Технический анализ Джорджо Пиолы

Технический анализ: как Force India превратилась в грозу великанов

Если рассуждать, какая команда больше всего прибавила в 2016-м с точки зрения шасси, оказывается, что лидирует здесь не кто-то из тройки главных фаворитов, а скромный коллектив из Сильверстоуна со своей VJM09.

Ключевым аргументом в споре за четвертое место Кубка конструкторов для Force India стал пакет обновлений, привезенный в Барселону. Но если смотреть глубже, фундамент успеха был заложен еще раньше – в 2015-м, когда Виджей Малья и его подчиненные решили отказаться от использования собственной аэродинамической трубы, полностью переключившись на бывшую инфраструктуру Toyota в Кельне.

Такой шаг оказался определяющим. Дело в том, что труба команды позволяла продувать только модели размером вполовину от натуральной величины, тогда как на немецкой базе была возможность работать с шасси в 60-процентном масштабе – это максимум, оговоренный в регламенте.

Никто не сомневался, что достижение результата потребует времени. Прошлогодняя машина VJM08 создавалась и первое время дорабатывалась без использования кельнской трубы, потому необходим был переходный период для точной настройки новых инструментов, без которой они не стали бы работать на максимуме эффективности.

Параллельно команда перешла на более совершенные средства вычислительной гидродинамики, что позволило повысить корреляцию между различными видами теоретических испытаний и поведением реальной машины на реальной трассе.

Под конец своего жизненного цикла VJM08 уже была оптимизирована для работы в масштабе 60%, а нынешняя машина стала эволюционным развитием прошлогодней. Этот подход позволил конструкторам поработать над теми областями, которым прежде уделялось недостаточно внимания, параллельно ведя исследования в новых направлениях.

Это дало возможность укрепить собственные позиции и дополнительно усилить их за счет того, что теперь аэродинамическая нестабильность, обусловленная деформацией шин под нагрузкой, уже не вызывала столь серьезной головной боли, как раньше.

2015 and 2011 Force India brake calipers
Тормозные механизмы Force India 2015 и 2010 годов

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Для начала давайте обратимся к передним тормозам. Эту область команда серьезно переработала к Гран При Испании 2015 года – результатом стали перемены не только в механическом, но и в аэродинамическом плане.

Суппорт, прежде располагавшийся в передней части диска, переехал назад, что изменило поведение машины на торможении. Но едва ли не важнее, что теперь оказалось свободным место для всевозможных воздуховодов.

Многочисленные каналы для воздуха перенаправляют потоки из основного воздухозаборника к разным элементам. Затем этот воздух выходит в сторону внешней кромки колеса, помогая снизить турбулентность, вызванную его вращением.

Force India VJM09 blown axle, airflow details
Детали переднего воздухозаборника и «продувной» оси Force India VJM09

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Изменение концепции позволило конструкторам задействовать в машине 2016 года «продувную» переднюю ось – мы видели, что большие команды уровня Red Bull используют такое решение уже несколько лет, стремясь снизить турбулентность потоков и держать их подальше от днища.

И тут как нельзя кстати оказывается воздух, попавший в охлаждающие каналы и прошедший через колесо насквозь – он попадает в нужное месте, чтобы произвести позитивный эффект.

Force India VJM08B nose cone, captioned
Носовой обтекатель Force India VJM08B, 2015 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Также VJM09 сохранила уникальное решение носового обтекателя предшественницы, дебютировавшее год назад в Сильверстоуне. Воздух, попадая в прорези-«ноздри» на его верхней части, проходит вниз.

В то же время, команда сохранила и S-образный воздуховод в передней части машины – его вообще используют очень многие. Он, напротив, перенаправляет поток наверх – это позволяет избежать раннего срыва воздуха с изгиба верхней поверхности шасси, давая возможность компенсировать недостатки агрессивного решения с «ноздрями», которое не стал перенимать никто из соперников по пелотону.

Force India VJM09 front wing
Переднее антикрыло Force India VJM09

Иллюстрация: Джорджо Пола

Что касается обновлений, подготовленных к Гран При Испании, то их центральной частью стала иная концепция переднего антикрыла, перекликающаяся с идеями Mercedes и призванная уводить поток воздуха наружу в обход переднего колеса.

Тоннель [1] начинается примерно в 50 мм от торцевой пластины и, увеличиваясь в сечении, изменяет направление воздушного потока, разрушая область высокого давления перед передней поверхностью шины и пуская воздух в обход.

Параллельно с главным идет еще один небольшой тоннель, образованный горизонтальным элементом с внешней стороны торцевой пластины [2]. При этом основной тоннель продолжается через все элементы главного каскада, причем прорези между соседними закрылками повышают его энергию и поддерживают стабильность потока на разных скоростях и углах поворота автомобиля.

Малый каскад помимо торцевой пластинки с внутренней стороны получил еще один дополнительный вертикальный элемент [3], тогда как два L-образных крылышка сразу следом [4] явно были подсмотрены у Red Bull.

Первое впечатление от нового крыла оказалось позитивным, но тем и славится Формула 1, что здесь все меняется практически постоянно, и любая новинка является лишь очередной итерацией между предыдущей и будущей версиями.

На британский этап команда привезла крыло, где передняя кромка получила иной профиль (более крупная врезка на иллюстрации выше): внешняя часть стала чуть выше, что сделало переход к тоннелю наклонным (конфигурация обозначена желтой линией – прежняя версия в малой врезке).

Это почти неуловимая перемена серьезным образом сказалась на эффективности крыла и картине распределения потоков вдоль корпуса машины. Чуть иную форму получил задний «раструб» тоннеля, что сказалось и на конфигурации потоков, и на форме и направлении завихрений, возникающих в этой области.

