Привет и славному городу Сиэтл от фанов McLAREN

 ➥
 ➥

Благодаря сочетанию относительно стабильного регламента и необходимости выделения дополнительных ресурсов на разработку шасси будущего сезона, когда в силу вступят совершенно новые правила, в 2013-м темпы развития техники Ф1 не столь высоки, как прежде.

Несмотря на это, в первой части сезона мы стали свидетелями нескольких интересных тенденций, которые избрали команды при доработке своих машин.

В связи с тем, что многие команд уже работают в условиях серьезной экономии, достаточно сложно решить, на каких областях стоит сосредоточить свои ресурсы. Впрочем, лишь незначительные изменения в правилах, вроде введения маскировочной панели, призванной скрыть "ступеньку" на носовом обтекателе, подвигли участников чемпионата уделить основное внимание работе с шинами, где изменения оказались куда более серьезными – в то время как аэродинамика отошла на второй план.

2014-й уже не за горами, так что пакеты обновлений для Монцы и те детали, что сейчас находятся в разработке, для многих станут последними доработками в нынешнем сезоне.

Но тем, кто не может позволить себе такой роскоши и бросить доработку шасси, когда до конца сезона еще остается почти половина гонок, придется найти верный баланс и грамотно распределить свои ресурсы между машинами 2013 и 2014 годов.

Некоторые наработки пригодятся командам и в следующем сезоне, но важнейшие области машины – система выхлопа и боковые понтоны – в 2014-м претерпят серьезные изменения. Таким образом, любые новинки, которые появятся в этих областях шасси, не сослужат пользы в будущем году.

НОСОВЫЕ ОБТЕКАТЕЛИ

В большинстве команд решили прибегнуть к использованию разрешенных правилами декоративных панелей, которые призваны скрыть "ступеньку" на в районе передних колёс.

В середине сезона в Mercedes изменили форму своего носового обтекателя, в то время как в Caterham использовали прошлогодний вариант вплоть до гонки в Барселоне, к которой команда подготовила большой пакет обновлений. Любые изменения в верхней части 'носа' видны как на ладони, но вот выигрыш здесь минимален – куда более привлекательной областью для доработок стала нижняя часть обтекателя.

Во-первых, вертикальные пилоны, связывающие его с пердним крылом, являются отличным средством перераспределения воздушных потоков. Большинство команд сделали пилоны шире, придав им слегка изогнутую форму, одними из последних доработки в этой области осуществили Mercedes и McLaren.

Все большую популярность набирает элемент, находящийся в нижней части носового обтекателя, как раз между пилонами. Это округлый прилив, прозванный "подбородком". Элемент обтекаемой формы немного повышает уровень прижимной силы, параллельно снижая максимальную скорость машины.

Это решение позволяет ускорить течение воздушного потока между пилонами, из-за чего по закону Бернулли его давление падает, вызывая разряжение под носовым обтекателем – а следовательно, повышается прижимная сила.

Однако решения, используемые командами, настолько схожи, что от 'подбородка' все получили небольшую, но практически равную прибавку в скорости.

В долгосрочной перспективе наработки в этой области не сыграют существенной роли, поскольку, согласно регламенту следующего сезона, кончик носа будет находиться куда ниже. И хотя новые правила также разрешают использование маскировочных панелей и подобных приливов, геометрия нового носового обтекателя будет серьезно отличаться нынешнего варианта.

БОКОВЫЕ ПОНТОНЫ

В 2013-м правила в отношении выхлопной системы остались неизменными, так что команды сосредоточили все свое внимание на том, чтобы добиться максимального аэродинамического эффекта от потока горячих отработавших газов.

И хотя с 2012-го, в соответствии с правилами, выхлопные трубы стали располагаться куда выше, а на картографию двигателей было наложено несколько жестких ограничений, конструкция выхлопной системы по-прежнему остается одним из наиболее эффективных инструментов в борьбе за эффективность шасси.

