Миллион за гайковерт и шесть – за домкрат. В погоне за миллисекундами

Инциденты во время остановок гонщиков в боксах – далеко не редкость в современной Формуле 1, и в первой половине нынешнего сезона мы не раз видели, что команды сталкивались с различными проблемами во время пит-стопов.

Все началось в первое же утро первых предсезонных тестов в Барселоне, когда на машине Фернандо Алонсо отвалилось колесо. Продолжилась история в Австралии, где у команды Haas возникли одинаковые проблемы с фиксацией колес на машинах обоих пилотов – Ромена Грожана и Кевина Магнуссена. Следующее несчастье, усугубленное травмой механика, приключилось уже в Бахрейне с Ferrari.

А на тренировках таких эпизодов происходит еще больше – к примеру, во второй пятничной сессии в Испании Серхио Перес сорвался с места еще до того, как все колеса оказались плотно прикручены.

Много материалов написано по так называемой хореографии пит-стопов – функциональным обязанностям механиков и прочему, – но мало кто уделяет внимание уровню автоматизации при работе на пит-лейне, хотя, я ручаюсь, многих удивит то, насколько совершенные автоматизированные системы сегодня используются во время пит-стопов.

Смена четырех колес менее чем за две секунды – это настоящее чудо, и мало кто задумывается о том, какими темпами прогрессировало искусство проведения пит-стопов после запрета на дозаправки в 2010 году.

До этого момента даже при трех остановках в гонке долив топлива занимал как минимум 6-7 секунд, и скоростная работа по замене колес никак себя не оправдывала. Гораздо важнее было провести работу максимально собранно и без ненужных рисков.

Запрет на дозаправки вывел на первый план скорость работы механиков, и времена проведения смены колес резко упали с отметки четырех секунд, которые были нормой в 2011-м.

Уже в 2012-м работники укладывались менее чем в три секунды, а на Гран При США 2013-го в Red Bull провели пит-стоп за умопомрачительные 1.92 секунды.

С тех пор во время тренировок команды регулярно пробивают отметку 1.6 секунды, а действующий рекорд в гонке был установлен механиками Валттери Боттаса в Китае в этом году – тогда они справились с работой за 1.83 секунды.

Как это было достигнуто? Конечно, речь здесь идет не только о бесконечных неустанных тренировках между гонками, но и о научном подходе и техническом прогрессе, пришедшем на помощь механикам.

К примеру, еще несколько лет назад нормой была передача крутящего момента от оси на колесо посредством пяти штифтов-фиксаторов в форме пули. И их конструкцию сложно было назвать замысловатой – во внимание принимались лишь легкость фиксации колеса на оси и фактор относительного расширения между колесом и втулкой.

Компромисс состоял лишь в том, что легкость крепления колеса требовала неплотной его посадки на оси, тогда как опасения того, что колесо может разболтаться при высоких нагрузках, ставили перед инженерами задачу строго противоположную.

В наши дни используется более изощренная конструкция штифтов, выполненных в виде шлицевого вала. При этом гайки всегда использовались довольно большого диаметра, однако форма резьбы на них поразит воображение любого обывателя.

Дело в том, что шаг резьбы делается очень большим, чтобы полный цикл фиксации не требовал большого количества оборотов, но более удивительно то, что сама резьба нанесена с серьезными шероховатостями. Это делается для того, чтобы, во-первых, снизить коэффициент трения на резьбе, а во-вторых, чтобы неизбежно сходящая с гайки стружка свободно отходила и не приводила к клину.

Но основной прогресс коснулся не самих деталей машины, а внешнего устройства, получившего название Автоматической системы выпуска, которое используется теперь повсеместно.

Первый шаг в этом направлении сделала команда Ferrari в далеком 2008 году, когда сменила традиционный "леденец" с надписями «Stop/Go» на светофор, управляемый вручную.

Сегодня Автоматическая система выпуска – это полноценный автоматизированный комплекс, в рамках которого не только проводится полная компьютерная диагностика всех составляющих работы на пит-стопе, но и записываются все возможные параметры, а также ведется видеосъемка с трех камер для дальнейшего тщательного изучения и анализа.

Когда я работал в Williams, мы после каждой гонки составляли подробнейший отчет о проведенных пит-стопах, при этом даже при двух остановках отчет занимал порядка 16 страниц!

Но главный смысл использования автоматизированной системы заключается в тотальном контроле всех действий на пит-стопе, включая работу домкратов, гайковертов и сигнальных огней при помощи многочисленных сенсоров.

При этом техническим регламентом, к примеру, запрещено использование активных датчиков на гайковертах, только пассивных. Это означает, что о моменте полной фиксации колеса механик по-прежнему должен отчитываться по старинке – вручную.

Также правила требуют, чтобы у механиков были средства визуального определения момента затяжки колес. У менее богатых команд этой цели служит нанесенная на ось метка, которая становится видна только при полной фиксации колеса на оси.

Богатые команды вроде Ferrari используют для этого пару датчиков усилия на оси, что является единственным достоверным фактором того, что колесо прикручено плотно. Также они применяют сенсоры позиционирования колесной гайки для определения возможного перекоса резьбы.

Но даже при всей этой автоматике регламентом определено, что механик должен сам нажимать кнопку о готовности его стороны машины. В Китае Ferrari допустила серьезную ошибку, виновником которой стал человеческий фактор – сигнал был подан еще до того, как колесо было прикручено.

Что происходит затем?

Как только сигнал об успешном завершении операции от двух гайковертов на одной оси получен, автоматически срабатывает сброс машины с домкрата на этой оси – для этого используется электромагнитный датчик, реагирующий на сигнал с центрального компьютера.

После автоматического отбоя двух домкратов включается зеленый сигнал на светофоре. Но свет загорится только в том случае, если ни один из механиков не подал сигнал форс-мажора и непосредственно перед машиной не заезжает в боксы машина другой команды.

Использование столь сверхтехнологичных устройств во время пит-стопов обязывает команды уделять повышенное внимание безопасности. В Williams в мои обязанности в числе прочего входило подписание так называемого отчета об анализе характера и последствий отказов – документа, описывающего все возможные ошибки функционирования на пит-лейне.

Разумеется, все эти технологии выливаются командам в копеечку. К примеру, если обычный гайковерт стоит в районе трех с половиной тысяч фунтов стерлингов, то со всеми дополнительными устройствами и датчиками его цена повышается до 10 тысяч фунтов за каждый.

Передний поворотный домкрат стоит в районе 70 тысяч фунтов (около 6 миллионов рублей), а если подсчитать все расходы команд, связанные с автоматизацией работы на пит-стопе, выйдет что-то около полумиллиона фунтов (40 миллионов рублей), и это не включая расходы на тренировки механиков.

Что ж, миллисекунды в Формуле 1 – удовольствие не из дешевых...

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Источник: https://www.autosport.com/f1/feature/8275/the-pursuit-of-the-perfect-f1-pitstop

Подписывайтесь на нас в Яндекс Дзен, чтобы получать новости в своей ленте