی برای بهبود عملکرد خودروهای مسابقه‌ای دارد.