Гэри Андерсон о решении проблемы с обгонами в Формуле 1

Гэри Андерсон
19 августа 2017 в 9:23

Как решить проблему с недостатком количества обгонов в современной Формуле 1? Поможет ли запрет на аэродинамические трубы улучшить внешний облик автомобилей? Какие детали машин Ф1 можно стандартизировать? И куда Большим Призам двигаться в плане развития силовых установок? На эти и другие вопросы читателей по традиции ответил технический консультант AUTOSPORT.com Гэри Андерсон...

Можно ли построить такое переднее антикрыло, которое будет нормально работать в условиях турбулентного воздушного потока?

Нормально работать – вряд ли, но сделать так, чтобы крыло работало в возмущенном потоке лучше, чем нынешние разработки, довольно просто.

Дело в том, что все плоскости современных антикрыльев работают на пределе своих возможностей. Это означает, что при встрече с турбулентным потоком крыло "стопорится", вызывая срыв потока, что приводит к потере прижимной силы спереди.

Но это не вся проблема. Грязный воздух, образованный путем расщепления в области переднего крыла, направляется дальше по шасси, тем самым снижая эффективность прижима остальных аэродинамических элементов и плоскостей.

В 2009 году, когда FIA всерьез занялась проблемой увеличения обгонов, было предложено решение, при котором гонщики могли бы сами увеличивать угол атаки переднего антикрыла при следовании за соперником. Стоит ли говорить, что этот метод не сработал?

Потеря аэродинамического баланса – не главная проблема при попытках обгона. Куда хуже то, что процентов на 20 снижается прижимная сила. Этого достаточно, чтобы превратить шасси Mercedes в Sauber, так о каких обгонах мы вообще говорим?

Чтобы решить эту проблему, необходимо пересмотреть всю аэродинамическую концепцию шасси. Если бы днище производило больше прижимной силы, причем именно в передней части, инженерам не пришлось бы так усложнять конструкцию переднего антикрыла в попытке извлечь дополнительный прижим.

Предельные размеры крыльев и количество внешних элементов также необходимо регламентировать, чтобы проектировщики сместили основной акцент на геометрию днища. Не забывайте, что машинам Ф1 прошлого с их мощным граунд-эффектом вовсе не требовалось переднее антикрыло.

© autosport.com
Фото: autosport.com

Станут ли машины Ф1 внешне более привлекательными в случае запрета на использование аэродинамических труб?

То, что мы видим сегодня, берет свои истоки в регламенте. Если взять все машины нынешнего сезона и покрасить их в один цвет, потребуется пара-тройка минут, чтобы определить, где какой автомобиль.

Команды делают максимум того, что им разрешено. Одни решения выглядят лучше, другие – хуже, но я не думаю, что современные шасси можно назвать уродливыми или неинтересными.

Инженеры призваны извлекать максимум пользы из действующего регламента, и если в отделе проектирования шасси предлагают внедрить какую-то деталь, пусть внешне и не очень привлекательную, но эффективную, скорее всего, они получат на это добро.

То, что мы видим внешне, проектируется вовсе не в аэродинамической трубе. Этим занимаются люди, и сегодня гораздо большую роль в детализированной разработке машины играют средства вычислительной гидродинамики.

Сегодня инженеры способны детально понять геометрию движения воздушных потоков, даже не подходя к машине. Раньше для этого использовались лоскуты шерсти, а в редких случаях – спектральный анализ.

Если ввести запрет на какие-либо средства разработки, это приведет к снижению эффективности работы отдела проектирования и еще больше увеличит разрывы в пелотоне. И все толковые специалисты тут же сбегут в крупные команды, что не приведет к нормализации обстановки.

Аэродинамические трубы и средства вычислительной гидродинамики нужно сохранить в Формуле 1, а регламентировать необходимо количество внедряемых на протяжении сезона аэродинамических элементов. Это поможет сохранить деньги и сделает элементы более универсальными, подходящими для большего количества трасс. К тому же, команды вынуждены будут тратить больше времени на углубленное тестирование элементов, прежде чем привозить их на автодромы.

