Технический анализ Джорджо Пиолы

Технический анализ: что отличает подходы Mercedes, Ferrari и Red Bull

К достижению результата ведет множество путей. И хотя многие поклонники Ф1 жалуются, что нынешние машины отличаются только раскраской, наши эксперты готовы убедить их в обратном.

Удивительно, но сама философия использования аэродинамики на гоночной машине, кажется, не может отличаться сильнее, чем у двух сильнейших команд прошлого сезона, Mercedes и Red Bull. При этом Ferrari, ставшая лучшей по итогам недавних тестов, располагается практически посередине между главными конкурентами. 

Daniel Ricciardo, Red Bull Racing RB13
Даниэль Риккардо, Red Bull Racing RB13

Фото: XPB Images

Первый шаг к пониманию разницы между машинами лежит в принципе склонения корпуса. Стремление прижать носовую часть как можно ближе к асфальту и при этом «задрать задок» стало практически синонимом подхода Red Bull. В Милтон-Кинсе выстраивают все остальное именно вокруг этой идеи. При этом также важно понимать, что конструкторы других команд могут вовсе не задействовать описанный принцип.

Наклон корпуса может приносить пользу сразу с нескольких точек зрения. Но для этого нужно обеспечить постоянный уровень дорожного просвета и согласиться на ряд компромиссов.

Эдриан Ньюи, отвечающий в Red Bull за создание машин на протяжении последних десяти лет, впервые реализовал эту концепцию в 2009-м после перехода Ф1 на новые правила. И хотя с тех пор регламент не раз менялся и корректировался, наклон шасси остается стержнем всех автомобилей с индексом RB.

Нынешние правила особенно благоприятствуют такому подходу, так как сплиттер стал на 100 мм короче, позволяя конструкторам активнее «занижать» передок машины, не боясь повышенного износа этого элемента из-за контакта с полотном трассы. 

Здесь надо сразу оговориться, что в Mercedes все эти годы продолжали с равным упорством избегать наклона корпуса своих машин. Если он и есть у их автомобилей, то в минимальной степени по сравнению со всем остальным пелотону.

Подход Ferrari в этом вопросе ближе к Red Bull, однако Скудерией движут иные мотивы: конструкция их машины претерпела значительные изменения в сравнении с прошлым годом, чтобы тщательно «запечатать» от внешнего воздуха область диффузора.

Начнем с начала

Возможность сделать «нос » подлиннее – отличная новость с точки зрения эффективности переднего крыла. Теперь оно расположено еще ближе к асфальту, где оказалось на оптимальной высоте с точки зрения прижимной силы и формирования общей конфигурации потоков.

Mercedes W08 vs Red Bull Racing RB13 vs Ferrari SF70H
Сравнение Mercedes W08, Red Bull Racing RB13 и Ferrari SF70H

Фото: XPB Images

Именно здесь мы можем найти едва ли не главное отличие Red Bull от Mercedes и Ferrari, хорошо заметное внешне. Переднее крыло RB13 расположено гораздо ближе к асфальту (как раз из-за наклона шасси), что помогает решать аэродинамические задачи, направляя потоки точно в цель. В этом случае проще воздействовать на тот воздух, который протекает у самого асфальта.

Давайте, для примера, возьмем 500-милиметровую нейтральную область у оси машины. Она была введена FIA в 2009 году, и с той поры команды стремятся извлечь тут хоть какую-то выгоду. В частности, для этого использовались крепления камер, а также форма «носа» и его расположение относительно полотна трассы.

В 2017 году в Mercedes и Ferrari сохранили свою прежнюю философию: с внутренней стороны элементы главного каскада изгибаются вниз, образуя плавную арку (показана синей стрелкой) – именно для того, чтобы взаимодействовать с вихрем Y250, который формируется на стыке нейтральной плоскости и профилированной зоны крыла.

В случае с W08 команда даже сформировала на главной плоскости структуру для дополнительного усиления этого вихря, тогда как в Red Bull действовали принципиально иначе, попытавшись максимально сгладить переход.