В связи с тем, что в правилах четко прописано, как должны располагаться выхлопные трубы, поток горячих отработавших газов сначала устремляется вверх, после чего в силу комбинации аэродинамических факторов завивается и возвращается назад, попадая напрямую к внешним стенкам диффузора. Это дает возможность "запечатать" диффузор, существенно снизив утечки воздушных потоков из него, а также уменьшив влияние завихрений, создаваемых задними колесами.

Для изменения направления потока отработавших газов существуют два различных способа. Первое и наиболее простое решение нашли в McLaren в сезоне 2012 года, расположив выход выхлопных трубы в теле боковых понтонов. В них сделано небольшое изогнутое вниз углубление, которое увлекает поток газов вниз за счет действия эффекта Коанда и влияния воздушного потока, который огибает понтоны сверху. Все это позволяет направить выхлопные газы в сторону диффузора.

Такое решение позволяет воздушным потокам по-прежнему протекать вокруг боковых понтонов, проходя под выхлопными газами, то есть традиционная аэродинамика машины не нарушается. Такой вариант отлично работает и, по всей видимости, менее чувствителен к количеству отработавших газов и положению дроссельной заслонки, тем самым обеспечивая преимущество перед другими идеями.

Второй способ представляет собой боковые понтоны "тоннельного" типа, эта идея принадлежит инженерам Red Bull Racing. И хотя в прошлом сезоне такое решение использовали только подопечные Кристиана Хорнера, в этом году их примеру последовали многие другие команды.

В Lotus проектировали свое нынешнее шасси, исходя из этого принципа, а уже по ходу сезона Sauber и Toro Rosso также переняли идею чемпионской команды.

Очень похоже, что энергия отработавших газов в этой конструкции используется эффективнее, так как они поступают к диффузору благодаря особой плавной форме кузовных элементов, поверхность которых ниспадает от среза выхлопных труб к дифузору.

Чтобы обеспечить потоку воздуха беспрепятственное протекание вдоль боковых понтонов к задней части машины, ниже этой приподнятой части сформированы специальные тоннели. В регламенте прописаны их предельные геометрические размеры, потому движение потока в небольших воздуховодах под поверхностью боковых понтонов должно быть тщательно просчитано.

Подобные тоннели имеют выход в районе центральной части диффузора, вдобавок обеспечивая его дополнительный "наддув" через отверстие для внешнего стартёра. И хотя за счет формы боковых понтонов выхлопные газы, похоже, способны эффективнее "загружать" диффузор, ограничение размера тоннельных отверстий делают эту систему более зависимой от степени открытия дроссельной заслонки.

В соответствии с новыми правилами, со следующего года двигатель получит единственную выхлопную трубу, которая будет располагаться в области диффузора высоко над энергопоглощающей структурой безопасности. В связи с этим в диффузор не получится направить достаточного количества отработавших газов, хотя, возможно, в случае с задним антикрылом эта цель вполне достижима.

Из-за того, что выхлопная система с эффектом Коанда уйдет в прошлое, машины лишатся порядка 60% прижимной силы, что равнозначно потери на круге двух секунд. При этом команды, несомненно, добьются прогресса за счет доработок в других областях.

Действие эффекта Коанда и влияние воздушного потока на распределение отработавших газов дополняется завихрениями, создаваемыми различными аэродинамическими элементами, установленными в передней части боковых понтонов. Несмотря на свой небольшой размер, эти открылки играют важную роль, а доработки в этой области выгодны с точки зрения соотношения эффекта и затраченных ресурсов.

Похоже, в качестве решений команды используют здесь два типа элементов: открылки и дефлекторы. Вертикальные дефлекторы, установленные в передней части боковых понтонов или на зеркалах заднего вида, создают спиральные завихрения, которые направляют основний воздушный поток в район выхлопных труб и диффузора. Для достижения большего эффекта команды увеличивают количество этих элементов. К примеру, на машинах Williams и McLaren установлено аж по четыре таких дефлектора!

Еще одним решением, позволяющим задать направленность воздушному потоку, являются горизонтальные открылки. Впервые нечто подобное появилось на машинах Sauber в прошлом году, после чего многие команды на боковых понтонах стали использовать схожие приспособления.

