Сезон 2022: Поправки к регламенту

Подготовка нового технического регламента, который вступил в силу в 2022-м, началась давно, ведь изначально планировалось, что переход на машины следующего поколения должен был произойти на год раньше. Но вмешались внешние обстоятельства, мир охватила пандемия, и стало не до нововведений, тем более столь масштабных.

Несмотря на все издержки, которые принесло это глобальное бедствие, у Формулы 1, у FIA и у команд чемпионата появилось больше времени для подготовки к предстоящим переменам, ведь их смело можно назвать революционными.

Курс – на увеличение обгонов

Курс на увеличение статистики обгонов заставил пересмотреть концепцию аэродинамики, поэтому под днищем машины появились туннели для создания граунд-эффекта, за счёт чего уровнь прижимной силы в этой области вырастет. Этими же соображениями продиктован и новый облик других элементов аэродинамического обвеса, прежде всего крыльев и боковых понтонов.

Среди новинок, которые бросаются в глаза – небольшие «плавники», появившиеся над передними колёсами, и вернувшиеся в Формулу 1 специальные обтекатели, которые устанавливаются на колёсных дисках – подобные конструкции появлялись на машинах некоторых команд в 2006-2007 гг., но были запрещены в 2010-м.

По расчётам, все эти элементы, с одной стороны должны привести к уменьшению зоны турбулентности, образующейся позади машины, с другой, машины, её преследующие, будут меньше страдать от потери прижимной силы, соответственно меньше скользить, что должно позитивно сказаться на ресурсе резины.

Жёсткие рамки регламента

Технический регламент 2022 года – это всеобъемлющий научно-технический документ, занимающий 135 страниц, и ещё почти четыре десятка страниц отведено четырём приложениям.

По мнению экспертов, регламент составлен достаточно жёстко, что оставляет не так уж много возможностей для различных трактовок и интерпретаций. Именно это удручает Эдриана Ньюи, признанного гения аэродинамики, который всегда ратовал за свободу инженерного творчества. Впрочем, его опасения разделяют не все, и машины, которые мы впервые увидим в ходе презентаций и на предсезонных тестах этой зимой, всё-таки будут отличаться друг от друга не только раскраской.

Точно можно сказать, чего на них не будет – разного рода «архитектурных излишеств», ведь авторы нового технического регламента стремились, чтобы силуэты машин казались более стремительными и обтекаемыми, и это впечатление не должны портить никакие дополнительные элементы, как то: дефлекторы, крылышки, плавники и прочая навеска.

Важных областей, где определённая свобода технического поиска осталась, не так много, но они есть. В частности, можно предположить, что форма носовых обтекателей и боковых понтонов на машин разных команд будет не совсем одинаковой.

В 2021 году машины отличались в том числе длиной колёсной базы, новый регламент лимитирует и этот параметр: максимальная длина колёсной базы составит 3600 мм, что на целых 100 мм меньше, чем у некоторых машин этого сезона. Не факт, что у всех команд она будет одинаковой, но по крайней мере максимальный предел задан.

При этом вес машины с гонщиком вырастет до 795 кг – в основном это связано с переходом на новые шины и диски.

Шины, диски и подвеска

Переход с традиционных 13-дюймовых шин на 18-дюймовые влечёт целый комплекс последствий, касающихся ходовой части. Больше размерами, следовательно, тяжелее, станут тормозные диски. Изменения затронут и системы подвески.

Сложные инженерные решения, связанные с конструкцией подвески, ставшие привычными в Формуле 1, отныне законодательно запрещены – в это области тоже взят курс на упрощение. В техническом регламенте все они не перечисляются, приводится лишь несколько примеров того, чего на машинах не должно быть ни в каком виде – разного рода инертеров, демпферов масс или встроенных в амортизаторы клапанов, реагирующих на ускорение машины (Статья 10.2.6).

Элементы подвески должны напрямую крепиться к ступицам колёс, т.е. не допускается применение каких-либо дополнительных стоек. В целом за работу подвески должны отвечать только треугольные рычаги, пружины и амортизаторы.

Новый источник прижимной силы

Граунд-эффект уже упоминался: хотя этот термин в регламенте нигде не встречается, все эксперты его используют, описывая разницу между конструкцией днища у машин предыдущего поколения и нового.

Суть в том, что прижимная сила у машин 2022 года будет распределяться иначе: её доля, генерируемая днищем, станет больше. Поэтому отныне днище, этот важнейший элемент аэродинамики, будет не плоским, как ещё совсем недавно – на нём появятся два длинных туннеля, которые начинаются ещё перед боковыми понтонами, направляющих поток воздуха в сторону диффузора, который тоже станет больше и эффективнее.

Кроме того, днище машины в меньшей степени подвержено воздействию турбулентности по сравнению с передним и задним крылом, что должно позволить гонщикам вести более плотное преследование соперников, не особо опасаясь осложнений в виде потери машиной стабильности. Также этому должно способствовать большое заднее крыло, которое будет направлять потоки возмущённого воздуха поверх едущей следом машины.

Конструкция переднего крыла и его торцевых пластин заметно упрощена. Крепится крыло, состоящее из четырёх элементов, непосредственно к носовому обтекателю, предполагается, что оно будет намного менее чувствительным к турбулентности.

