Технический анализ: резервы скорости над головой пилота

Джорджо Пиола и Мэтт Сомерфилд рассказывают о весьма примечательной области современных машин Ф1, значимость которой в последнее время заметно выросла.

Невозможно представить, но до 1983 года лишь одна деталь в машине Формулы 1 должна была  изготовляться сертифицированным инженером и несла его подпись – дуга безопасности за головой гонщика.

Последние достижения в области безопасности (плюс многократно ужесточившиеся краш-тесты) изменили очень многое в конструкции гоночных машин – и элемент, который когда-то был предназначен лишь для защиты, в наши дни стал еще и важным средством борьбы за секунды.

Воздухозаборник Mercedes кажется одним из самых крупных в пелотоне-2016, причем чемпионы мира уже не впервые весьма умело используют эту область, чтобы добиться своих целей с точки зрения компоновки и аэродинамики.

Структурная прочность ставится во главу угла, так как дуга безопасности остается главным средством защиты пилота в случае инцидентов определенного характера, в том числе – переворотов. Но с практической точки зрения на первом плане, конечно же, задачи аэродинамической эффективности.

В Mercedes расширяют границы возможного

Mercedes W01 air intake evolution
Эволюция воздухозаборника Mercedes W01

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Чемпионы мира не впервые применяют идеи, которые прежде не встречались в Ф1.

Еще с Гран При Испании 2010 года они использовали не дугу в привычном понимании, а единственное "острие" за головой пилота – это решение оставляет широкие возможности для расположения воздухозаборников, причем они могут направлять поток воздуха как в камеры сгорания, так и к элементам системы охлаждения.

Force India VJM04 air intake
Воздухозаборник Force India VJM04

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В 2011-м похожее решение использовали в Force India, тогда как в самой Mercedes предпочли вернуться к традиционной конфигурации.

На VJM04 своеобразные шноркели были смонтированы с обеих сторон от структуры безопасности – они подавали воздух к мотору Mercedes FO 108Y V8.

Новые силовые установки, новые запросы

Toro Rosso STR9 air intake
Воздухозаборник Toro Rosso STR9

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Постепенно команды стали использовать все более экстремальные конструктивные решения. Они выдерживали обязательный краш-тест FIA, но в федерации решили пристальнее присмотреться к этой области, что и сделали с 2012 года.

При новых правилах команды потеряли интерес к зоне за головой пилота и начали экспериментировать с другими решениями, но после перехода с 2014-го на гибридные силовые установки воздухозаборники вновь заинтересовали их.

Так как теперь нужно доставлять воздух к туброкомпрессору и множеству радиаторов, значимость этой области вновь стала высокой.

В Toro Rosso предпочли увеличить отверстие воздухозаборника: ниже традиционного отверстия для воздуха поместили еще одно, поменьше.

Lotus T128 and Force India VJM04 air intakes
Отверстия для входа воздуха Lotus T128

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В 2015-м, использовав прежде "уши" по обе стороны от дуги безопасности, в Lotus предпочли интегрировать эти элементы в конструкцию шасси.

На входе в единое отверстие поток сразу делился на три части: основной воздуховод шел к компрессору, а две более маленьких перенаправляли воздух к радиаторам ERS и коробки передач.

Большие перемены в 2015-м

 

Сравнение воздухозаборников в 2015 году
Сравнение воздухозаборников в 2015 году

Фото: Джорджо Пиола

В Mercedes используют схожую идею: центральный канал снабжает воздухом нагнетатель, а два других, воздухозаборники которых расположены чуть сзади, предназначены для многочисленных систем охлаждения.

Поддерживать под капотом необходимую температуру критически важно. У каждого из элементов силовой установки очень узкий рабочий диапазон, в котором эффективность максимальна.

Пока производители и их поставщики топлива продолжают расширять границы возможного, становится все более важно соблюдать точное соотношение количества бензина и воздуха в цилиндрах. Только так можно избежать досрочной детонации, а также обеспечить отдачу и надёжность.

Самые свежие идеи Mercedes

Детали воздухозаборника Mercedes W07
Детали воздухозаборника Mercedes W07

Фото: Джорджо Пиола

По ходу предсезонных тестов в воздухозаборнике Mercedes W07 можно было увидеть датчики Киля. Они измеряют параметры воздушных потоков – таким образом команда лишний раз проверяла, что верно рассчитала соотношение входного сечения воздуховодов.

Эти данные позволяют добиться лучшей корреляции между ожиданиями конструкторов по итогам испытаний в аэродинамической трубе и использованием средств вычислительной гидродинамики – и данными, получаемыми на реальной трассе.

Присоединяйтесь!

Написать комментарий
Показать комментарии
Об этой статье
Серия Формула 1
Команды Mercedes
Тип статьи Аналитика
Тэги джорджо пиола, техника
Rambler's Top100