Технический анализ Джорджо Пиолы

Техническое ретро: большое потрясение 2009-го

Motorsport.com продолжает рассказ о том, как менялись правила Формулы 1 и гоночные машины с течением времени. В третьей части этой истории мы вспомним о технической революции 2009 года и удивительной машине Brawn BGP 001.

В 2009 году правила Формулы 1 претерпели самые серьезные изменения за много лет. Профиль почти всех аэродинамических поверхностей был изменен таким образом, чтобы снизить уровень прижимной силы, при этом шины избавились от канавок – это должно было восстановить верный баланс между механическим и аэродинамическим сцеплением.

Инициатором перемен выступила Рабочая группа по обгонам, которая провела тщательное исследование. Его целью было снижение скорости машин и содействие обгонам – для этого планировалось внести такие изменения, которые позволяли бы пилоту вплотную преследовать соперника в поворотах.

2009 rules package overview
Сравнение машин по регламенту 2008 (снизу) и 2009 (сверху) годов

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Все изменения так или иначе затрагивали картину распределения воздушных потоков вокруг машины. Переднее крыло стало той же ширины, что и передняя колея, позволив конструкторам активнее отводить набегающий воздух наружу.

При этом центральная 500-миллиметровая часть крыла должна была иметь нейтральный профиль, который никак не сказывался бы на аэродинамической эффективности – так появилась нейтральная зона. Целью ее создания было стремление сохранить этот воздух относительно «чистым», чтобы он, проходя вдоль корпуса машины и выходя сзади, не слишком снижал аэродинамическую эффективность преследующего автомобиля.

Прежде второму гонщику доставался очень турбулентный поток, который лишал его заметной доли прижимной силы в поворотах.

Ferrari F60 (660) 2009 diffuser comparison with F2008
Сравнение диффузоров Ferrari F60 2009 года (снизу) и F2008 (сверху)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Если переднее крыло стало низким и широким, то заднее, напротив, – высоким и узким. Одновременно уменьшили длину и высоту диффузора. Все это должно было изменить форму, траекторию и интенсивность поднимающегося воздушного потока – и также облегчить преследователю задачу.

С корпуса машин исчезли многочисленные мелкие крылышки и другие элементы, в значительных количествах «облеплявшие» их годом ранее.

Наконец, пилоты получили возможность дважды за круг менять угол атаки верхних закрылков переднего крыла в интервале шести градусов. Это давало возможность оперативно корректировать аэродинамический баланс при преследовании соперника.

McLaren MP4-24 2009 KERS packaging
Система KERS на McLaren MP4-24, 2009 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Еще одним средством обострения борьбы на трассе стала система рекуперации кинетической энергии – KERS. Она позволяла гонщику повторно задействовать 400 кДж электрической энергии, прежде абсорбированной на торможении. Это давало дополнительную мощность в 60 кВт (около 80 л.с.), равносильную работе мотора с полной отдачей в течение 6,7 секунды.  

Это были только первые шаги в сторону современных систем аналогичного назначения. Шаги еще очень неуверенные – общий вес устройства достигал 30 кг, и даже если оно отказывало, все равно приходилось возить весь этот балласт с собой. Потери от этого порой оказывались весомее потенциального выигрыша.

В итоге ни чемпионы из Brawn, ни серебряные призеры из Red Bull не стали использовать KERS, предпочтя сэкономить в весе. McLaren и Ferrari решили иначе, но и они задействовали устройство лишь в отдельных гонках.

На 2010-й команды и вовсе заключили джентльменское соглашение, отказавшись от рекуператоров до появления более эффективной технологии. С 2011-го был увеличен стартовый вес машин, что окончательно склонило чашу весов в пользу KERS.

BGP001

История команды Brawn GP уже давно стала канонической – возродившись из пепла Honda, она в своем первом и единственном сезоне завоевала оба титула. Стоит оговориться, что такой триумф едва ли оказался бы возможен без моторов Mercedes – которая и выкупила проект целиком в конце чемпионата.