Кроме того, команда изменила конфигурацию закрылков, и теперь с внутренней стороны они изгибаются не вниз, а вверх (показано синей стрелкой), придавая вихрю Y250 совсем другую конфигурацию.

Различия продолжаются и дальше – там, где воздух попадает на шину, команды стремятся всеми силами отвести его в сторону. Все избрали для этого одинаковое направление и перенаправляют поток к внешней стороне колеса.

У Red Bull и Ferrari дополнительную помощь крылу в этом оказывает «продувная» ось, к тому же позитивно влияющая на турбулентный «след». У Mercedes явно выражен «тоннель» в главном каскаде переднего крыла, ведущий свою историю с 2015 года, решение Red Bull также осталось во многим прежним.

Еще одна интересная область – горизонтальный элемент с внешней стороны торцевой пластины (показан красной стрелкой). Теперь он не идет вдоль пластины на одинаковой высоте, а меняет ее, исходя из аэродинамических нужд.

Убрать с пути

Mercedes W08 front suspension

Передняя подвеска Mercedes W08

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В Mercedes предпочли перенести верхний треугольный рычаг передний подвески вверх, соединив его с суппортом посредством специального изогнутого элемента (показан красной стрелкой).

Это сказалось не только на кинематических свойствах, но и принесло немало пользы с точки зрения аэродинамики. Расположение, форма и угол наклона рычага влияют на потоки воздуха, протекающие в этой области вдоль корпуса машины. Роль подвески в этом смысле особенно велика, если учесть, сколько элементов находится прямо за ней в области у переднего торца понтона.

Ferrari SF70H and SF16-H front view comparison
Сравнение Ferrari SF70H (2017 год) и SF16-H (2016 год)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В Ferrari нашли совсем другое решение – вместо того, чтобы менять подвеску, конфигурация которой оказалась очень удачной, в Маранелло предпочли перестроить потоки, идущие в сторону понтона – как попадающие в его воздухозаборник, так и обтекающие понтон снаружи.

Сравнение нынешней машины SF70H с прошлогодней SF16-H показывает, что на пути ко входному отверстию, расположенному гораздо выше, воздух фактически не встречает никаких препятствий – и прямиком попадает к радиаторам и элементам управляющей электроники, которые требуют охлаждения.

Этот подход также позволил разместить на пути потока несколько элементов, которые придают его структуре более желательную конфигурацию. 

Ferrari SF70H turning vanes, detailed
Детали средней части Ferrari SF70H

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Сделать это Скудерия смогла благодаря умелому использованию изменений в регламенте, придав корпусу машины чуть иные очертания.

Правила сформулированы таким образом, что передняя кромка днища и понтонов скошена по диагонали назад (подобно переднему крылу), чтобы изменить эстетическое восприятие автомобиля Ф1 в рамках недавнего пакета мер FIA.

Однако с точки зрения конструкторов подобная конфигурация является невыгодной с точки зрения эффективности охлаждения – прежде всего формы входного отверстия, – потому в большинстве команд предпочли немного развернуть край понтона, сделав его более перпендикулярным оси машины.

В Ferrari также задействовали этот прием, а в освободившемся пространстве разместили несколько конфигураторов потока.

Также команда сформировала отдельный входной канал для воздуха рядом с главным (показан стрелкой во врезке), по которому воздух, скорее всего, попадает в область вокруг радиатора, тем самым разгоняя основной поток внутри понтона и повышая эффективность охлаждения.

Хитрости с носом

Mercedes W07 "S" duct
S-образный воздуховод Mercedes W07 (2016 год)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Решение носового обтекателя Mercedes похоже на то, что было в прошлом сезоне (на иллюстрации выше). Команда использует декоративную панель, чтобы решить свои компоновочные задачи. В частности, она позволяет пропускать воздушный поток из-под обтекателя наверх.