Переднее крыло исполняет очень значимую функцию. Оно не только генерирует прижимную силу, но и формирует потоки, протекающие дальше. Потому очень важно, чтобы после введения новинок соответствующим образом были скорректированы и другие элементы шасси, дабы получить сбалансированный результат.

Sahara Force India F1 VJM09 floor detail comparison
Сравнение элементов днища Force India F1 VJM09 (Россия/Испания/Монако)

Фото: Джорджо Пиола

Участок днища перед задними колесами стал еще одной областью активных доработок. На протяжении последних сезонов команда экспериментировали со всевозможными бортиками и прорезями, стремясь по возможности оградить диффузор от «разбрызганных» шиной потоков возмущенного воздуха.

Этот негативный эффект особенно заметно проявляется, когда резина деформируется под воздействием боковой перегрузки. Прорези в днище позволяют распространить область высокого давления сверху вниз, изменив тем самым направление потоков, огибающих колесо.

Количество, расположение и форма таких прорезей существенным образом сказывается на общей эффективности шасси, и в Force India регулярно готовили обновления для этой области.

Поначалу всё ограничивалось единственной Г-образной прорезью (по правилам, она должна быть полностью закрыта при виде сверху, что обусловило появление характерной «крышки»). В Барселоне элементы стали более многочисленными – эта конфигурация имела много общего с решением McLaren 2015 года.

Однако уже на следующем Гран При Монако команда продемонстрировала совсем иной подход – и в дальнейшем именно от него отталкивалась во всех оставшихся гонках. Что-то подобное можно было увидеть в 2016-м на многих машинах: многочисленные одинаковые прорези простой формы вдоль внешнего края днища. На VJM09 их количество доходило до 16.

Sahara Force India F1 VJM09 suspension detail comparison
Сравнение задней подвески Force India F1 VJM09 (Испания/Россия)

Фото: Джорджо Пиола

Пожалуй, одной из самых недооцененных и привлекших наименьшее внимание новинок, представленных в Испании, стала модернизированная задняя подвеска. Изменения коснулись как механической, так и аэродинамической составляющей, причем последняя не ограничивалась только элементами подвески.

Force India целиком покупает коробки передач у Mercedes, не занимаясь собственным производством. Этот подход команда выработала уже давно – ранее она так же получала КП от McLaren и Ferrari, в зависимости от используемого двигателя. 

На первый взгляд может показаться, что это простая экономия, но у нее есть одно интересное следствие – точки крепления элементов подвески к коробке остаются теми же, что и у команды-производителя.

С одной стороны, это позволяет получить преимущество, так как решение Mercedes уж точно не самое плохое. С другой, конструкторы в Сильверстоуне сильно ограничены в свободе творчества. 

В реальности это привело к столкновению двух прямо противоположных подходов: в Mercedes традиционно используют очень мягкую подвеску и практически не наклоняют корпус машины вперед, тогда как в Force India привыкли делать ставку на большую жесткость и задействовать тот же дифферент шасси, который мы традиционно отмечаем у Red Bull. 

На Гран При Испании машина получила иную конфигурацию рычагов – которые, как известно, играют и определенную аэродинамическую роль. Изменение их формы позволило придать другую форму и кузовным панелям, расположенным поблизости.

Именно с этим был связан самый серьезный выигрыш. Конструкторам удалось сделать «бутылочное горлышко» более компактным, изменив конфигурацию отверстий для выхода охлаждающего воздуха (голубая стрелка на фото выше). Даже у Mercedes не получилось отыскать столь изящное решение.

Sahara Force India F1 VJM09 detail
Детали задней части Force India F1 VJM09

Фото: Джорджо Пиола

Дугообразные элементы, выделенные зеленым, позволили придать желаемую форму проходящим тут воздушным потокам и улучшили эффективность отведения горячего воздуха из-под кузовных панелей. При этом геометрические размеры выходных отверстий (выделены красным) регулярно изменялись, исходя из требований конкретной трассы.

Sahara Force India F1 VJM09 rear wing detail
Детали заднего крыла Force India F1 VJM09 (старая/новая версия)

Фото: Джорджо Пиола

Переработано было и заднее антикрыло. Его основная и вспомогательные плоскости получили иную форму, чтобы добавить прижимной силы, при этом стараясь не слишком повышать лобовое сопротивление.

В целом прошедший сезон можно без оговорок назвать триумфальным для Force India – команда добилась своего лучшего результата за восемь лет выступлений в Формуле 1. Переход на использование инфраструктуры Toyota был риском, но риском осознанным и тщательно просчитанным. Команда задействовала идеи, уже доказавшие свою эффективность у конкурентов, скомбинировав их с успешным развитием собственных идей.

С точки зрения ресурсов все также выглядело грамотно: часть усилий необходимо было посвятить подготовке к 2017 году, при этом отдавая себе отчет, что те усилия, которые будут потрачены на нынешнюю модель, по большей части принесут лишь локальный результат, который уже не получится использовать в условиях нового регламента.

Совсем иначе 2016-й сложился для Williams. Для Гроу одним из главных сдерживающих факторов стал именно изначально избранный подход, когда большую часть сил и средств направили на подготовку к будущему сезону. 

Тем интереснее будет следить за тем, кто окажется сильнее в предстоящих гонках – но на зимних каникулах настроение в Force India определенно будет лучше.

Мы собрали главные особенности VJM09 в этом видео – здесь показаны детали пакета обновлений Force India на Гран При Испании и ряд последующих доработок.

Присоединяйтесь!

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