Отказ от аэродинамических труб в Ф1: аргументы и сроки

Эта идея выглядит весьма смело: на протяжении многих лет тема аэродинамических труб регулярно всплывает в посвященном Ф1 инфопотоке. Есть у команды своя труба – или используется чужая (к примеру, на базе Toyota Motorsport в Германии)? Не собирается ли кто строить новую? Не ошибками ли, допущенными на испытаниях, объясняются неудачи того или иного коллектива? И, к примеру, среди поправок к правилам, вступивших в силу в начале года, среди прочего есть ограничения на время работы в аэродинамической трубе.

Так или иначе, отказ от испытаний в трубах обсуждался Комиссией Ф1 в конце прошлого года, и 8 из 10-ти команд поддержали идею. Конечно, речь идет о далеком 2030 годе. Но и создание сложного испытательного стенда – процесс, требующий немало времени на планирование и осуществление. И если у какой-то из команд была в планах постройка новой трубы, сейчас имеет смысл задуматься об актуальности таких планов. Чем раньше будет принято решение, тем лучше – и поэтому обсуждения идеи идут вовсю.

В этой связи, конечно, сразу всплывает история с командой Virgin – именно она с подачи известного конструктора Ника Уирта решила просчитать аэродинамику болида 2010 года исключительно с помощью вычислительной гидродинамики, обойдясь без испытаний в трубе. Машина получилась слабой (ни разу не финишировала выше 14-го места) и сделала плохую рекламу инновационному подходу. Однако за десять лет технологии заметно продвинулись вперед – и уже есть удачные примеры создания машин для других гоночных категорий.

Тимо Глок за рулем той самой Virgin VR-01 2010 года

Фото: Charles Coates / Motorsport Images

Почему всем так нравится эта идея

Организаторы чемпионата голосуют за идею обеими руками. В частности, именно вычислительная гидродинамика (CFD) была ключевым методом, который техническая группа Ф1 использовала при просчете концепции новых техтребований к 2022 году. 

Можно назвать как минимум две важных причины, которые подталкивают к отказу от аэродинамических труб. Первая – огромные затраты энергии на работу этих установок (считается, что в среднем команда платит за электричество для трубы больше миллиона долларов в год). А ведь Ф1 поставила себе цель к 2030 году скомпенсировать выбросы углексилового газа. И по пути к этой цели столь заметная экономия электричества была бы очень кстати.

Второй важный фактор – уже вступивший в силу лимит расходов, который будет постепенно ужесточаться. Вычеркните из графы «расходы» тот самый миллион на электричество, да зарплату обслуживающего персонала, да затраты на целый отдел изготовления моделей – и получится сумма (по оценкам экспертов, примерно 5 миллионов долларов в год), которой любой глава команды очень быстро найдет полезное применение.

Конечно, суперкомпьютерам, которые задействованы в работах по CFD, тоже нужно немало энергии (а также сложные системы охлаждения) – их в этом плане можно сравнить с майнинговыми фермами. Но в любом случае электричества на все вычисления будет тратиться заметно меньше, чем на вращение огромных вентиляторов в разбросанных по всей Европе трубах. К тому же, с годами мощные компьютеры будут дешеветь, а испытательные стенды (становясь все более технологичными) – дорожать.

 

Фото: Steve Etherington / Motorsport Images

Любопытно, что большим сторонником полного перехода на CFD является команда Red Bull, чей аэродинамический гуру Эдриан Ньюи испытал в трубах немало успешных конструкций. Но сейчас создатель чемпионских машин Williams, McLaren и Red Bull считает, что эти огромные установки отслужили свое.

«Они выглядят динозаврами, – поддерживает своего конструктора Кристиан Хорнер. – Формула 1 должна находиться на переднем крае технологий, а установки, которые потребляют так много энергии, становятся чем-то из прошлого. К примеру, мы помогали Aston Martin с разработкой суперкара Valkyrie – и в процессе разработки испытания в аэродинамической трубе не проводились.

В последнее время в Ф1 все больше денег инвестируют высокотехнологичные компании – и для спорта было бы логично стать витриной цифровых технологий».

«Всегда есть риск, что использованные при вычислениях данные разойдутся с реальностью, – напоминает управляющий директор Alpine Марцин Будковски. – И работа в трубе играет важную роль в выдерживании верного направления. Но Формула 1 любит новые вызовы. И если вы скажете мне, что за 10 лет надо отказаться от привычных методов разработок и резко увеличить цифровую составляющую, я назову эту задачу выполнимой».

 

Фото: Steven Tee / Motorsport Images

Почему запрет не получится ввести в ближайшие годы

Тут может появиться вопрос – за чем же тогда дело стало? Давайте как можно быстрее примем соответствующий запрет под бурные аплодисменты. Но не все так просто.

«Думаю, все команды открыты для обсуждения этого вопроса, – заявил сравнительно недавно возглавляющий Ferrari Маттиа Бинотто. – И открыты для идеи полного отказа от труб в далекой перспективе.

Но можем ли мы принять такое решение прямо сейчас? Ни в коем случае. Ибо в нынешней схеме работы очень многое завязано на испытаниях, и эти испытания в любом случае как-то придется проводить. Скорее всего, придется переключиться на испытания на гоночных трассах, что будет обходиться еще дороже».

Само собой, босс Скудерии прекрасно помнит, что тест в нынешней Формуле 1 строго ограничены. Но для обкатки молодых пилотов регулярно используются машины двухлетней давности. И в теории ничего не мешает менять на них отдельные аэродинамические элементы и наматывать круги по трассе до посинения.

 

Фото: Lotus F1 Team

«Если говорить о современном состоянии дел, CFD еще не может заменить трубы, – утверждает Отмар Сафнауэр, возглавляющий Aston Martin. – Эта технология пока подходит для просчитывания сравнительно простых поверхностей и решения сравнительно простых проблем. Но у машины Ф1 есть немало зон, где у поверхностей очень сложные формы, где потоки сложно взаимодействуют друг с другом – и тут только на CFD полагаться нельзя.

Вдобавок представьте. Вы спроектировали деталь, изготовили ее, привезли на трассу – а а она не работает должным образом. А если так произойдет несколько раз? Сейчас мы все пробуем на дешевых моделях, а в отсутствие труб будем вынуждены сразу изготавливать полноценные детали. Так что, вопрос о том, сколько мы сможем сэкономить после введения запрета, не сказать чтоб очень простой». 

И поэтому команды, работающие сейчас над планами строительства новых труб, не спешат от этих планов отказываться.

«Думаю, мы уже скоро запустим процесс, – говорит Сафнауэр. – За пару лет мы должны завершить проект, после чего у нас будет еще немало времени, в течение которого установка будет приносить команде пользу».

Кстати, такой подход может принести определенную выгоду: в последние годы перед запретом, когда вкладываться в новые трубы уже точно не будет смысла, в распоряжении команды будет самая современная установка.

Отмар Сафнауэр

Фото: Glenn Dunbar / Motorsport Images

«Я бы сказал: в целом команды сходятся на том, что рано или поздно запрет должен быть введен, – подводит итог Тото Вольф, руководитель Mercedes. – Но надо проработать немало аспектов. К примеру, безопасность. Мы же строим самые быстрые машины на планете, с самым высоким уровнем прижимной силы – и как бы ни была хороша технология CFD, на рискованные эксперименты с ней мы не готовы».

В связи с этим рассматриваются варианты частичного сохранения натурных аэродинамических испытаний. К примеру, централизованная продувка готовых машин для оценки уровня безопасности (это можно делать, к примеру, в трубе Sauber). Или проводившиеся ранее, но подзабытые в последние годы тесты, во время которых автомобили ездили исключительно по прямой.