Red Bull RB13 nose
Носовой обтекатель Red Bull RB13

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В Red Bull вернулись к использованию S-образного воздуховода после годичного перерыва – этому предшествовал тщательный анализ ситуации. А вот толстый короткий «носик», по изяществу не идущий ни в какое сравнение с решением Mercedes, сохранил прописку на машине.  

При этом он сделан полым и умело сконструирован так, чтобы не нарушать правило о поперечном сечении. Здесь использован тот же базовый принцип, что и для «ноздрей» Force India.

Чтобы выполнить все требования, внутри смонтированы многочисленные вертикальные элементы, и если в любом месте сделать поперечный срез, «нос» никогда формально не будет пустым.

Идея здесь в том, чтобы убрать кончик обтекателя из общего аэродинамического уравнения, дав воздуху возможность просто проходить насквозь, словно его нет вовсе – и это можно назвать очень умным решением.

У заднего конца пилона есть два небольших выполненных заподлицо входных отверстия для воздуха. Год назад такое решение использовали в Toro Rosso. Такое расположение является предпочтительным в сравнении с «нижним», тем более, что «носы» с этого года на 200 мм длиннее.

Ниже камеры можно увидеть еще один воздухозаборник – сюда попадает воздух для охлаждения пилота в кокпите.

Kimi Raikkonen, Ferrari SF70H
Детали передней части Ferrari SF70H

Фото: Джорджо Пиола

На Ferrari S-образный воздуховод вообще появился впервые с 2008 года. Решение заимствует идеи Mercedes и Toro Rosso – входной воздухозаборник расположен на небольшом расстоянии за пилоном, выходит воздух на верхнюю сторону шасси в области его изгиба.

Сразу следом команда расположила по бокам два небольших крылышка, которые не только помогают точнее направить потоки, но и контролируют турбулентный воздух, вступивший в контакт с элементами подвески.

Поворотный момент

Red Bull Racing RB13 and Mercedes AMG F1 W08 detail comparison
Сравнение деталей Red Bull Racing RB13 и Mercedes AMG F1 W08

Фото: XPB Images

Под носовым обтекателем и передней частью шасси различие между Red Bull и Mercedes особенно наглядно. На W08 использованы поворотные лопасти крайне сложной конфигурации, символизирующие суть подхода чемпионской команды. Отметьте, кстати, новый горизонтальный открылок (показан красной стрелкой).

В Red Bull, между тем, использованы элементы более простых очертаний. К череде поворотных лопастей команда из Милтон-Кинса добавила еще одну, фактически создав под машиной тоннель, так как лопасти доходят до начала дефлектора. 

У Mercedes все иначе – элементы короче, а с воздухом работают гораздо агрессивнее. На RB13 каскад плавных лопастей словно окутывает поток, и тому нужно затратить куда меньше энергии, чтобы двигаться вдоль машины.

Mercedes W08 w-floor
Детали центральной части Mercedes W08

Фото: Джорджо Пиола

По ходу тестов на Mercedes появилась доработанная версия дефлекторов и днища. Первую неделю команда провела с упрощенной конфигурацией (во врезке), после чего на W08 появилась новая конструкция.

У внешнего угла днища появились острые «пики» вроде тех, что в 2016-м были в нижней части дефлектора (показаны красной стрелкой), также вернулись вертикальные прорези в самом дефлекторе, знакомые по прошлому сезону (показаны синей стрелкой).

Red Bull Racing RB13 & Ferrari SF70H bargeboards
Девлекторы Red Bull Racing RB13 и Ferrari SF70H

Фото: XPB Images

Чтобы заставить поток работать на передней кромке днища, конструкторам Mercedes приходится идти на куда более серьезные ухищрения, чем их коллегам из Red Bull и Ferrari – именно потому, что в Брэкли не используют наклон корпуса.

С RB13 здесь все предельно просто, а в Маранелло пробуют усидеть на двух стульях, взяв сильные стороны от каждой из концепций.