Меня очень удивила недавняя фраза руководителя Red Bull Racing Кристиана Хорнера о том, что продувка моделей большего размера в аэродинамической трубе доставила им массу проблем. Неужели в такой серьезной и опытной команде не знали о таких элементарных вещах?

На стенах и потолке аэродинамической трубы установлены специальные датчики, сигнализирующие о давлении на внешние плоскости трубы. Если вы ставите новый компонент, и давление на стены меняется, значит, у вас проблемы.

Это известно с незапамятных времен. Если поперечное сечение аэродинамической трубы слишком мало, поток воздуха, проходящий вдоль шасси, ускоряется, и вы получаете на выходе неверные данные. То же самое касается и высоты трубы – если она низкая, то разрабатывать в ней заднее антикрыло бесполезно.

Век живи, век учись…

© autosport.com
Фото: autosport.com

Какие детали современных машин Ф1 можно стандартизировать? Мне кажется, сегодня все машины разрабатываются индивидуально от носа до хвоста...

Очень важно сохранить индивидуальность во внешнем облике шасси, так что все аэродинамические плоскости должны быть выполнены под конкретную команду, чтобы машины хоть чуть-чуть отличались друг от друга.

Но есть и детали, на которые команды тратят очень много времени и средств, но которые практически не влияют на время на круге или влияют по минимуму. Это колеса, передние и задние тормозные системы (спросите у Ромена Грожана, он в курсе), конструкция усилителя руля, приводные валы, топливные баки, передняя и задняя структуры безопасности (но с индивидуальной внешней обшивкой от команд).

Я уверен, что список можно продолжать и дальше, но эти элементы точно никак не влияют на общую концепцию шасси, а зрители их никогда не видят.

Большим командам можно поручить спроектировать несколько видов этих элементов и наладить производство стандартизированных деталей, допустим, по половинной цене от того, сколько команды тратят на них сейчас. Одно это уже позволит серьезно урезать бюджеты.

Частично это уже сделано в отношении боковой структуры безопасности, но можно пойти и гораздо дальше – это позволит сэкономить уйму денег без ущерба для зрелищности.

© autosport.com
Фото: autosport.com

Может ли так случиться, что автомобили Ф1 в будущем станут полноприводными? Атмосферный двигатель V10 на задней оси и электромотор – на передней.

Мне бы хотелось, чтобы машины Ф1 будущего были способны аккумулировать максимальное количество энергии на торможении с обеих осей, но при этом я считаю, что они должны остаться заднеприводными.

Сегодня на торможениях теряется огромное количество энергии на передней оси, и это идет вразрез с общими тенденциями рекуперации.

Нынешнее руководство спорта утверждает, что можно сделать машины Ф1 более громкими даже с сохранением гибридных технологий. Разговоры об этом идут уже третий год, но до сих пор странно видеть, что машина безопасности, ведущая за собой пелотон, издает более громкие звуки.

Я не знаю, как они хотят добиться этого с использованием турбины, так что для меня оптимальным вариантом была бы рекуперация энергии со всех четырех колес и атмосферные "восьмерки" с регламентированным диапазоном оборотов. Этого будет достаточно, чтобы звук вновь стал громким, а риск поломок и финансовые траты были сведены к минимуму.

При этом нормы по расходу топлива в гонке и пропускной способности топливных клапанов должны остаться примерно на сегодняшнем уровне, чтобы выходная мощность атмосферных моторов не сильно отличалась от нынешней. Рекуперация пойдет на обеих осях, что приблизит Формулу 1 к современному серийному производству. К тому же, это позволит еще увеличить суммарную мощность агрегата.

