Технический анализ противостояния Mercedes и Ferrari в сезоне-2017

После трех лет доминирования Mercedes в Формуле 1 накануне старта сезона-2017 многие задавались вопросом, сможет ли команда из Брэкли сохранить свое подавляющее превосходство на фоне значительных изменений регламента на аэродинамику. В отношении Ferrari вопрос ставился иначе – сможет ли итальянский коллектив превозмочь неудачи последних лет и наконец вернуться в борьбу за главный трофей?

И в обоих случаях ответ оказался положительным. Обе команды упорно сражались за право обладания чемпионскими регалиями, пока Ferrari и Себастьян Феттель совместными усилиями всё не испортили сначала в Сингапуре, а затем в Малайзии и Японии.

Уже на предсезонных тестах в феврале мы заметили, что коллективы по-разному подошли к концепции шасси. Во-первых, в обеих командах пришли к выводу, что необходимо максимально разнести в продольной плоскости передние колеса машины и переднюю кромку боковых понтонов, чтобы максимально увеличить время для корректировки профиля воздушного потока. При этом сделали они это не одинаково.

В Mercedes решили до предела сдвинуть вперед передние колеса, тем самым увеличив колесную базу шасси, тогда как в Скудерии обратили внимание на геометрию боковин, максимально подрезав их в передней части. Также они включили часть структуры безопасности в конструкцию боковых дефлекторов и существенно усложнили их по части работы с набегающим воздушным потоком.

Кроме того, в Ferrari решились сделать свое шасси клиновидным, пусть и не так ярко выражено, как у Red Bull, тогда как Mercedes продолжила использовать традиционную концепцию.

На протяжении сезона у Mercedes была абсолютно быстрейшая машина по части чистой скорости. Лишь на пяти Гран При из двадцати Ferrari удалось оставить за собой лучшее время уик-энда – в Сочи, Монако, Венгрии, Сингапуре и Мексике. Так что им покорялись в основном лишь медленные автодромы и трассы с высокими требованиями к прижимной силе.

Руководитель Mercedes по ходу сезона все чаще сравнивал шасси W08 с капризной дивой, и в первой половине сезона им действительно трудно было выжимать максимум из этой машины.

Когда у автомобиля есть явные проблемы в отношении аэродинамической эффективности, всегда очень трудно добиться от него оптимальной работы. Изменишь клиренс в передней части на полмиллиметра, и машина ведет себя совершенно иначе – начинает скакать в медленных поворотах, как сумасшедшая. Так что Mercedes пришлось изрядно потрудиться, чтобы укротить свое шасси и сделать его менее чувствительным к дорожному просвету.

Несмотря на то, что былого превосходства по чистой скорости у Mercedes в этом году по большей части не было, команда великолепно проявила себя, блестяще справившись с возникшими проблемами. И это одновременно пугает в преддверии следующего сезона.

В целом я ожидаю, что в Mercedes все же придут к клиновидной концепции шасси, но сделать это будет не так просто. Для этого недостаточно просто поднять зад машины – нужно, чтобы вся аэродинамика работала соответственно.

Шасси Ferrari по ходу сезона отличалось большей стабильностью, и в первой части чемпионата пилотам красных машин было проще обращаться с резиной. Это позволяло лучше выступать им по воскресеньям. К тому же, Скудерии удалось заставить работать свою оригинальную концепцию боковых дефлекторов.

Вопрос лишь в том, продолжит ли Ferrari развивать эту концепцию в следующем году или в корне изменит свой подход. Мне кажется, пока они раскрыли далеко не весь потенциал своих наработок.

К тому же, ближе к концу сезона в Ferrari приступили к любопытным экспериментам в области геометрии диффузора, так что в этом направлении у них тоже есть серьезное поле для деятельности.

Да и в области геометрии шасси в целом в Маранелло существенно приблизились к клиновидной концепции, используемой в Red Bull.

Главной проблемой для Ferrari стало то, что по ходу сезона они потеряли свое преимущество над Mercedes в эффективности работы с резиной. И это ощутимо отразилось на соотношении сил двух лидирующих коллективов.

Но в целом я бы сравнил Mercedes с пазлом с большим количеством элементов. Если у тебя в пазле 10 тысяч элементов, правильно собрать ее будет гораздо труднее, чем с тысячей. Скудерии необходимо сделать ощутимый шаг в плане аэродинамики, и не только в области боковых дефлекторов, – только в этом случае они способны будут на очередной качественный рывок.

Радует то, что в Ferrari в Mercedes пошли разными путями в отношении концепции шасси, что позволило нам наблюдать за их дуэлью. И в следующем сезоне это сражение наверняка продолжится, если Ferrari удастся избежать проблем с надежностью, не позволивших Феттелю до конца чемпионата оставаться в борьбе за титул.

Сравнение передних антикрыльев

Переднее антикрыло – один из важнейших аэродинамических элементов машины Ф1. Все остальные компоненты шасси вынуждены работать в определенном профиле воздушного потока, который изначально формируется передним антикрылом. Так что при изменении геометрии крыла обычно требуется пересмотр концепции машины в целом.

Сравнивая передние антикрылья Mercedes и Ferrari, легко заметить, что базовые принципы при их проектировании были использованы одни и те же, но в деталях есть существенные отличия.

Внешние плоскости крыла и торцевые пластины выстроены таким образом, чтобы отводить максимально возможный объем воздуха в сторону от передних колес, чтобы минимизировать количество турбулентного потока, проходящего в области между шасси и колесами. Здесь всё примерно одинаково, но во внутренних элементах крыла есть серьезные различия.

Так, к примеру, основная плоскость переднего крыла на Ferrari гораздо длиннее, чем у Mercedes, и с этим могут быть связаны определенные проблемы. В целом длина аэродинамических элементов переднего антикрыла напрямую связана с понятием срыва потока – чем длиннее элемент, тем сильнее срыв.

При этом главная цель – извлечь максимум прижимной силы на переднем крыле в медленных и среднескоростных поворотах, где машины традиционно страдают от недостаточной поворачиваемости, и одновременно снизить прижим спереди в скоростных виражах, где гонщики хотят иметь больше уверенности в поведении задней части шасси. И контролируемый аэродинамический срыв на переднем крыле позволяет достичь требуемого результата. При этом одни команды справляются с этой задачей лучше других.

Сравнение боковых дефлекторов

Область, в которой накануне сезона-2017 были сделаны серьезные послабления в регламенте, это как раз участок перед боковыми понтонами. Фактически командам дали полный карт-бланш, разрешив размещать массивные конструкции между передними колесами и боковыми понтонами.

И именно в этой области кроются главные отличия шасси Mercedes и Ferrari. Если в районе размещения боковых дефлекторов всё оптимизировано, на эту область может приходиться более 10% всей прижимной силы шасси.

При этом сам прижим эти элементы, по сути, не обеспечивают – в большей степени они влияют на аэродинамическую эффективность переднего антикрыла и днища. Также они обеспечивают "запечатывание" области под днищем по бокам, что позитивно сказывается на работе диффузора.

Для лучшего контроля за турбулентным воздушным потоком, исходящим от передних колес, в Mercedes предпочли максимально сместить переднюю ось шасси вперед. Это дало им возможность разместить дополнительные элементы в области за колесами, оптимизирующие поток для лучшей совместной работы днища и переднего крыла.

В Ferrari пошли иным путем и нашли способ сместить переднюю часть боковых понтонов чуть дальше назад, при этом сохранив колесную базу на прошлогоднем уровне. В то же время в независимых креплениях боковых дефлекторов были размещены элементы боковой структуры безопасности, что вкупе с более горизонтальными и плоскими впускными отверстиями боковин позволило серьезно подрезать переднюю границу понтонов.

Какое решение было лучше? Мнения расходятся, но будет любопытно понаблюдать, какое развитие получит это техническое сражение в следующем году.

Диффузоры

В 2017 году технический регламент был изменен таким образом, что габариты диффузоров было разрешено увеличить на 50 мм по вертикали, на столько же по горизонтали и на 175 мм вглубь. Это позволило повысить эффективность этого элемента и создавать больше прижимной силы за счет днища.

Но диффузор способен агрессивно работать с воздушным потоком только до его расщепления. После этого возникает серьезная потеря прижимной силы, причем в основном в задней части шасси.

И наиболее резко выраженной эта потеря будет в конце прямых. Многие команды играют с предельной высотой диффузора над землей, когда начинает возникать срыв потока, поскольку это ведет к снижению уровня лобового сопротивления и повышению скорости на прямых. Но когда гонщик бьет по педали тормоза, ему хочется, чтобы поток вновь схватывался за наносекунды, иначе задняя часть шасси потеряет стабильность, что будет неприятным звоночком для пилота.

Совмещая работу внешних пластин диффузора с областью пониженного давления позади задних колес, можно добиться, чтобы вся задняя аэродинамика вытаскивала воздушный поток из-под днища. В основном это приводит к повышению уровня прижимной силы, создаваемой днищем, но важнее то, что в этом случае происходит более эффективное схватывание воздушного потока.

Mercedes начала сезон с лучшей конструкцией диффузора, торцевые пластины которого успешно аэродинамически связывали элемент с областью за колесами. Это не только положительно влияло на общую прижимную силу, но и способствовало более стабильному балансу шасси.

Конструкция диффузора от Ferrari оказалась более чувствительной и позволяла потоку, исходящему из-под днища, заполнять аэродинамический мешок, создаваемый задними колесами.

Возможно, эффективность такой геометрии диффузора была и выше за счет меньшего лобового сопротивления. Но есть области, в которых важна аэродинамическая эффективность, а есть те, где все внимание должно уделяться стабильности прижимной силы. И диффузор относится ко второму варианту.

На заключительном этапе в Абу-Даби Ferrari опробовала конструкцию диффузора, более приближенную к элементам Mercedes и Red Bull. Ждем первого появления шасси Скудерии следующего сезона и тогда внимательно присмотримся к этой области...

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Источник: https://www.autosport.com/f1/feature/7880/the-tech-details-that-decided-mercedes-vs-ferrari

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