На этапе в Венгрии на машинах RBR появился некий гибридный вариант. Он представляет собой короткий дефлектор, расположенный на боковом понтоне, который постепенно увеличивается в ширине в сторону от кокпита. Такой элемент создает как завихрения, так и направленность воздушного потока, подводя его к определенным областям в задней части машины.

ПОДВЕСКА

В связи с тем, что команды стараются всячески скрыть конструкцию своих машин, большинство обновлений, о которых становится известно, касаются лишь аэродинамического обвеса и видны невооруженным взглядом. Но за последние четыре года под покровами карбона в конструкции подвески произошла настоящая революция.

С тех пор, как в 1994-м под запрет попала система активного контроля дорожного просвета, командам пришлось искать такие механические решения, которые позволяли бы подвеске работать максимально эффективно как на низких, так и на высоких скоростях. В итоге вплоть до 2009 года участники Ф1 вынуждены были использовать пружины и стабилизаторы со все более совершенными системами крепления и амортизаторами.

Ограничивающий фактор здесь заключался в том, что передняя подвеска не могла быть связана с задней, из-за чего при нагрузке одних элементов на торможении или в скоростном вираже возникающие силы нельзя было компенсировать за счет других составляющих подвески. В связи с тем, что в настоящее время при создании машин применяется все больший угол наклона шасси вперед [дорожный просвет сзади заметно больше, чем спереди], передняя часть днища машины (сплиттер в формк перевернутой Т) становится к трассе все ближе - и риск её повреждения возрастает.

Вполне возможно, в 2009-м Renault [а ныне Lotus] стала первой командой, наладившей связь между передней и задней подвеской посредством гидравлического элемента. Идея этой системы проста, но она приносила немало пользы, уменьшая клевки на торможениях и ‘приседания’ на задние колеса во время ускорений. За счет этой новинки появилась возможность использовать пружины с меньшей жесткостью, что позволяло добиться лучшего сцепления с трассой на низких скоростях, но при этом сохранялась достаточная жесткость на высоких, позволяя поддерживать аэродинамическую стабильность.

В этом году широкую огласку получило более сложное решение, реализованное в нынешнем шасси Mercedes W04 (система взаимодействия передней и задней подвески FRIC). На машинах из Брэкли используют это новшество как минимум начиная с 2011-го.

Устройство увязывает работу подвески не только спереди и сзади, но также справа и слева. В определенных условиях она добавляет жесткости амортизаторам одного из колес, при этом оставаясь мягкой на малых скоростях.

В большинстве топ-команд разработали свои варианты, взяв за прообраз решение Lotus, тогда как в Force India и Caterham в этом сезоне представили свои собственные системы. Про Lotus же можно с достаточной уверенностью говорить, что они уже ушли от изначального простого варианта к куда более сложному по типу Mercedes.

Об этом дополнительно свидетельствует гидравлический аккумулятор, расположенный во внутренней части левого бокового понтона: его размеры сейчас стали заметно больше, чем в начале сезона.

В настоящее время команды не жалеют средств на разработку похожих концепций. И хотя правила в следующем году изменятся, наработки в этой области в ближайшие годы должны пригодиться.

В связи с этим некоторые технические директора допускают возвращение активной подвески. Если в федерации решат использовать для контроля стандартные блоки управления ECU, это может стать более дешевым способом добиться эффекта, идентичного активной подвеске. При этом команды уже имеют опыт работы с системами активной подвески, да и проблем с установкой стандартных блоков на машины возникнуть не должно.

ПЕРЕДНИЕ АНТИКРЫЛЬЯ

Все свидетельствует о том, что в конструкции каскада элементов переднего антикрыла, многочисленных открылков и основных пластин команды пришли к единой концепции.

Основной задачей переднего антикрыла является создание прижимной силы в передней части машины, но также оно оказывает все большее влияние на ресурс передних шин и распределение потоков, движущихся к задней части машины. В действительности, сложная конструкция антикрыльев в большей степени направлена как раз на реализацию этих функций, а не только для создания прижимной силы.

