Фото: TotalSim

Почему конструкторы шасси Ф1 утратили былую смелость?

Марк Уильямс
6 августа в 9:48

Бывший инженер McLaren F1 Марк Уильямс поделился мыслями о том, почему современные машины Больших Призов трудно отличить одну от другой...

С каждым новым сезоном мы все больше недовольства высказываем по поводу похожести шасси разных команд – мол, теперь они отличаются только раскраской. Причина этого только в строгости технического регламента или в чем-то еще?

Да, диапазон правил со временем становится все более узким, и это определяет основные тренды аэродинамики в Формуле 1, но я уверен, что главные причины лежат гораздо глубже. Всё дело в так называемом управлении рисками, что в последние годы вышло на первый план.

Когда я начинал свою карьеру в Формуле 1, в спорте преобладало табачное спонсорство, и его доминирование со временем только усиливалось, тогда как другие компании покидали Большие Призы одна за другой.

Команды были просто завалены табачными деньгами, что, несомненно, отражалось и на проектировании машин.

Только представьте себе, в конце 90-х McLaren строила до восьми шасси в год. В распоряжении гоночной команды было три машины в сборе и одна – в коробке. Еще две машины отдавали тестовой бригаде, и одна раскрашенная была запасной. Так что на шасси мы тратили очень много денег.

Сейчас команды производят три машины, тогда как раньше, если у кого-то в коллективе возникала идея, команда тут же бросалась воплощать ее, какой бы экстравагантной и дикой она ни казалась. Если за счет нее можно было добиться повышения производительности, команда шла на всё. Тестовые машины в те времена проезжали за сезон вдвое больше боевых шасси.

Сегодня команды Ф1 ограничены двумя тестовыми блоками на протяжении сезона, на которых необходимо использовать те же шасси, которые вы привозите на гонки.

McLaren © autosport.com
McLarenФото: autosport.com

Раньше, если в коллективе обнаруживали, что уступают соперникам в темпе аэродинамической разработки, то просто арендовали новую аэродинамическую трубу с полным штатом сотрудников.

Обычно мы работали в трубе в три смены, чтобы прогнать все идеи, возникавшие у наших инженеров и конструкторов.

В Формуле 1 велась полномасштабная гонка вооружений, и бюджет всецело влиял на скорость машины.

В конце 2006 года, когда ввели запрет на рекламу табачной продукции, команды столкнулись с суровыми реалиями в отношении бюджетов. Еще через четыре года президент FIA Макс Мосли ввел ограничение на используемые средства большими командами с целью привлечения в Ф1 новых коллективов.

На мой взгляд, самым серьезным последствием этих инициатив в плане разработки шасси стало ограничение времени работы в аэродинамической трубе, ведь в числе прочих мер был введен лимит на общее время работы в трубе и количество воздушных прогонов за день.

К тому же, в руководстве спорта прекрасно понимали, что команды вовсю использовали средства вычислительной гидродинамики для моделирования аэродинамических элементов, которые затем испытывали в трубе. Следствием стало ограничение и в этой области. Команды могли обменивать часы работы в аэродинамической трубе на объем выполняемых работ средствами вычислительной гидродинамики.

Таким образом, революционный путь развития строительства шасси Формулы 1 сменился эволюционным. В двух словах, если отныне в команде обнаруживали, что ошиблись где-то на стадии проектирования машины, догнать соперников они уже просто не могли. Сейчас я объясню, почему именно.

Давайте возьмем за основу допуск о том, что команда в процессе аэродинамической доводки на протяжении сезона может добавлять своему шасси порядка двух пунктов прижимной силы в неделю. Плюс-минус – кто-то чуть больше, кто-то чуть меньше.

Но мы предположим, что ваши непосредственные соперники работают именно с такой эффективностью, что отражено на графике ниже.

График 1 © autosport.com
График 1Фото: autosport.com

Тогда как аэродинамический отдел работает со средней эффективностью два пункта в неделю, колебания будут зависеть от частоты генерации новых идей. Нельзя на каждый этап привозить целый новый аэропакет, все новинки извлекаются дискретно, что приводит к небольшим изменениям расстановки сил в пелотоне от гонки к гонке – когда-то одна команда прибавит, когда-то другая.

Этот плавающий фактор серьезно влияет на интерес болельщиков к гонкам. Но мы для примера будем оперировать строгими трендами и прямыми линиями.

Итак, однажды после очередного Гран При, рассматривая шпионские фотографии с этапа, вы обнаруживаете любопытную аэродинамическую новинку у одного из конкурентов и решаете скопировать и опробовать ее для начала средствами вычислительной гидродинамики, а затем и в аэродинамической трубе.

Допустим, обновление оправдало себя в теории, и вы приступаете к изменению концепции шасси под этот новый элемент.

