Ежедневная доза Формулы 1
Вконтакте
Telegram

1000 и одна заморочка

Настроить болид Ф1 – параметры

Опубликовано 10 октября 2018

Болид Формулы 1 – практически самая быстрая гоночная машина в мире. Его развитию команды уделяют фактически все время. Настройка болида на гонку – очень сложный процесс. И это подтверждают комментарии команд, когда машину не удалось подготовить надлежащим образом. Что же настраивают пилоты и инженеры команд, чтобы болиды работали как можно лучше?

Как известно, шасси Ф1 разрабатывается с помощью компьютерного моделирования и испытаний в аэродинамической трубе. Однако оно требует множества корректировок, чтобы гонщик мог ехать как можно быстрее.

Список параметров настройки немалый: угол атаки антикрыльев, жесткость стабилизатора поперечной устойчивости, дифференциал, давление и температура в шинах, развал колес, высота шасси, угол наклона болида и еще очень многое. Если сравнивать Ф1 с Ф2, количество настроек несоизмеримое.

Баланс

Хороший темп на одном круге или на всей дистанции гонки зависит от сбалансированности болида. Отсутствие баланса лишает гонщика уверенности в реакции болида на его действия. Иными словами, для пилота важна предсказуемость поведения машины. Что же это такое?

Баланс болида зависит от типа поворота. Машина с нейтральным балансом – это машина, которая не едет с максимальной скоростью на прямых и не скользит в поворотах. В идеале машина должна быть такой везде, что бывает очень редко, поэтому команды ищут компромисс и обычно работают в двух направлениях. Для нейтрального баланса в быстрых поворотах регулируют угол атаки антикрыльев, увеличивая или уменьшая нагрузку на переднюю или заднюю часть болида. Для нейтрального баланса в медленных поворотах больше работают с подвеской, стабилизаторами и шасси.

Слишком большая нагрузка на переднюю часть приводит к избыточной поворачиваемости (занос задней части машины), на заднюю – к недостаточной (потеря сцепления с трассой передних шин и вылет). Обычно приблизительно 60 % аэродинамической нагрузки и веса приходится на заднюю часть.

Сцепление

Основные требования к сцеплению с трассой зависят от скорости прохождения поворота и от участка поворота (вход, апекс и выход). В идеале на входе в поворот на максимально возможной скорости основное сцепление должно быть на передней части машины. На выходе — все наоборот. Проще говоря, на входе машина должна цепляться за трассу передними шинами, а на выходе, когда гонщик активизирует за своей спиной тысячу лошадок, – задними.

Что немцу хорошо, то финну …

Некоторые пилоты предпочитают настраивать машины с незначительной избыточной поворачиваемостью, особенно на трассах с преобладанием медленных поворотов. Однако все гонщики разные, поэтому сбалансированный болид для одного гонщика не обязательно является таким же для напарника. Например, Феттелю нравится очень стабильная задняя часть болида, а Райкконену – более агрессивная передняя часть. Главное – каждый из них настраивает машину так, чтобы чувствовать себя в ней уверенно.

Итак, что же настраивают гонщики и команды?

Антикрылья

Для восприятия аэродинамической нагрузки команды используют три различных типа антикрыльев: с низкой прижимной силой — для скоростных трасс, с высокой – для медленных и средней – для смешанных типов трасс. Но даже эти три типа требуют дополнительной регулировки углов атаки. Угол главных плоскостей атаки фиксируется, а вот наклон закрылок можно отрегулировать для балансировки машины.

Сначала настраивается угол атаки заднего антикрыла в соответствии с желаемой максимальной скоростью. Затем – угол атаки элементов переднего антикрыла. Чем больше угол атаки, тем медленнее болид.

Переднее антикрыло на болиде Haas Кевина Магнуссена
Переднее антикрыло на болиде Haas Кевина Магнуссена

В 2009 и 2010 годах гонщики из кокпита могли менять угол атаки закрылок переднего антикрыла на 6 градусов дважды за круг. Команды часто используют так называемые планки Герни, которые уменьшают лобовое сопротивление. При этом прижимная сила увеличивается – машина едет быстрее с большей прижимной силой.