Сейчас можно утверждать, что тогда, в 2009-м, Росс Браун сделал абсолютно правильный выбор. Кроме двигателей с трехлучевой звездой был еще вариант с Ferrari. Но их моторы продавались только в версии с KERS и очень скверно адаптировались к шасси. В итоге в Brawn смогли сэкономить вес и избавили себя от головной боли со сложным рекуператором.

Brawn BGP 001 2009 ballast in splitter
Балласт на сплиттере Brawn BGP 001, 2009 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В итоге большую часть балласта удалось разместить на сплиттере машины, то есть в нижней передней части машины, что крайне выгодно с точки зрения центра масс и позитивно сказывается на общем балансе.

Кроме того, в команде решили использовать сплиттер, напоминающий по форме отвал для снега. После существенного ограничения размеров боковых дефлекторов это помогло грамотно распорядиться протекающими под машиной воздушными потоками, направив их в важнейшую область на передней кромке днища.

Brawn BGP 001 2009 cutaway engine installation detail
Конфигурация подкапотного пространства Brawn BGP 001, 2009 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Смена поставщика мотора могла отбросить BGP001 далеко назад, но шасси, создававшееся еще на деньги Honda, во многих отношениях оказалось столь удачным, что позволило компенсировать возможные потери. Заранее зная о грядущих переменах в регламенте, работу над ним начали сильно загодя, по сути пожертвовав сезоном 2008 года.

В то время еще можно было задействовать несколько аэродинамических труб одновременно, и в Honda работали без остановки, позволяя инженерам собрать серьезный массив данных. Эта информация в итоге и дала возможность, изучив все возможные варианты, избрать наилучшие решения для ключевых частей машины.

Brawn BGP 001 2009 front wing flap adjuster detail
Детали Brawn BGP 001 2009 front wing flap adjuster detail

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Одним из таких решений стал двойной диффузор. По воспоминаниям Росса Брауна, его придумал один из инженеров, прежде работавших в команде Super Aguri, а после ее закрытия привлеченный в японское конструкторское бюро Honda F1.

Двойной диффузор оказался подлинным супероружием: он обеспечил существенное преимущество и заставил остальные команды в спешном порядке разрабатывать собственные аналоги.

Но были и другие интересные детали. Уже упоминавшийся подвижный закрылок переднего крыла имел хитрую особенность: привод крепился к небольшой площадке с внутренней стороны, тогда как с внешней располагалась крупная торцевая пластина, при активации устройства менявшая свое положение и перенаправлявшая воздух в обход передней шины.

Brawn BGP 001 2009 front view detail comparison
Детали передней части Brawn BGP 001, 2009 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Более низкое, если сравнивать с предыдущим сезоном, расположение переднего антикрыла  заставило команду пересмотреть свои взгляды на геометрию рычагов подвески и рулевых тяг.

Теперь они также играли роль в контроле за воздушными потоками, проходящими через переднее крыло и дальше вдоль корпуса машины. Рычаги и тяги размещались друг за другом, что позволило увеличить общую площадь их поверхности.

Brawn BGP 001 2009 sidepod turning vane
Детали боковых понтонов Brawn BGP 001, 2009 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Так как отсутствие KERS резко снижало нагрузку на систему охлаждения, боковые понтоны BGP001 получились очень компактными, позволяя реализовать сильный скос в нижней части. Это открыло воздуху широкую дорогу по направлению к задним колесам и диффузору.

Мы так и не смогли узнать, чего бы эта машина позволила добиться с мотором Honda, но в любом случае ее можно назвать одним из самых выдающихся примеров грамотного инженерного планирования, которое позволило переиграть соперников, даже не обладая выдающимися ресурсами.

Присоединяйтесь!

Написать комментарий
Показать комментарии
Об этой статье
Серия Формула 1
Команды Brawn GP
Тип статьи Избранное
Тэги история
Topic Технический анализ Джорджо Пиолы
Rambler's Top100