Горе от ума или как Benetton старалась остаться на плаву без Шумахера
В 1999 году команда Benetton, которую четыре сезона назад покинул Михаэль Шумахер, подготовила очень любопытную техническую новинку в надежде вернуться на вершину спорта. Однако им это не удалось – революционная концепция не сработала, оставшись лишь в памяти поклонников Формулы 1...
После неожиданного и стремительного взлета в середине 1990-х коллектив Benetton переживал далеко не лучшие времена в самом конце прошлого столетия. Поистине чемпионский триумвират в лице Михаэля Шумахера, Росса Брауна и Рори Бёрна покинул команду, перейдя в Ferrari, и после этого некогда лидеру чемпионата удалось зацепить лишь одну победу в гонке.
Вернувшись в Формулу 1 после вынужденного перерыва, Герхард Бергер очень неожиданно завоевал победу на старом Хоккенхайме в 1997-м за рулем B197. В то время немецкая трасса была настоящим раздольем для машин с мощными моторами, и именно своей мощностью славилась французская трехлитровая 10-цилиндровая силовая установка Renault RS9. Ее прыти оказалось достаточно, чтобы австриец без видимых проблем пролидировал весь заезд, стартовав с поула.
Но, увы, для команды из Энстоуна это не стало доброй традицией. Компания Renault передала свои успешные моторы V10 в ведение Mecachrome, а шасси B198, построенное Ником Виртом для очередного сезона, позволило Джанкарло Физикелле зацепить лишь два подиума.
В конце чемпионата дела команды пошли совсем плохо – в заключительных семи гонках пилоты коллектива смогли на двоих набрать всего одно очко, и в Benetton решили, что дальше так продолжаться не может.
Еще несколько лет назад команда была на переднем крае технических инноваций в спорте, и всего за несколько сезонов практически канула в небытие. Но клин клином вышибают, и в Энстоуне решили попробовать взлететь на этой теме еще разок…
В попытке улучшить управляемость шасси в передней части на входах в повороты и при этом кардинально снизить вероятность блокировки вывешенного разгруженного колеса инженеры Benetton нашли революционное решение, по сути изобретя передний дифференциал с ограниченным проскальзыванием, соединенный с валами передних колес.
Это был своеобразный механизм передачи крутящего момента на передней оси, который был призван облегчить торможение непосредственно в поворотах (трейл-брейкинг) на трассах, где это широко применялось.
Бывший главный конструктор Sauber и Arrows Серхио Ринланд, в то время работавший в Benetton, вспоминает, как в коллективе пришли к такому решению.
«Изначально мы получили очень хорошие данные по времени на круге на симуляторе, – отметил инженер. – У парня, ответственного за эту программу, родилась идея внедрения дифференциала на передней оси для организации связи между правым и левым передними тормозами.
При попытке блокировки одного колеса механизм переносил крутящий момент на внешнюю сторону, что позволяло минимизировать вероятность блокировки и более эффективно использовать тормоза, поскольку тормозное усилие не терялось.
Когда мы запустили этот механизм на симуляторе, то с удивлением отметили улучшение времени на круге в Сильверстоуне на целую секунду.
Ну а наш главный конструктор, увидев такой прогресс, дважды не думал – он тут же выпустил директиву о движении этим курсом».
Традиционный в то время задний дифференциал позволял левому и правому приводным валам при движении машины вращаться с разной скоростью, наделяя шасси более предсказуемой управляемостью в поворотах, когда внутреннее колесо вращается с меньшей скоростью, чем внешнее.
Инженеры Benetton решили применить похожую концепцию на передней оси, чтобы внешнее колесо могло вращаться быстрее, при этом сохраняя эффект переноса крутящего момента. Это должно было облегчить пилоту жизнь и снизить недостаточную поворачиваемость в виражах, возникающую из-за блокировки колес во время торможений.
Концепция была впервые опробована на модифицированном шасси Benetton B198, хотя и не в полностью боевом режиме. Механизм переноса крутящего момента был жестко закреплен на структуре безопасности, а в полной мере инженеры собирались использовать его на шасси B199 следующего сезона. Пока же он располагался рядом с рулевой рейкой, и при этом максимально низко, чтобы не завышать центр тяжести машины.
Вместо того, чтобы использовать более легкий дисковый дифференциал, в котором передача крутящего момент достигается за счет трения дисков сцепления, в Benetton искали вариант, который можно будет адаптировать под требования различных трасс. Таким образом, в команде остановились на дифференциале на основе вискомуфты.
Этот тип механизма позволял дифференциалу блокироваться поступательно при достижении слишком больших значений разницы в скорости между передними колесами.
И хотя применение этого устройства на передней оси несло свои ощутимые выгоды и позволяло в теории не терять время на торможениях в виражах во время быстрого квалификационного круга, были у него и свои заморочки, с которыми инженерам в Энстоуне пришлось изрядно повозиться.
Проведя симуляции нового устройства, в команде совершенно забыли об изменениях на шасси, которые предстояло сделать, чтобы этот механизм заработал как планировалось. В частности, они не подумали, что сам требуемый агрегат будет довольно объемным и тяжелым. До такой степени, что для его комфортного размещения пришлось увеличивать колесную базу шасси.
«Смотрите, что сделал парень, который занимался разработкой этого решения, – продолжил Ринланд. – Он взял прежнюю машину и просто математически добавил расчеты по эффекту от применения дифференциала на передней оси – больше ничего.
Таким образом, вся симуляция проводилась на машине тех же размеров, что и раньше, с тем же весом, габаритами, колесной базой. Однако когда мы принялись за проектирование реального шасси, нам пришлось сделать его гораздо длиннее, поскольку мы не могли разместить педали в районе передней оси – нужно было оставить достаточно места для установки дифференциала. Поэтому машина стала длиннее.
Это привело к значительному изменению аэродинамики, а также серьезно увеличило вес машины. К тому же, возникли сложности и с производством самого дифференциала».
Как бы то ни было, в техническом отделе Benetton решили, что плюсы от использования революционной концепции значительно перевесят минусы, и к старту сезона-1999 в Мельбурне машина была подготовлена с дифференциалом спереди.
В гонке Физикелла финишировал четвертым, хотя и с огромным отставанием в 33 секунды от лидера заезда Эдди Ирвайна. Так или иначе итальянец смог заработать несколько зачетных баллов в сезоне, пусть и совсем немного, тогда как у его напарника Алекса Вурца проблем возникло куда больше.
С учетом дополнительного веса шасси собственная масса и рост австрийца (185 см) уж точно не стали его преимуществом. Осознав масштаб неприятностей, инженеры Benetton начали ломать голову над тем, как минимизировать потери.
Но проблемы были не только в габаритах Вурца – по словам Ринланда, установка дифференциала на передней оси полностью нарушила баланс шасси и свела на нет все попытки инженеров сделать изначально быструю машину.
«Когда мы, наконец, выпустили финальную спецификацию шасси с установленным дифференциалом, мы поняли, что потеряли ту секунду, из-за которой всё начиналось, а с ней и еще одну по причине высокого веса и габаритов нового шасси, – продолжил инженер. – Сделав машину длиннее, мы вынуждены были оставить меньше веса спереди, сместив баланс назад. А следовательно, мы не могли использовать по максимуму переднее крыло для создания прижимной силы.
За потерей прижимной силы спереди неизбежно следуют проблемы со сцеплением передних шин – неприятности наслаивались одна на другую и росли, как снежный ком.
Конечно, нужно было подумать обо всем этом еще на этапе рождения идеи и проведения симуляций.
Сама концепция могла действительно помочь сбросить с времени круга секунду, но для ее воплощения нужна была совершенно другая машина.
Это был наш опыт. Горький опыт, который очень многому нас научил».
В следующем году злополучный передний дифференциал был убран с машины, получившей индекс B200, и команда смогла выступить чуть лучше – без всех этих революционных технических новшеств, ставших для коллектива настоящим горем от ума.
Командам Формулы 1 потребовалось долгих четыре года, чтобы лучше осмыслить новую концепцию и более успешно применить ее на практике. Следующим с передним дифференциалом в Больших Призах стало шасси с индексом 005 команды BAR в 2004 году. И эта технология помогла коллективу взобраться на вторую строчку в Кубке конструкторов следом за Ferrari.
При этом механизм передачи крутящего момента, примененный в BAR, сразу вызвал довольно неоднозначную реакцию у законотворцев и соперников, поскольку использовал сразу несколько гидравлических элементов.
Впоследствии в FIA потребовали у команды вернуться к механическим составляющим конструкции, а еще до окончания сезона федерация выпустила директиву, запрещающую использовать на передней оси любые устройства передачи крутящего момента.
Команде BAR пришлось подчиниться…
Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько
Источник: https://www.autosport.com/f1/feature/8724/the-onesecond-f1-tech-gain-that-made-a-car-slower
