Технический анализ Джорджо Пиолы

Без T-крыльев, но с Halo: изменения правил Формулы 1 в 2018 году

63,859 просмотров

Чемпионат 2017 года стал для Формулы 1 первым, прошедшим по новому регламенту: выросла прижимная сила, заметно выше стала скорость. Разберемся, что чемпионат ждет дальше.

В преддверии нового сезона конструкторам предстоит осмыслить информацию, которую удалось собрать за прошедший год, помня при этом о нововведениях в правилах. Их не так много, как прошлой зимой, но кое-что было добавлено, а некоторые решения попали под запрет. 

Если вспоминать 2017 год, то его главной неожиданностью стали Т-крылья – решение, которое оказалось возможным из-за недосмотра при формировании правил. Новинка быстро обрела популярность.

T-Wing rule
Область машины, где оказалось возможно использовать Т-крыло

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Наша иллюстрация объясняет, как подобное оказалось возможным. Красным выделены области в задней части шасси, где расположение каких-либо элементов запрещено (с указанием пунктов технического регламента). Как можно заметить, остались открытые участки, один из которых и использовали команды для размещения крыла (выделено желтым).

Как оказалось, даже будучи относительно небольшим, оно имеет важный аэродинамический эффект, не столько добавляя прижимной силы, сколько внося вклад в оптимизацию потоков и их перенаправление на заднее крыло.

Зимние тесты в 2017-м были посвящены куда более глобальным вопросам, чем изучение Т-крыла, и все же от внимания соперников не ускользнул тот факт, что на машине Haas этот элемент очень сильно перемещается под нагрузкой на трассе.

Kevin Magnussen, Haas F1 Team VF-17
Кевин Магнуссен, Haas VF-17

Фото: Sutton Images

Вопрос был изучен FIA по итогам первой тренировки в Мельбурне – и американской команде было направлено предписание изменить конструкцию, что и было сделано: Haas укрепила «акулий плавник». Был и второй вариант – снять Т-крыло, но инженеры предпочли оставить его, зная, сколько пользы оно приносит. 

В дальнейшем федерация установила специальное испытание на гибкость Т-крыла. И хотя были опасения, что плоскости будут отламываться по ходу гонки, единственным случаем стало разрушение крыла на Mercedes Валттери Боттаса в Бахрейне – тогда отлетевший фрагмент серьезно повредил машину Макса Ферстаппена. 

По правилам Т-крыло не может изгибаться больше, чем на 5 мм, при приложении нагрузки в 100 Нм (примерно 26,7 кг к самой крайней точке).

T-Wing table
T-крылья на разных машинах Ф1 2017 года

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Поначалу небольшие крылышки на машинах смотрелись вполне безобидно, но по ходу чемпионата их конструкция все более усложнялась, прирастая новыми плоскостями и всевозможными деталями. Команды как всегда стремились выжать максимум из открывшейся возможности. 

Мы увидели сложные «этажерки» разной формы с прорезями и изломами. А ряд команд, включая Williams, дополнили главное Т-крыло вспомогательным, расположенным ниже. Оно взаимодействовало с потоком, который затем влиял на струю выхлопных газов, перенаправляя ее на заднее антикрыло.

Williams FW40 double planes
Двойное Т-крыло Williams FW40

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Вся эта история служит отличным примером того, как здорово в Формуле 1 умеют читать написанное в регламенте и находить «серые» области, за счет которых можно, не нарушая буквы закона, получить преимущество над соперниками. 

Те же «акульи плавники», к слову, никогда не запрещались – просто из-за использования более высоких задних крыльев и запрета в 2011 году F-воздуховодов они больше не приносили пользы, а потому конструкторы перестали использовать этот инструмент. 

Как только правила 2017-го изменили геометрию машин, «плавники» тотчас вернулись. Да, с эстетической точки зрения этот элемент не назвать безупречным, но он обеспечивает прирост эффективности, а это соображение в Формуле 1 безоговорочно превалирует над любыми другими.

Sauber C36 new engine cover
Новый капот двигателя Sauber C36

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Сейчас в правила внесены изменения, которые исключат появление на машинах 2018 года Т-крыльев и «плавников». Обводы корпуса станут более привычными – вроде тех, что Sauber уже опробовала в Остине (на иллюстрации выше). Если, конечно, в этот раз все будет сформулировано верно.

Halo

Mercedes F1 W06 Hybrid Safety Proposal
Концепт Halo на Mercedes F1 W06 (2015 г.)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Вызвавшая много споров система безопасности была впервые предложена в 2015 году. Она представляла собой центральную стойку перед кокпитом пилота, поддерживающую обруч вокруг его головы. С сезона-2018 использование Halo станет обязательным.

Пока что все варианты, которые мы видели на машинах, можно назвать пробными, предназначенными в первую очередь для испытаний. Нужно проверить, как Halo показывает себя с точки зрения аэродинамики и не затрудняет ли доступ в кокпит. Кроме того, реальная система будет иначе – гораздо прочнее – крепиться к шасси.

Именно крепление и обещает стать главной головной болью для конструкторов команд. FIA разработала комплекс нагрузочных тестов, но их детали были озвучены довольно поздно и имеют одну особенность: требуется, чтобы сама Halo сломалась раньше, чем узлы ее крепления и тем более элементы шасси. 

Mercedes F1 W08 Halo Crash Test
Нагрузочные тесты на Halo (1 кН равен 100 кг веса)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Такие условия поставили перед командами немало вопросов. Ведь все стремятся экономить вес, но при этом нужно проходить разнообразные проверки (показаны на иллюстрации выше). 

В 2017-м минимальный вес машин уже был повышен до 728 кг, чтобы учесть более широкие шины, изменение геометрии шасси и увеличение топливного бака. К новому сезону конструкторам подняли планку еще на 6 кг.   

Несмотря на это, во многих командах говорили о серьезных вопросах, связанных с установкой Halo, называя цифру прироста в 14-15 кг. Это значит, что у конструкторов останется заметно меньше балласта, который можно использовать, а более тяжелые гонщики вновь окажутся в невыгодном положении. 

Один из поставщиков системы (всего их три) уже определен – это немецкая компания CP Tech, которая установила цену в 12 700 евро за экзампляр. Основа Halo выполнена из титана, но ее можно дополнять элементами собственной разработки. 

Мы уже видели, как участники чемпионата экспериментируют с различными аэродинамическими вариациями в течении 2016 и 2017 годов. Сама защита является аэродинамически нейтральной, но на нее разрешено монтировать дополнительные детали.

Кое-что интересное можно было увидеть на тестах в Абу-Даби после завершения сезона, но нет сомнений, что эта область машины будет развиваться в 2018-м не менее активно, чем Т-крылья годом ранее.

Пока самым интересным выглядит решение McLaren, где решили корректировать аэродинамическое воздействие Halo путем размещения над ним дополнительного элемента, меняющего структуру потоков.

Хитрости с подвеской

В прошедшем сезоне оригинальные решения в подвеске принесли нескольким командам серьезную пользу. Сейчас они попали под запрет после очередной директивы FIA. 

Ferrari SF70H Push pick up
Соединительный элемент между ступицей и рычагом подвески на Ferrari SF70H

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Смысл директивы состоял в том, чтобы ограничить вертикальные перемещения корпуса машины при поворотах руля, так как из этого эффекта можно извлечь аэродинамическую выгоду.

Понятно, что определенное изменение дорожного просвета в этом случае неизбежно, но в паддоке подозревали, что в данном случае нельзя говорить о простом совпадении, и что подвеска специально сконструирована так, чтобы приносить дополнительное преимущество.

Теперь командам предстоит доказывать FIA, что при повороте колес от упора до упора дорожный просвет меняется максимум на 5 мм. 

Понятно, что тем, кто уже успешно внедрил прежнюю систему или готовился сделать это, придется попрощаться с потраченными ресурсами и искать какие-то иные пути решения задачи. 

Ferrari (на иллюстрации выше) и Red Bull (ниже) в 2017-м использовали дополнительный элемент в подвеске, соединяющий ступицу с диагональным толкающим рычагом (показан стрелкой). Похоже, именно они и были главными мишенями тех, кто обратил внимание FIA на слишком серьезное перемещение передка машин вверх-вниз при повороте руля.

Red Bull RB13 push rod suspension
Передняя подвеска Red Bull RB13

Иллюстрация: Джорджо Пиола

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