Все дело в том, что все, что происходит с воздухом до этой точки, является лишь прелюдией перед его главной работой – как можно лучше «запечатать» диффузор от внешних потоков, чтобы тем самым добиться от него максимальной эффективности.

Слово о понтонах

Daniel Ricciardo, Red Bull Racing RB13
Red Bull Racing RB13

Фото: LAT Images

Понтоны Red Bull – еще одна область, где команда отошла от традиционных решений. Как хорошо видно, их верхняя сторона практически ни на одном участке не является плоской, как это почти всегда было раньше.

Вместо этого используется сложная поверхность, а в ширину понтоны и близко не доходят до той границы, которая очерчена новым регламентом (ее легко можно определить по днищу).

Боковины понтонов скошены внутрь, что оставляет еще больше места для прохода воздушных потоков к области «бутылочного горлышка».

Lewis Hamilton, Mercedes AMG F1 W08
Mercedes AMG F1 W08

Фото: XPB Images

Напротив, на W08 понтоны используют все отведенное пространство в ширину, а сверху они плоские, зато имеют даже более агрессивный «скос» в нижней части для протекания воздуха. Едва ли не единственное, что роднит две конструкции – резкое сужение в задней части. 

Мы уже говорили, как грамотно выстроили свои решения в этой области конструкторы Ferrari, заставив воздух делать то, что им было нужно. Но отличия во внешних формах в Ф1 почти всегда говорят о различиях во внутреннем содержании. В ближайшие месяцы компоновочные решения команд так или иначе станут известны, что позволит провести более глубокое сравнение.

Диффузируй сам

Red Bull Racing RB13 and Mercedes AMG F1 W08 diffuser comparison
Сравнение диффузоров Mercedes AMG F1 W08 и Red Bull Racing RB13

Фото: XPB Images

С 2017 года диффузоры заметно прибавили в размерах, став на 50 мм шире, на 50 мм выше и, что самое главное, на 175 мм длиннее. Это принесло командам добрую порцию прижимной силы – именно она призвана выполнить задачу FIA и сделать машины на пять секунд быстрее.

В сочетании с наклоном корпуса прибавка получается даже более весомой, учитывая, что объем пространства под диффузором растет из-за «задранного задка». В Red Bull отлично знают эту тему, даже если сейчас использование «выдувного» диффузора, который принес команде столько пользы в 2010-2013 годах, под запретом.

Этот опыт означает, что в команде могут отчасти пожертвовать ролью заднего антикрыла в создании прижимной силы. Установив его под меньшим, чем у соперников, углом атаки, команда получит выигрыш в максимальной скорости на прямых.

В Mercedes всего этого не было, потому прежде команда вынуждена были иметь дело с повышенным лобовым сопротивлением. Но использование главной плоскости антикрыла, которая сужается к краям, отчасти решило эту проблему.

Ferrari SF70H diffuser
Диффузор Ferrari SF70H

Фото: XPB Images

Между тем, в Ferrari и здесь сохранили равноудаленный подход. В Маранелло сохранили небольшие крылышки по бокам диффузора (показаны стрелкой), причем по ходу тестов их форма немного менялась. 

Как и Mercedes, итальянцы в первую очередь обращают внимание на потоки, протекающие вдоль внешних границ диффузора, стремясь уберечь их от турбулентного воздействия колес.

За спинами акул

Кристиан Хорнер стал лидером движения за запрет в Ф1 «акульих плавников», которые сейчас можно встретить на любой машине. Но попытка провести это решение на заседании Стратегической группы наткнулась на политическое противодействие. Соперники сочли, что Red Bull меньше всего потеряет из-за их отмены из-за склонения корпуса.

У тех, кто не использует такой подход, заднее крыло располагается чуть ниже, а потому на него попадает больше возмущенных потоков, до того вступивших в контакт с капотом двигателя или верхним воздухозаборником. «Плавник» тут весьма полезен.

Он частично устраняет турбулентность, выравнивая течение воздуха, а также «ловит» потоки, которые иначе вообще прошли бы мимо крыла из-за рысканья машины.

