Технический анализ: Пассивная DRS
В свете скорой смены регламента команды Ф1 не стремятся направлять серьезные ресурсы на поиск уникальных технических решений для машин 2013 года. В грядущем сезоне самым интересным 'гаджетом' обещает стать пассивная DRS. Попробуем разобраться, что же это такое
История вопроса
Крэг Скарборо, июль 2012 года
В преддверии Гран При Германии 2012 года команда Lotus пообещала представить интересные новинки. И действительно, конфигурация аэродинамических элементов в задней части машины Кими Райкконена заметно отличалась от той, что была установлена у Ромена Грожана. Во время пятничных тренировок на E20 финна был установлен воздуховод, входные отверстия которого находились по бокам от верхнего воздухозаборника, а широкий выходной канал располагался над нижней балкой заднего антикрыла. Еще один воздушный канал меньшего сечения направлен от воздуховода непосредственно к заднему антикрылу.
Похоже, что в Lotus тестируют собственную систему, активируемую при помощи DRS, которая пока находится в стадии прототипа. После неудачной попытки подать протест против двойной DRS, установленной на машинах Mercedes, команда из Энстоуна начала работу над собственным аналогичным решением. С тех пор, как FIA признала систему Mercedes легальной, Lotus стала первой, кто опробовал что-то похожее на гоночной трассе.
Смысл технического решения, придуманного инженерами Mercedes, заключается в следующем: при активации DRS в торцевых пластинах заднего антикрыла открываются специальные отверстия; воздух, попадая в них, через специальный канал, расположенный вдоль всего корпуса машины, подается на переднее крыло и нарушает его аэродинамику.
Благодаря этому на прямых снижается лобовое сопротивление, что, в свою очередь, позволяет получить прибавку в максимальной скорости. Подобная система является развитием появившегося в 2010 году на машинах McLaren F-воздуховода, который активировался рукой гонщика, закрывавшего отверстие в кокпите тыльной стороной ладони, что позволяло аналогичным образом «заблокировать» заднее антикрыло.
После того, как по итогам сезона-2010 подобное воздействие гонщика на аэродинамическую эффективность автомобиля было объявлено незаконным, команды отказались от такого способа повышения максимальной скорости. Однако инженерам Mercedes удалось найти лазейку в правилах, чтобы получить дополнительное преимущество от работы подвижной секции заднего антикрыла.
Как и в случае с Mercedes, подробности технического решения Lotus покрыты тайной. Что можно сказать наверняка: воздух попадает в канал через щели, расположенные по бокам от верхнего воздухозаборника, проходит под капотом двигателя и выходит над нижней балкой заднего антикрыла. Также воздуховод имеет ответвление, которое направляет воздушный поток непосредственно к заднему антикрылу.
Кроме явно бросающихся в глаза воздуховодов, других изменений в конфигурации машины Lotus замечено не было. Это может говорить о том, что работа над системой еще не закончена и вариант, представленный командой в Германии, действительно находится в стадии прототипа.
Так или иначе, после активации DRS поток воздуха, проходящий через эти каналы, меняет аэродинамическую эффективность задней части машины. Очевидно, что принцип работы этой системы отличается от предложенного Mercedes, переднее крыло в данном случае не задействовано. Потенциально, такое техническое решение позволяет машине развить большую максимальную скорость благодаря срыву воздушного потока с поверхности заднего антикрыла.
Еще один вариант использования такой системы может заключаться в перенаправлении дополнительного потока воздуха через скрытые каналы к диффузору для увеличения прижимной силы в момент, когда DRS не активирована. Слухи, циркулирующие в паддоке, склоняются ко второму варианту, который позволяет повысить скорость машины в медленный поворотах. Тем не менее, можно предположить, что решение, предложенное инженерами Lotus, позволяет работать в обоих режимах: повышать эффективность диффузора на медленных участках и снижать лобовое сопротивление – на быстрых.
Судя по всему, появление этой системы на тренировках в Германии было необходимо только для сбора дополнительных данных, так как в квалификации и гонке оно не использовалось. Однако, на будущих Гран При можно ожидать возвращение к этой спецификации шасси с потенциальным использованием во время гонок.
Дилемма в преддверии нового сезона
Джонатан Нобл
Перед чемпионатом-2013 для команд всё более актуальным становится вопрос о целесообразности внедрения пассивной системы DRS в конструкцию своих машин – несмотря на то, что в этом году преимущество от её использования, теоретически, должно вырасти.