В конструкции переднего антикрыла большинство команд используют одну или две несущих плоскости, которые в зоне торцевых пластин дополняются более мелкими элементами, общее число которых достигает семи. Сами торцевых пластины сейчас имеют сложную трёхмерную форму, продиктованную основным профилем переднего антикрыла, который, изгибаясь, переходит в горизонтальную часть торцевых пластин.

Это позволяет, получив прижимную силу, нужным образом направить часть потока сквозь крыло в направлении колес и "приглушить" турбулентные завихрения, создаваемые ими в точке контакта с асфальтом. В противном же случае возникшие вихри распространялись бы вдоль машины, уменьшая эффективность аэродинамических элементов в её задней части.

На основной плоскости антикрыла располагается каскад из многочисленных элементов. Их задача – отводить поток воздуха от передних шин, опять-таки снижать возникающие завихрения, а также уменьшать и без того низкое давление в области за передними колесами, что обеспечивает дополнительную прибавку в скорости за счет меньшего лобового сопротивления.

Вся сложность в разработке конструкции переднего антикрыла кроется в деталях, так что каждая команда использует здесь свои собственные решения.

И хотя обычно тон в этой сфере задают инженеры Lotus, их коллеги из RBR и Force India стали авторами новой идеи, смонтировав на несущей плоскости переднего антикрыла ряд элементов, напоминающих акульи зубы, призванные снизить темпы износа передних шин.

В 2014-м ширина переднего антикрыла с каждой стороны уменьшится на 7,5 см. И хотя оно не достигнет тех минималистических размеров, которые были до 2009-го, командам предстоит принять непростое решение, расположить ли узенькое крыло между внутренними сторонами колес – или же использовать нынешний вариант, когда его ширина соответствует межколесному расстоянию, взятому по внешней стороне.

В связи с тем, что контроль износа резины сейчас явно важнее прижимной силы, я подозреваю, команды продолжат использовать вариант, когда поток обретает нужные направления, проходя сквозь переднее антикрыло. А это, свою очередь, означает, что множество из нынешних решений мы увидим и в следующем сезоне.

ЗАДНИЕ АНТИКРЫЛЬЯ

Когда Ferrari представила свое нынешнее шасси F138 с многочисленными вертикальными прорезями в нижней части торцевых пластин заднего антикрыла, я подозревал, многие последуют примеру Скудерии.

Но куда большую популярность в последних гонках получила идея с горизонтальными прорезями на передней кромке торцевых пластин.

Это незамысловатая в своей конструкции задумка позволяет направить воздушный поток с внешней части торцевых пластин во внутреннюю. В результате на заднее антикрыло попадает большее количество воздуха, что снижает давление в этой области и повышают прижимную силу.

Ferrari, RBR и McLaren также последовали примеру команд середины пелотона, которые использовали это решение еще в прошлом году.

Кроме того, в Lotus и RBR нашли новую лазейку в правилах, согласно которой заднее антикрыло может иметь небольшой дополнительный профиль, что обеспечивает прибавку в скорости на трассах, где требуется высокий уровень прижимной силы.

Речь идет об области в нижней части машины, под несущей балкой крыла, где можно расположить небольшое крылышко. Оно используется в роли предварительного разделителя потоков, чем повышает прижимную силу главной аэродинамической плоскости.

ПАССИВНАЯ СИСТЕМА DRS

В Сильверстоуне Lotus впервые решилась использовать пассивную систему снижения лобового сопротивления в гонке. Устройство действует по тому же принципу, что и F-воздуховод, который в 2010-м придумали в McLaren: на высоких скоростях пилот перекрывал тыльной стороной ладони отверстие в воздушном канале внутри кокпита, и тотчас падали лобовое сопротивление и прижимная сила.

Но функционирование системы Lotus, в отличие от F-воздуховода или прошлогодней двойной DRS, обеспечивается исключительно посредством воздушного потока. Пилота или классический механизма подвижного заднего антикрыла тут ни при чем, что и делает легальным использование такого решения.

Поток воздуха под высоким давлением через специальные симметричные отверстия - расположенные в районе верхнего воздухозаборника, которые были закрыты заглушками в течение всего сезона - попадает в систему воздуховодов. На низких скоростях поток движется по длинному воздуховоду и выходит над нижней плоскостью заднего антикрыла.