Если параметры переднего крыла заданы достаточно жёстко, но не настолько, чтобы считать его стандартизованным элементом, то необычная форма заднего крыла в виде замкнутого контура строго предписана регламентом. Фактически такая конструкция снимает проблему задних торцевых пластин и создаваемой ими турбулентности, поскольку таких элементов теперь просто нет.

Как не будет и разного рода боковых дефлекторов, о чём упоминалось выше.

Четыре области машины

В соответствии с регламентом, машина разделена на четыре основных области: днище, передняя часть и всё, что связано с передней осью, задняя часть и всё, относящееся к задней оси, а также центральная часть шасси, т.е. собственно кокпит и область боковых понтонов. Каждая из этих областей в свою очередь разделена на несколько объёмов, но так сильно мы углубляться не будем – поговорим о главном.

Если смотреть на машину снизу, бросаются в глаза не только днище с продольными туннелями, ведущими к диффузору. В передней части днища больше нет привычного сплиттера, который на инженерном жаргоне назывался tea tray, т.е. «чайный поднос». Но примерно в этой области появился другой элемент, использование которого предписывается регламентом – т.н. «фартук», если переводить термин bib буквально.

Кстати, этот фартук появился только в относительно поздних версиях технического регламента. Например, на той модели будущей машины, что представили в Сильверстоуне, его ещё не было. Как считают эксперты, такой элемент выполняет две функции: он призван обеспечить более высокую безопасность при фронтальных столкновениях и придаёт днищу дополнительную жёсткость.

Переднее крыло

Переднее крыло, кроме того, что оно стало проще по конструкции, расположено несколько выше, чем на машинах предыдущего поколения, поскольку крепится непосредственно к носовой части, а не свисает на пилонах. Самая нижняя точка крыла теперь находится на 25 мм выше, чем раньше. Это позволяет большему количеству воздуха проходить под днищем, при таком расположении крыла оно должно быть менее чувствительным к воздействию турбулентности.

Над передними колёсами мы видим небольшие по размерам крылышки – они должны отклонять в стороны турбулентные потоки, которые образуются позади передних шин, чтобы снизить негативное влияние этих потоков на работу заднего крыла. Аналогичную функцию выполняют и обтекатели, установленные на дисках колёс.

Заднее крыло

Заднее крыло, по задумке авторов регламента, тоже играет важную роль в том, чтобы зона турбулентности позади машины была по возможности меньше.

По словам Николаса Томбасиса, технического директора FIA, при такой конструкции крыла позади машины создаются вихри особого свойства, которые резко отклоняют потоки возмущённого воздуха вверх (в том числе те, что образуются позади задних колёс) – это позволяет более «спокойным» потокам, обтекающим машину по сторонам, занимать их место. Причём эти потоки заряжены более высокими энергиями, что благоприятно влияет на поведение машины, едущей следом.

Заднее крыло больше размерами, чем на машинах предыдущего поколения, и довольно необычной формы. У него нет торцевых пластин, и на самом деле конструктивно оно намного проще: никаких дополнительных отверстий и прорезей не предусмотрено. При этом расположено крыло на 40 мм выше от поверхности трассы.

Стоит отдельно отметить, что система DRS осталась, и её параметры в целом прежние, т.е. можно ожидать, что и эффективность её в теории останется примерно такой же. А как она покажет себя на практике на новых машинах, выяснится, когда начнётся реальная работа на трассе.

Боковые понтоны

Эксперты предполагают, что боковые понтоны – одна из тех областей, где регламент 2022 года оставляет инженерам и конструкторам команд определённую свободу творчества, поэтому тем более интересно посмотреть, кто какие решения предложит.

Можно ожидать, что форма понтонов и отверстий воздухозаборников на них может несколько варьироваться, и на реальных машинах всё это будет заметно отличаться от того, что мы видели на макете, представленном в Сильверстоуне. Важно, что теперь в этой области не разрешено размещать какие-либо дополнительные дефлекторы, крылышки и прочие элементы аэродинамики.

Также не исключено, что форма моторного кожуха будет несколько разниться от команды к команде. Но ясно одно: этот корпусной элемент будет достаточно большим по размерам, чтобы на нём по традиции могли поместиться логотипы спонсоров.

Биотопливо

Силовые установки в 2022 году останутся прежними, но в топливной системе будет больше стандартизованных элементов. Увеличится число дополнительных датчиков, позволяющих FIA более точно контролировать работу двигателей внутреннего сгорания.

Гоночное топливо в 2022 году должно содержать 10% биокомпонентов. Это топливо получило маркировку E10, где литера E обозначает «этанол», который должен производиться из восполняемого биосырья.

Вместо заключения стоит добавить, что новые машины будут несколько сложнее в управлении, чем те, к которым гонщики привыкли за последние несколько лет. С одной стороны, благодаря «граунд-эффекту» они будут лучше держать трассу в быстрых поворотах, с другой, на относительно небольших скоростях этот эффект будет снижаться, что скажется на стабильности.

Однако это совершенно не смущает Томбасиса, который полагает, что чем сложнее гонщикам, тем интереснее борьба на трассе: «Если машины станут сложнее в управлении, Формула 1 от это только выиграет».

Источник: F1News

Теги: крыло, крыла, width, должно