Но что, если концепция провалится в тот самый момент, когда вы всё соберете воедино? Что, если у вашего обновленного шасси прижимной силы будет меньше, чем у его предшественника?

Тогда вы упадете с точки A в точку B (см. график вверху). Это просто ужас! Что делать дальше? Продолжать дорабатывать новую версию машины в надежде найти и решить проблемы или списывать расходы и возвращаться к прежней спецификации?

Именно такая дилемма возникла в McLaren в 2013 году.

Если вам не удастся выявить проблему, то за следующий фиксированный период времени вы переместитесь из точки B в точку D, но никак не в C. И с этого момента вы будете отставать в темпах доработки шасси от соперников на протяжении всего остатка сезона.

Вы не сможете повысить темпы аэродинамической разработки до уровня больше двух пунктов прижимной силы в неделю, поскольку обладаете строго ограниченными ресурсами. Ох…

Мораль этой истории в том, что Формула 1 действительно встала на эволюционные рельсы. Это похоже на классическую настольную игру "Змеи и лестницы", но без лестниц вовсе. Остается лишь надеяться, что следующим ходом не попадешь на клетку со змеей.

Единственным способом выйти из этого замкнутого круга является периодическое внесение изменений в регламент.

На втором графике (ниже) я покажу, как влияет на расстановку сил введение гипотетического лимита безопасности конкретной трассы в отношении прижимной силы (горизонтальная линия вверху).

Есть и другие факторы ограничений трассы, включая мощность моторов и уровень сцепления шин, но сейчас мы сосредоточимся на прижимной силе.

График 2 © autosport.com
График 2Фото: autosport.com

Ограничение абсолютного значения прижима является одним из способов предотвращения преодоления машинами определенного уровня безопасности на данной трассе. И ввести подобные лимиты куда проще, чем вместе с прогрессом каждый год перестраивать автодромы и отдалять трибуны.

Именно поэтому каждые несколько лет переписываются правила аэродинамики в Формуле 1 – основная цель состоит в снижении аэродинамической эффективности шасси до безопасного уровня.

И когда это происходит, достигнутый эволюционный прогресс отправляется в мусорную корзину, а в дело вступает разработка новой концепции машины. Также это прекрасный момент, чтобы раньше завершить доводку нынешнего шасси и переключиться на новое, что позволит вам узнать о новой концепции больше, чем ваши соперники.

Но такое разделение доступно только тем командам, у которых нет больших проблем с текущим шасси, – они могут сохранять конкурентоспособность в сезоне и параллельно разрабатывать новую машину.

Те же команды, которые активно дорабатывают шасси, чтобы минимизировать имеющиеся потери в чемпионате, все равно не смогут полноценно переключиться на новые разработки, что неизбежно приведет к отставанию и в следующем сезоне.

Чтобы избежать спадов, командам необходимо строго поддерживать уровень аэродинамической эффективности разработок на отметке двух пунктов в неделю, и ни десятой долей ниже.

Не стоит пытаться схватить журавля в небе, если только вам не подвернется лазейка в правилах вроде двойных диффузоров в 2009-м. Но сегодня это очень маловероятно – правила стали столь совершенными, что подобных коллизий в ближайшем будущем не предвидится.

Раньше, когда многие действовали просто наугад, можно было рискнуть и попробовать какую-то сумасшедшую новинку в надежде на резкий скачок производительности вроде появления граунд-эффекта.

Однако команды могут попытаться немного увеличить темпы развития за счет блестящих идей – допустим, до 2.1 пункта в неделю. Эдриан Ньюи прекрасно понимает, о чем я говорю. Ему всегда удавалось поддерживать невероятный уровень доводки аэродинамической концепции шасси по ходу сезона. Именно это позволило Red Bull Racing добиться такого прогресса в прошлом году.

Когда вы опережаете основных конкурентов в темпе доработки шасси, у вас появляется дополнительное время для проверки новых идей. Но такая роскошь доступна лишь лучшим командам.

Сейчас в основном все команды придерживаются одинакового темпа доводки машины по ходу чемпионата, каким бы ни был регламент, тогда как изменения правил дают им больше возможности для реализации своих идей в межсезонье.

Но, опять же, топ-команды и в этом случае будут впереди планеты всей, а значит, лучшим способом постепенно сокращать отрывы между коллективами в пелотоне является заморозка регламента в отношении аэродинамики на максимально возможный срок. До тех пор, пока машины не станут слишком быстрыми и небезопасными.

Однако, как бы ни писались правила, остановить аэродинамический прогресс в Формуле 1 – это утопия…

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Источник: https://www.autosport.com/engineering/feature/8311/why-f1-designers-cant-be-brave

McLaren © autosport.com
McLarenФото: autosport.com

  • Поделиться: