Технический анализ Джорджо Пиолы

Технический анализ: что новинки McLaren говорят о планах на 2017-й

С технической точки зрения в Ф1 по сути наступила зима: никто больше не готовит обновления. Но в свете радикальных перемен в регламенте команды уже сейчас начинают проверку идей для будущего сезона. И в Остине мы увидели кое-что интересное.

На этапе в Малайзии в Mercedes уже опробовали новую концепцию переднего антикрыла, дав развитие идеям, ранее предложенным Toro Rosso.

Взяв за основу прорези-"лувры" в заднем антикрыле, в Брэкли решили использовать тот же принцип спереди – и отделили торцевую пластину крыла от основной плоскости, чтобы изменить аэродинамические акценты.

McLaren MP4/31 front wings comparison, captioned, United States GP
Переднее крыло McLaren MP4/31, ГП США (версия в тренировке / в гонке)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

На американском Гран При пришла очередь McLaren показывать свои наработки в области переднего крыла. Команда опробовала решение, призванное лучше объяснить поведение потоков в условиях правил 2017 года.

На протяжении многих лет в Формуле 1 использовали форму передней кромки крыла для перенаправления потоков. Арки самых разных форм и размеров стали неотъемлемой частью машин и "заворачивали" воздух в нужную сторону, одновременно контролируя возникновение завихрений.

Однако версия McLaren была лишена этого элемента. Вместо арки (показана красной стрелкой) команда применила очень плавную дугу, которая начиналась фактически у стыка с нейтральной секцией, выгибалась вверх и шла до самой торцевой пластины.

Что примечательно, второй элемент главного каскада – также являющийся частью главной плоскости, но отделённый от первого длинной прорезью – имеет еще больший отрицательный угол атаки в месте стыка с торцевой пластиной.

Понятно, что иную форму получили и все последующие элементы, так как все они должны единообразно взаимодействовать с воздушным потоком. В частности, у них не было небольшого горизонтального участка у самой торцевой пластины.

Иную конфигурацию получила и нижняя часть крыла. Вместо трёх горизонтальных плавничков (указаны голубыми стрелками) экспериментальная версия имеет четыре.

Впрочем, в данном случае все же не стоит говорить о тенденции. В нынешнем сезоне мы уже видели, что количество такого рода элементов может меняться. Та же McLaren по ходу чемпионата использовала различное расположение и частоту подобных плавничков.

Дало в том, что эти детали являются частью общей картины, так как инженеры должны рассматривать крыло исключительно как единую систему, а ни в коем случае не совокупность отдельных деталей.

Глобальные цели в этой области в 2017-м останутся прежними, несмотря на перемены в правилах. В передней части машины необходимо обеспечить прижимную силу, баланс, а также получить такую картину распределения потоков, чтобы добиться максимальной эффективности при их дальнейшем протекании вдоль шасси.

В то же время, возвращение больших боковых дефлекторов ставит перед крылом новые задачи – в частности, потребуется лучше защищать зону днища и понтонов от турбулентного воздуха, возмущенного вращением колёс.

С 2009 года большая часть этой работы ложилась именно на переднее антикрыло, конструкция которого всё более усложнялась, но главный принцип оставался прежним. Теперь же на пути воздушных потоков возникнет новый и весьма крупный физический объект.

Похоже, идея McLaren в том, чтобы не столь активно отводить воздух наружу, а вместо этого больше использовать его в области днища и понтонов. Кроме того, подобное крыло позволяет лучше взаимодействовать с завихрениями, создаваемыми передними колёсами.

McLaren MP4/31 and MP4/30 S ducts comparison, United States GP
Сравнение S-образных воздуховодов McLaren MP4/31 ( ГП США) и MP4/30

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Еще одной важной темой по ходу последних Гран При остаются правила 2018 года. В частности, они запретят конфигурацию передней части шасси, активно используемую Mercedes.

Разумеется, запрет не остановил команды, которые продолжают поиск решений, способных принести выгоду в этой области в 2017-м. В частности, McLaren задействовала по ходу тренировок в Остине специальную краску для визуализации воздушных потоков на машине Алонсо (была нанесена в области, отмеченной красной стрелкой). 

Эта краска – один из самых бюджетных способов проверить корреляцию между теоретическими расчетами конструкторов, полученными в аэродинамической трубе и средствами вычислительной гидродинамики, и ситуацией на реальной трассе.

Применение краски вовсе не говорит, что в той или иной области произошли радикальные изменения, просто передняя часть машины традиционно очень важна с точки зрения аэродинамики. В месте сопряжения носового обтекателя с передней частью шасси возможна дестабилизация потока. И именно для борьбы с ней команды активно задействуют в последние годы S-образный воздуховод.

У McLaren на протяжении двух минувших сезонов использовалась довольно изящная конструкция (воздуховод прошлогодней MP4-30 показан во врезке). Она имеет два выходных канала и помогает удерживать поток, который иначе мог бы сорваться с поверхности, благодаря появлению дополнительного воздуха в граничном слое.

В этой же области машины находятся и элементы передней подвески. В зависимости от того, сколь агрессивно решат действовать конструкторы, их расположение также может значительно меняться.

С точки зрения принципов механики можно сказать, что в 2017-м подвеска наверняка будет совсем не такой, как сейчас. И при её разработке вопросы аэродинамической целесообразности обязательно должны приниматься в внимание.

Кинематика движения рычагов под нагрузкой непременно будет учитываться командами. И хотя главное внимание, разумеется, уделено вопросам поведения шины, которая увеличилась в размерах, аэродинамику тоже ни в коем случае нельзя забывать.

Если на машине Алонсо исследования проходили в передней части, то автомобиль Дженсона Баттона, напротив, стал "тестовой лабораторией" в задней.

На MP4-31 британца в первой тренировке смонтировали несколько новых деталей, а также дополнительные датчики. Они призваны помочь сотрудникам в Уокинге лучше разобраться с теми сложностями, которые есть сейчас, и ни в коем случае не перенести на автомобиль будущего сезона.

Регламент 2017 года предусматривает существенные изменения в области диффузора. Элемент станет на 50 мм выше и, что даже важнее, на 175 мм длиннее, так как будет начинаться не в точке оси задних колёс, а до неё.

Нет сомнений, что эта область также находится под самым пристальным вниманием конструкторов, так как именно здесь генерируется большая часть прижимной силы. По прогнозам, возросший прижим позволит пилотам проезжать круги на пять секунд быстрее.

McLaren MP4/31 and Red Bull RB8 diffusers comparison, United States GP
Сравнение диффузоров McLaren MP4/31 (ГП США) и Red Bull RB8 образца 2012 года

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Диффузор на машине Баттона получил два дополнительных диагональных металлических стержня, закрепленных к его задней кромке и связывающих её со структурой безопасности. Без этого конструкция слишком сильно деформировалась под нагрузкой.

Если учесть, где именно команда расположила четыре сенсора – в аэродинамически нейтральных кожухах поверх днища (один указан стрелкой), сразу вспоминаются вертикальные плавники, которые стояли именно здесь на машине Red Bull в 2012 году (показано во врезке). Как тут не вспомнить, что как раз в этом временном промежутке Питер Продрому перебрался из Милтон-Кинса в Уокинг.

Несколько гонок тому назад McLaren уже задействовала лазерные дальномеры на передних тормозных воздухозаборниках. В данном случае датчики точно так же контролируют величину дорожного просвета. Примечательно, что одновременно команда удалила боковые стенки диффузора, как ранее уже поступала Ferrari, ведущая аналогичные изыскания.

McLaren MP4/31 rear suspension sensors, United States GP
Датчики на элементах задней подвески McLaren MP4/31, ГП США

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Кроме того, камеры были расположены и на стойках задней подвески (показана стрелкой) – они направлены на заднюю часть капота двигателя, где команда специально нанесла тарировочную сетку, чтобы получить дополнительные контрольные точки и повысить точность измерений.

Также камеры ненадолго появились на торцевых пластинах заднего крыла для контроля за выхлопными газами. Команда изучала термическую картину, а также точное влияние потока нагретых выхлопных газов на аэродинамическую ситуацию в этой зоне.

Все эти действия уже никак не помогут McLaren в нынешнем чемпионате, но, конечно же, есть смысл жертвовать временем тренировок, чтобы дать конструкторам большой объём важных данных для работы над шасси 2017 года.

Присоединяйтесь!

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