А на высоких скоростях срабатывает потоковый переключатель, механически связанный с системой забора воздуха для двигателя, и перенаправляет поток в другой канал, который заканчивается под верхней плоскостью крыла.

В тот момент, когда поток воздуха выходит из отверстия, он нарушает течение набегающего потока, из-за чего аэродинамическая плоскость разом теряет эффективность. В итоге прижимная сила снижается, а максимальная скорость возрастает.

Lotus, как полагают, в состоянии добиться прибавки в скорости на прямых в размере 8 км/ч. Но скорее всего, в команде используют заднее антикрыло больших размеров, чтобы обеспечить прибавку скорости в поворотах, сохранив за счет пассивной DRS прежний темп на прямых.

В команде работают над системой уже на протяжении года с лишним. Одна из главных проблем заключается в том, что момент открытия крыла не совпадает с расчетным, что происходит либо из-за утечки воздуха в области под подвижным элементом, либо из-за закупоривания отверстий воздуховода.

В результате кропотливой работы над этой системой в воздуховоде, отходящем к заднему антикрылу, появились дополнительные небольшие отверстия, которые отводят воздух на низких скоростях. Но затем в Lotus последовали примеру Mercedes и расположили этот воздуховод на некотором расстоянии от крыла, в связи с чем поток направляется вертикально вверх, также заставляя подвижный элемент терять эффективность.

Скорее всего, в предстоящих гонках команды вновь представят свои версии этой системы: в Sauber и Mercedes испытывали подобное решение в прошлом, так что в ближайшем в Хинвилле и Брэкли могут вернуться к этой идее.

Регламент следующего сезона подобные устройства не запрещает, так что команды продолжат работу над своими версиями пассивной DRS.

Тем не менее, компановка таких систем вокруг новых силовых агрегатов может вызвать определенные трудности.

ВОЗДУХОВОДЫ ТОРМОЗОВ

С начала прошлого сезона, когда Pirelli представила менее долговечные составы резины, командам пришлось искать различные решения, которые бы позволяли поддерживать шины в рабочем температурном диапазоне.

Одним из способов, позволяющим добиться этой цели, является использование тепловой энергии от горячих механизмов тормозной системы. Тормозные диски нагреваются до температуры 900 °C, которая также воздействует на колеса, а следовательно – и на шины.

В связи с этим каждая отдельная команда, в зависимости от своей ситуации с резиной, старается отвести требуемое количество теплоты от тормозных дисков во внутреннюю часть колеса.

В 2012-м в McLaren даже опробовали регулируемые воздуховоды, которые во время пит-стопов позволяли механикам изменять количество тепловой энергии, подводимой от элементов тормозной системы к шинам.

В этом сезоне команды используют различные типы "барабанов" для перераспределения тепла. Они могут как способствовать подводу тепла от дисков к шинам, так и, наоборот, отводить его за пределы колеса.

На недавнем этапе в Венгрии появились предположения, что в Mercedes в конструкции задних колес используют колесные диски с "двойными стенками".

Тень, отбрасываемая диском, была заметна на внутренней части колеса – в связи с чем можно предположить, что в команде из Брэкли стараются изолировать задние шины от тормозов, чтобы решить свои проблемы с повышенным износом резины.

И хотя эта идея кажется разумной, есть несколько факторов, которые не позволят такое решению сработать – в частности, это сложности, связанные с установкой шин на диски большего размера, а также ограничения в регламенте.

Но причина, по которой во внутренней части колеса появилась загадочная тень, проста: команды стараются найти минимальное расстояние между тормозными воздуховодами и колесным диском.

Под нагрузкой колесо деформируется, в связи с чем воздуховод может соприкасаться с ободом, что вызовет перегрев и повышенный износ обоих элементов.

На передних тормозных барабанах, форма которых куда проще, команды используют специальную ленту, уменьшающую трение, за счет которой достигается лучшее уплотнение и снижается износ.

Но форма задних барабанов заметно сложнее, так что это уплотнение устанавливается на колесе, а его черный цвет ввел в заблуждение многих экспертов, что породило многочисленные слухи.

В прошлом году в RBR разработали ступицы со специальными отверстиями, которые попали под запрет на этапе в Монако. Но в этом сезоне в Williams представили схожее решение, не противоречащее регламенту.

В колесных гайках сделаны отверстия, через которые проходит воздух, улучшая аэродинамические характеристики воздушного потока за передними колесами.

И хотя колесные гайки остаются полыми, их конструкцию пришлось пересмотреть, не в последнюю очередь из-за того, что для крепления гайковерта гайки должны быть с заостренным концом.

Вовсе не удивительно, что в Williams решили отказаться от этого решения в пользу проверенного временем варианта - не последнюю роль в этом сыграл инцидент на пит-лейне во время Гран При Германии, после чего в FIA ввели жесткие ограничения.

В других командах также используют похожие решения, направляя воздух от колеса в целях повышения эффективности аэродинамических характеристик, нежели для обеспечения охлаждения.

Большинство использует вариант, которые внешне напоминает в барабане отверстия, предназначенные для охлаждения, но на самом деле это решение позволяет проходить воздушному потоку через колесо, не достигая тормозных элементов.

Отверстия обеспечивают тот же эффект, что и колесные гайки Williams, но способны пропускать большее количество воздуха, влияя на завихрения, которые возникают за счет вращения колеса.

Помимо прочего, команды используют схожую конструкцию задних барабанов, когда горячих воздух от тормозов проходит по внутренней поверхности колеса.

Это идет вразрез с традиционным методом отвода горячего воздуха по внешней части колеса, но, опять же, такое решение не запрещено правилами и используется, чтобы повысить эффективность аэродинамических характеристик в ограниченной области, в которой завихрения от шин влияют на направленность потока.

В связи с тем, что правила в отношении штрафов на пит-лейне останутся, а также никаких изменений в конструкции тормозных воздуховодов не предвидится, в следующем году этой области команды должны уделить особое внимание.

Источник: Autosport.com.ru

Пятница 30 Августа 2013 06:28
<< предыдущая новостьследующая новость >>

Теги: области, потока, связи, также

Читайте также:МВД России раскрыло сразу несколько мошеннических схем, действовавших на АЗС в российских регионах. Как сообщает «Первый Канал», в Астраханской области следователям удалось задержать восемь человек, включая топ-менеджеров крупной нефтяной компании, которые с помощью компьютеров не доливали топливо автомобилистам. Как установили полицейские, группа аферистов совместила хакерские технологии с банальным обсчетом клиентов. При помощи специально разработанной вредоносной программы злоумышленники вносили изменения в программное обеспечение колонок, которые учитывают объемы отпущенного топлива. Таким нехитрым образом преступникам удавалось осуществлять недолив нефтепродуктов. Указанные программы были установлены на 34 автозаправочных станциях на территории Астраханской области. Недолив ГСМ через топливно-раздаточные колонки с 10 литров бензина составлял около 650 мл. По предварительной оценке, ущерб потребителям превысил 200 миллионов рублей. В настоящее время задержаны восемь подозреваемых в мошенничестве — менеджеры АЗС и руководители структурных подразделений компании. Им грозит до 10 лет лишения свободы. Еще одну мошенническую схему выявили в Московской области: в Орехово-Зуево несколько местных жителей организовали на территории асфальтового завода производство нефтепродукта, который затем продавали как бензин АИ-92. По заключению экспертов, вещество не соответствовало ГОСТ и могло нанести ущерб не только двигателю автомобиля, но и здоровью человека. К тому моменту, как нагрянули полицейские,...
➥ На главную ➥ Новости

Читайте также

На грани

Названы области Украины с самыми плохими дорогами

Технический анализ: Lotus E22

«Укравтодору» нечем солить дороги

Глава Ульяновской области предложил пересадить чиновников на "УАЗы"

Технический обзор: первая половина сезона

Москвичам разрешили регистрировать машины в Подмосковье

Каждое второе ДТП в Ярославской области из-за плохих дорог

МЧС предупреждает об ухудшении дорожной обстановки в Ленобласти

Эксперты определили самые безопасные российские дороги