Подвеска

Пожалуй, настройки подвески самые многочисленные и сложные. Команда может играть с жесткостью торсионов, амортизаторов, расположением элементов подвески, развалом колес и т.д.

Вот такие сложные настройки были на болиде Lotus Кими Райкконена в 2012 году на Гран-при Европы.
Вот такие сложные настройки были на болиде Lotus Кими Райкконена в 2012 году на Гран-при Европы.

Стабилизатор поперечной устойчивости

В поворотах более жесткая настройка стабилизатора способствует появлению избыточной поворачиваемости. Машина станет более резкой на входе в поворот и будет хуже держать трассу в апексе. Более гибкая настройка способствует недостаточной поворачиваемости. Болид мягче входит в поворот и обладает лучшим сцеплением в апексе. Но если машина излишне мягкая, то теряется эффективность ее аэродинамики.

Впрочем, жесткость стабилизатора можно запрограммировать. Жесткость невозможно регулировать механически во время гоночного уик-энда, поэтому она зависит от скорости в повороте и участка поворота. Их деформация запрограммирована. Стабилизаторы становятся жестче ближе к апексу и более гибкими — ближе к выходу из поворота.

Шасси и передняя подвеска болида Force India
Шасси и передняя подвеска болида Force India

Шины

Но поскольку команда не может вмешиваться в работу стабилизаторов в закрытом парке, то играются с давлением в шинах – еще один параметр, влияющий на баланс машины. Если у болида избыточная поворачиваемость, а необходима небольшая ее недостаточность, то следует увеличить давление в передних шинах. Но и тут маневры команды ограничены рекомендациями Pirelli, которая устанавливает на каждую гонку минимальные значения давления. Команда может повлиять на давление, нагревая шины с помощью термочехлов, которые вскоре будут запрещены в Ф1.

Дифференциал

Этот элемент позволяет регулировать угловую скорость ведущих колес, чтобы изменить износ шин и облегчить прохождения поворотов. Колесо внутри поворота вращается медленнее, перемещаясь на меньшее расстояние. Дифференциал ограничивает разницу в скорости вращения колес.

На входе в поворот дифференциал заставляет колеса вращаться с одинаковой угловой скоростью, и задняя часть едет стабильнее. В середине поворота он отключается, и колеса вращаются свободно – все в порядке с передней частью машины. Он вновь активизируется, чтобы машина как можно быстрее выехала из поворота. Все эти изменения происходят автоматически в повороте, а гонщик должен включить специальный режим до поворота и отключить его после. Инженер настраивает дифференциал на весь круг в зависимости от скорости, перегрузок, торможения и бокового ускорения в большинстве поворотов.

Разное

На некоторых трассах очень важны тормоза. Когда гонщик нажимает на педаль тормоза, то машина замедляется также и с помощью мотор-генератора кинетической энергии MGU-K, то есть системой brake-by-wire (дословно — торможение электроникой). Фактически болид тормозится и двигателем, за счет чего накапливается кинетическая энергия силовой установки.

Важно найти оптимальный баланс между механическим торможением и brake-by-wire, поскольку в различные моменты времени прикладываются разные усилия для торможения болида. Эту функцию выполняет блок электроники двигателя, что не мешает гонщику и команде выбрать различные режимы.

На Гран-при Монако выход из строя MGU-K на болиде Даниэля Риккардо едва не лишил его победы
На Гран-при Монако выход из строя MGU-K на болиде Даниэля Риккардо едва не лишил его победы

Еще есть множество различных сложных параметров, которые учитывают инженеры и гонщик, но в одиночку их никто не настроит. Именно поэтому болид перед стартом гонки окружен таким большим количеством персонала.

Читайте далее

По теме

Лучшее