Ближайшее будущее за электрическими гибридами, так что минимизация потерь в области энергии и повторное ее использование – это путь вперед. Вместе с этим использование атмосферных двигателей в качестве основы позволит инженерам продолжать работу в области эффективности сгорания топлива.

© autosport.com
Фото: autosport.com

Мне одному кажется, что необходимость присутствия четырех-пяти человек на капитанском мостике во время гонки ушла в прошлое лет десять назад? Как-то это сегодня глупо выглядит...

Согласен с вами, но это своеобразная традиция. В былые годы, когда еще не было столь современных систем по сбору информации, инженеры, в числе которых был и ваш покорный слуга, сидели на капитанском мостике, чтобы воочию наблюдать за тем, что происходит с машиной на трассе, а также для отслеживания состояния резины.

Телеметрия была очень скудная, к тому же, у тебя создавалось ощущение, что ты как-то сближаешься со своими гонщиками. Также при нахождении вблизи трассы можно быстро реагировать на погодные изменения.

Сегодня, я уверен, всё это можно спокойно делать,находясь в глубине гаража, но одного-двух человек я бы все же оставил, чтобы они присматривали за тем, что происходит на трассе и во время пит-стопов.

© autosport.com
Фото: autosport.com

Насколько большой объем воздушного потока принимают на себя передние колеса?

Ну смотрите, передние колеса обладают габаритами примерно в 30 см в ширину и 65 – в высоту. Так что это то же самое, как если бы вы вырвали дверцу своего шкафчика на кухне и высунули ее в окно своей машины на скорости 110-120 км/ч.

Но учтите при этом, что машины Ф1 едут в три раза быстрее. Несложно себе представить, как трудно будет удерживать дверцу. Просьба не пробовать это делать на дорогах общего пользования!

Как бы то ни было, именно такой огромный поток воздуха вынуждены распределять передние колеса. И именно поэтому инженеры сегодня уделяют так много внимания разработке внешних элементов переднего антикрыла, включая торцевые пластины, и тормозных воздуховодов.

Управление воздушным потоком в этой области шасси и минимизация негативного эффекта от лобового сопротивления – одна из сложнейших задач при проектировании машин с открытыми колесами.

Вспомните первые торцевые пластины на шасси BMW Sauber 2009 года (на фото выше). Они напоминали обувные коробки без крышки. Сравнение этой простой конструкции с тем, что используют в командах сегодня, явно говорит о том, насколько серьезный шаг в понимании движения воздушных потоков был сделан в Формуле 1 за последнее десятилетие.

© autosport.com
Фото: autosport.com

Меня всегда вдохновлял и поражал Клей Регаццони, и мне кажется, что вы работали с ним в тот недолгий и трагический период времени в команде Ensign. Каким он был как человек и как гонщик? Мне кажется, что тогда он сильно изменился после своих первых лет в Ф1, проведенных в Ferrari...

Да, я работал вместе с ним в Ensign и помогал извлекать его из разбитого шасси в той злополучной аварии в Лонг-Бич, после которой его парализовало от талии и ниже.

Время берет свое, но даже в свои 40 лет – а именно столько было Клею в 1980-м – он не утратил своего природного таланта.

Обычно когда гонщики переходят из большой команды в маленькую, что и сделал Регаццони в 1979-м, сменив Williams на Ensign, они теряют мотивацию. Но о нем этого сказать было нельзя – он стремился выжать из нашего шасси все соки.

Прошло уже очень много времени, но у меня о нем остались самые теплые воспоминания. Он прекрасно влился в команду и изо всех сил старался помочь нам своим богатым опытом. Проблема была в том, что у нас не хватало ресурсов, чтобы использовать все его советы и пожелания.

После той аварии команда практически развалилась, мы так и не смогли больше сработаться ни с одним из гонщиков...

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Источник: https://www.autosport.com/f1/feature/7669/how-to-solve-f1-overtaking-problem

© autosport.com
Фото: autosport.com

  • Поделиться: