Технический анализ Джорджо Пиолы

Анализ: как тормоза раскололи команды Ф1 на два лагеря

Изменения в правилах Ф1 главным образом связаны с аэродинамикой и шинами. Но прямо или косвенно они коснутся и множества других систем автомобиля. В частности, его тормозов.

Представьте, что машина начинает торможение перед поворотом. Прижимной силы стало больше, широкие слики сильнее «вцепляются» в асфальт. Предварительные расчеты показывают, что нагрузка на тормозную систему вырастет на четверть.

Чтобы справиться с возросшим тормозящим моментом, разрешено повысить максимальную толщину дисков – с 28 до 32 мм. Отличие вполне заметно визуально: взгляните на иллюстрацию ниже. 

Brembo brakes
Тормозные диски Brembo 2016 (28 мм) и 2017 (32 мм) годов

Фото: Brembo

Но вопрос не только в повышении разовой нагрузки. Из-за роста механического сцепления вышло так, что трассы, где тормоза годами работали в комфортном режиме, сейчас могут поставить перед инженерами сложные вопросы.

Растет сложность самих тормозных систем. Вспомните, как много команды экспериментируют с формой воздухозаборников, чтобы добиться оптимальных температурных параметров и одновременно аэродинамической эффективности. Можно ожидать, что в 2017-м это даже в состоянии привести Ф1 к своего рода расколу – ибо есть два принципиально разных пути, и каждому предстоит выбрать какой-то один.

Front brake disc width (28mm)
Замер толщины передних тормозных дисков (28 мм)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Тормозное усилие вырастет на 25 процентов

На самом деле, если проанализировать озвученные цели изменений в регламенте, то кажется странным, зачем тормоза вообще нужно усиливать.

Декларируется, что машины должны стать медленнее на прямых и быстрее в поворотах. Из этого логично следует, что тормозить придется меньше, а никак не больше. Вот если бы изменения имели противоположную цель, тогда все логично: если скорости на прямых станут больше, а в поворотах – меньше, то нужно замедляться гораздо активнее.

Однако следует признать, что такие рассуждения являются слишком поверхностными. На самом деле, динамика гоночной машины куда сложнее, и отталкиваться все же надо именно от роста прижимной силы и механического сцепления с трассой. Из-за этого у пилотов появится возможность тормозить позже – и жестче.

С этим согласен инженер Brembo Мауро Пикколи. «Сцепление возросло, а значит, на торможении вам предстоит прикладывать большее усилие, но за меньшее время, – рассказал он Motorsport.com. – Итогом станет ощутимый рост тормозного усилия. Мы предсказываем увеличение на четверть».

Вдобавок, теперь машины смогут проходить многие участки трасс быстрее, потому скорость на входе в медленные повороты вырастет за счет предшествующего отрезка.

Пикколи продолжает: «Наше моделирование касалось мест, где прежде нужно было немного тормозить – скажем, в связках двух поворотов [вроде второго и третьего в Сильверстоуне]. Раньше пилот чуть притормаживал в первом, а затем окончательно гасил скорость перед вторым.

Но если первый поворот не очень медленный, то в 2017-м его получится преодолеть полным газом. А это значит, что на входе во второй машина будет ощутимо быстрее, чем годом ранее.

Это касается "Сильверстоуна", "Интерлагоса" и еще нескольких трасс: общее количество торможений сократится, но оставшиеся станут более жесткими. То есть пиковая нагрузка на тормоза увеличится. И автодромы, где у нас не было сложностей прежде, могут поставить непростую задачу.

Ведь если вы передаете на диски больше энергии, да еще за более короткий срок, то вынуждены что-то делать с рассеиванием этой энергии – прежде всего это касается охлаждения».

Перемены в технике

Мы уже упоминали, что рост нагрузки привел к повышению толщины дисков до 32 мм. 

Одним из первых следствий такого шага стал новый рост количества каналов охлаждения. Прежде рекордной для Brembo цифрой было 1200 отверстий в диске, но теперь их станет никак не меньше 1500.

«Более толстый диск можно лучше охлаждать, ведь места для отверстий стало больше, – объясняет Пикколи. – Кроме того, конструкторы получили возможность разместить более прочные тормозные суппорты, так как мы ожидаем серьезного роста нагрузки на них. Потому и диск должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать гонки».

По оценке инженеров Brembo, пиковые перегрузки в 2017-м превысят 6 g.

Brembo brake discs evolution 2005-2015
Эволюция тормозных дисков Brembo в 2005-2015 гг.

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Влияние на обгоны

Многие опасаются, что в 2017 году машины станут быстрее и визуально эффектней, однако гоночное шоу останется прежним.

Высокая чувствительность шасси к качеству набегающего потока воздуха затруднит для пилотов преследование соперников, а сократившаяся тормозная дистанция сделает атакующие маневры еще более сложным делом.

Однако собеседник Motorsport.com полагает, что не все так плохо. Описанный выше феномен роста скорости перед входом в повороты должен помочь и здесь, увеличив тормозную дистанцию.

«Да, машину будет проще остановить, но важно понимать, что это относится к ситуации, когда все условия остались прежними, – говорит Мауро Пикколи. – Но если вы приближаетесь к повороту, не сбрасывая скорость в предыдущем, то торможение становится более жестким. Так как скорость на входе вырастет, то и тормозная дистанция тоже.

Мы провели свое моделирование, но все же сложно говорить о каких-то средних оценках из-за разницы в характеристиках трасс. Так что надо будет увидеть новые машины, а уже потом делать предположения. Тесты в Барселоне станут хорошим индикатором, уже после первой сессии обо всем можно будет говорить куда более конкретно».

Brake-by-wire layout
Конфигурация системы электронного усилителя тормозов

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Выбор пути

Есть еще один очень интересный момент, связанный с тормозами. Это диаметр дисков – и здесь команды так и не выработали общего решения.

С 2014 года на машинах появилась электронная система контроля тормозного усилия (brake-by-wire). Кинетический мотор-генератор помогал замедляться, поглощая часть энергии, потому тормозные механизмы уменьшили в размерах. В частности, диаметр дисков с 278 сократился до 268 мм. При этом клиенты Brembo продолжали сохранять толщину на уровне 28 мм весь прошлый сезон.

Но и в 2017-м, несмотря на возросшие нагрузки, кто-то может отказаться от перехода на 32 мм. Просто потому, что такой диск на 150 граммов тяжелее, и негативный эффект от лишнего веса может оказаться более значимым, чем возросшая тормозная эффективность.

Интересно, что под конец прошлого сезона в Mercedes проводили многочисленные эксперименты в этой области по ходу тренировок Гран При, готовясь к переходу на новый регламент.

 

Пикколи объясняет: «Сейчас одни команды решили сохранить 28-миллиметровые диски, а другие предпочли перейти сзади на 32-миллиметровые. Конечно, это определяется тормозами и их работой, но есть и другие соображения.

В последние годы тормозные механизмы стали важным инструментом контроля температуры шин, и думаю, что оба варианта позволят и дальше делать это, но по-разному. Посмотрим.

Кроме того, надо внимательнее отнестись к конструкции суппорта: если вы используете более толстый диск, то более тонкий сможете поставить без проблем в любой момент. Но вот перейти с 28 мм на 32 без переделки суппорта не получится».

Сейчас чуть больше команд предпочли вариант с 28 мм – шесть против четырех. Но понять, лучше он или хуже, можно будет только на тестах, когда инженеры лучше разберутся с шинами Pirelli 2017 года.

«Нам прежде всего интересно, какими окажутся реальные нагрузки на тормоза, – говорит Пикколи. – И что потребуется от пилота при работе с ними. Конечно же, гонщики не думают о таких вещах, как тормозящий момент или давление в магистрали. Единственное, что их заботит – это взаимосвязь хода педали и темпа замедления.

Каждый ожидает, что при определенном положении педали и определенном давлении на нее автомобиль будет вести себя определенным образом.

И нам нужно понять, как со всеми этими переменами изменились нагрузки и ощущения пилотов. Тогда мы сможем внести в тормозную систему необходимые доработки.

Мы проводим много компьютерных симуляций, но у каждой машины свои особенности. Мы уже видим, что в этом году команды по-разному подходят к решению одинаковых, казалось бы, задач. Интересно будет посмотреть, кто же окажется прав».

В Барселоне мы не просто сможем впервые увидеть новые автомобили Ф1 и понять, сколь они быстры. Первые тесты также позволят оценить, как хорошо они теперь останавливаются.

Jolyon Palmer, Renault Sport F1 Team RS16 locks up under braking
Джолион Палмер, Renault Sport F1 Team RS16

Фото: XPB Images

Присоединяйтесь!

Написать комментарий
Показать комментарии
Об этой статье
Серия Формула 1
Тип статьи Аналитика
Тэги brembo
Topic Технический анализ Джорджо Пиолы , Формула 1 2017
Rambler's Top100