Накануне нового сезона FIA изменила правила использования DRS. Теперь во время тренировок и квалификаций Гран При гонщики смогут активировать систему только в тех местах, где её использование разрешено во время гонки.
“Двойные DRS”, подобные тем, что использовались на машинах Mercedes и Red Bull для снижения коэффициента лобового сопротивления на прямых, также объявлены нелегальными.
Однако концепция пассивной системы DRS, опробованной в прошлом году Mercedes и Lotus и обеспечивающей срыв поток с заднего антикрыла для повышения максимальной скорости на прямых отрезках трассы, не попала под действие этого запрета – и должна обеспечить даже большее преимущество, чем прежде, из-за ограничений, наложенных на работу DRS.
Внедрение аналогичного решения в конструкцию машины остаётся нелёгкой задачей для конструкторских штабов команд, особенно после того, как в Mercedes и Lotus столкнулись в 2012-м со сложностями при попытке заставить систему работать должным образом.
Набольшей проблемой стала настройка необходимой скорости включения и отключения системы.
Дело в том, что скорость, на которой начинает действовать эффект, должна быть больше максимальной скорости в самом быстром повороте трассы. Это гарантирует, что гонщики не столкнутся с внезапной потерей прижимной силы в скоростных виражах, где она нужна больше всего.
Таким образом, добиться максимального преимущества от системы удается только на прямых отрезках трассы, где скорость выше, чем в самых быстрых поворотах. Этот факт делает неактуальным её использование на трассах с большим количеством скоростных кривых.
В то же время выгода от использования этого технического решения максимальна на трассах с длинными прямыми и преобладающими медленными поворотами.
Ещё одна сложность использования пассивной системы DRS, которую обнаружили и в Lotus, и в Mercedes, заключается в том, что из-за постоянно изменяющихся характеристик воздушного потока вокруг автомобиля Ф1, скорость выключения системы, после которого прижимная сила возвращается на прежний уровень, не всегда равна той, на которой она включается.
Это означает, что скорость, на которой срабатывает пассивная DRS, приходится еще более повысить, чтобы исключить риск потери прижимной силы перед поворотами, которые расположены сразу после длинных прямых.
Рассказывая о принципах работы этой системы в конце прошлого года, Росс Браун отметил, что её точно не получится использовать во всех гонках сезона.
«Активация и деактивация не всегда происходит на одной и той же скорости. Возможна небольшая задержка, – сказал он, отвечая на вопрос AUTOSPORT о проблемах, с которыми в Mercedes столкнулись по ходу испытаний. – На некоторых трассах вы просто не сможете получить существенного преимущества от использования пассивной DRS.
Лучше всего система проявила себя на трассах с большим количество медленных поворотов. Но едва вы оказываетесь на кольце, конфигурация которого включает скоростные виражи, порог активации системы становится слишком высоким, и преимущество от её использования оказывается куда меньше».
Впереди нас ждет сезон, конкуренция в котором наверняка возрастет из-за стабильности правил, сводящих к минимуму шанс появления новых технических решений, способных заметно повлиять на расстановку сил в пелотоне. Поэтому использование системы пассивной двойной DRS по-прежнему актуально.
«Основное преимущество заключается в том, что её вы можете использовать постоянно, – добавил Браун. – Не думаю, что она сыграет важную роль в квалификации, когда вы можете активировать обычную DRS, но пассивная система будет работать на каждом круге по ходу гоночной дистанции.
В данный момент вы можете активировать DRS, только если находитесь достаточно близко к сопернику, однако для работы пассивной системы это необязательно. Поэтому её применение весьма актуально».
В Mercedes и Lotus работали над усовершенствованием конструкции системы по ходу зимнего перерыва, и, по информации AUTOSPORT, что обе команды до сих пор рассматривают возможность использования пассивной DRS в 2013 году.
Вполне вероятно, что и их соперники тоже не сидели, сложа руки, и пытались внедрить подобное решение в конструкцию своих машин.
Однако, Браун убеждён, что даже если у инженеров получится заставить систему работать должным образом, это не даст им огромного преимущества в 2013-м.
«Выгода от использования системы действительно есть, но она не столь велико. – сказал он. – Это не F-воздуховод. Весьма желательно иметь пассивную DRS в своём арсенале, но едва ли это заметно повлияет на уровень ваших выступлений».