В итоге «плавники» остались, но можно отметить, что на RB13 этот элемент имеет довольно скромные размеры и не такие агрессивные обводы, как у большинства соперников.

Mercedes AMG F1 W08 engine cover T-Wing
Детали задней части Mercedes AMG F1 W08

Фото: XPB Images

Сохранив на своих машинах «плавники», Mercedes и Ferrari смогли использовать неточность в формулировках нового регламента и задействовать Т-образные крылья. 

Они располагаются в 50-милиметровой зоне перед задним крылом на высоте до 950 мм от базовой плоскости. Именно здесь год назад помещалось заднее крыло, тогда как сейчас оно не может заходить выше 800 мм.

Это небольшое крылышко (или два, как опробовали по ходу тестов в Mercedes) позволяет иначе направить воздушные потоки, «завернув» их вверх и тем самым усилив аэродинамическую связь между крылом и диффузором, добавив машине эффективности.

Приговор отложен

Mercedes W07 front suspensions details
Детали передней подвески Mercedes W07

Иллюстрация: Giorgio Piola

Все описанные выше ухищрения едва ли имеют смысл, если сама по себе аэродинамическая платформа – говоря проще, шасси – слишком много перемещается. И это приводит нас к вопросу, которому в Mercedes уделяют в последнее время так много сил и внимания. Речь о подвеске.

Чемпионы мира уже несколько лет планомерно развивают свою идею, которая когда-то началась с гидравлического «антикивкового» элемента, призванного компенсировать излишние перемещения корпуса на торможениях и повысить стабильность машины в переходных режимах. 

Первые вариации использовались на серебристых машинах со второй половины сезона-2015, после чего эксперты заметили, что и в Red Bull перешли на эту схему, отказавшись от своих традиционных тарельчатых пружин.

Работая над собственной машиной для 2017 года, в Ferrari тоже внимательно проанализировали это вопрос – и в итоге обратились в FIA с просьбой прояснить, где именно в данном случае лежат границы дозволенного и что будет считаться нарушением.

Это привело к довольно острой дискуссии и проверки конструкций подвесок на тестах, чтобы заранее указать командам на неправомерные решения. Скорее всего, на открывающем сезон Гран При Австралии в этой области не стоит ожидать неожиданностей.

Смотреть на резину шире

Не будем забывать – все три команды сыграли самое активное участие в подготовительной работе с шинами для 2017 года. Они построили машины-«мулы» и активно работали на трассах. И хотя эти сессии проходили «вслепую», а итоговыми данными Pirelli поделилась со всеми участниками чемпионата, Mercedes, Red Bull и Ferrari все равно получили много пользы.

Они раньше остальных получили возможность оценить, как ведет себя новая резина, и учли это на ранней стадии проектирования новых шасси. Конструкторы смогли получить важные данные о кинематике подвески и влиянии новых сликов на аэродинамику.

Кто же выиграл зимнюю гонку?

Каждая из команд по-своему подошла к вопросу, как ей оперировать с воздухом, который протекает вдоль машины. Метод Red Bull до известной степени можно сравнить с молотком, а Mercedes – с кувалдой.

Такова ситуация сейчас. Уже много лет эти команды по-разному смотрят на задачу, причем с каждым новым сезоном их подход становится все более радикальным, и концепции все дальше удаляются друг от друга.

В Ferrari же прежде концентрировались на доведении до совершенства отдельных компонентов своей машины, регулярно забывая, что она должна работать как единое целое. Но SF70H можно назвать совсем другой историей. Кроме того, действуя не столь экстремально, как двое других фаворитов, Скудерия, похоже, смогла взять все самое лучшее от каждого из них.

Присоединяйтесь!

Написать комментарий
Показать комментарии
Об этой статье
Серия Формула 1
Команды Ferrari , Red Bull Racing , Mercedes
Тип статьи Аналитика
Topic Технический анализ Джорджо Пиолы
Rambler's Top100