Технический анализ Джорджо Пиолы

Техническое ретро: Ф1 от эры «граунд-эффекта» до конца XX века

Motorsport.com вспоминает ключевые технические изменения Формулы 1, которые определили современный облик чемпионата. В первой части серии материалов мы затронем главные тенденции прошлого столетия.

О том, что гоночным машинам важно придавать как можно более обтекаемые очертания, конструкторы знали задолго до Формулы 1.

Но по-настоящему аэродинамика покорила их умы в 70-е годы прошлого столетия. Первые попытки с большими антикрыльями сейчас могут вызвать улыбку, но после них на машинах был реализован «граунд-эффект», изменивший гонки и для пилотов, и для конструкторов.

Торжество «внутренней» аэродинамики

Lotus 78 1977 detailed overview
Детали Lotus 78, 1977 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В конце 70-х и начале 80-х «граунд-эффект» был главной темой Формулы 1. Пионером его внедрения стал босс Lotus и признанный технический первооткрыватель Колин Чепмен.

Lotus 78 стал первой машиной Ф1, получившей профилированное днище. Отдельные трубки Вентури – каналы расширяющегося сечения – были сформированы под боковыми понтонами.

Автомобиль был дополнительно оснащен элластичными «юбками» по краям корпуса, которые не позволяли воздуху извне попадать под днище. Машина буквально «присасывалась» к асфальту, так как удалось добиться резкого роста прижимной силы при фактически прежнем лобовом сопротивлении.

Lotus 79 ground effect tunnels
Профиль днища, создающий «граунд-эффект» на Lotus 79

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Идея внутренней аэродинамики получила развитие в модели 79: каналы стали еще шире и больше, дополнительную прижимную силу генерировал большой диффузор.

Стоит добавить, что у Lotus 79 были скверные тормоза, а жесткая торсионная подвеска ухудшала управляемость. Это было особенно заметно, учитывая рост скорости в поворотах за счет прижимной силы.

Настраивать машины с «граунд-эффектом» вообще было делом непростым, так как подвеску требовалось делать максимально жесткой, чтобы сохранять постоянный дорожный просвет. В итоге машины просто «вытрясали душу» из пилотов на поребриках, а любая попытка сделать подвеску чуть мягче могла обернуться внезапной потерей стабильности.

Но верно говорят, что шила в мешке не утаишь. Соперники смогли быстро разобраться, что стоит за успехами Lotus – и реализовали аналогичные решения на своих машинах. Вдобавок, они сохранили все прежние наработки, которые имели ранее, что позволило быстро оставить команду Чепмена позади.

Brabham BT46B 1978 fan car detail view
Детали Brabham BT46B, 1978 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Именно в тот период в конструкторском бюро Brabham была реализована идея, которая считается одной из самых удивительных в истории Ф1 – наравне с шестиколесной, полноприводной и газотурбинной машинами.

Под индексом BT46B скрывалась конструкция, которая вошла во все летописи как «автомобиль-вентилятор». Формально установленные в ее задней части мощные вентиляторы служили для дополнительного охлаждения радиаторов – правила той поры допускали подобный ход.

Соперники протестовали, но в команде делали честные глаза и говорили, что ничего не знают про побочный эффект в виде разрежения воздуха под днищем – что, в общем-то, неудивительно для сотрудников Берни Экклстоуна, который и был боссом команды в те годы.

Chaparral 2J
Chaparral 2J

Фото: Майк Стакер

На BT46B получили развитие идеи, которые ранее пришли в голову американцу Джиму Холлу. Созданный им в 1970 году для гонок серии Can-Am спорткар Chaparral 2J также имел вентиляторы и эластичные «юбки».

Необычная машина Brabham успела провести всего одну гонку – на Гран При Швеции Ники Лауда уехал от соперников на полминуты. После этого вентиляторы запретили.

Lotus 80 1979
Lotus 80, 1979 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

С наступлением 80-х команды продолжили активные эксперименты с «граунд-эффектом», используя все более агрессивные решения. Далеко не всегда они оказывались эффективными.

Скорости и перегрузки в поворотах постоянно росли, что в итоге подтолкнуло FIA к действиям: в 1981 году последовал запрет эластичных «юбок» и фиксация минимальной величины дорожного просвета на отметке в 6 см.

 

Lotus 88 1981 twin chassis exploded view
Lotus 88 с двойным шасси, 1981 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Конечно, в командах пытались всеми силами сохранить преимущества «граунд-эффекта», предложив несколько новых решений.

Lotus 88 с двойным шасси стала ответом Колина Чепмена на фиксированный дорожный просвет. Машина должна была позволить обойти запрет, но так ни разу и не стартовала в гонках – по итогам тестов пилоты в один голос жаловались, что она ведет себя на трассе крайне непредсказуемо. 

В Brabham поступили иначе: разработали гидропневматическую подвеску, которая приподнимала шасси, позволяя без проблем пройти технические проверки – а затем вновь опускала его ближе к асфальту, когда гонщик выезжал из боксов.

Плоские днища и расцвет «турбомонстров»

Ground Effect (top) vs Flat Bottom (bottom)
Шасси с «граунд-эффектом» (сверху) и плоским днищем (снизу)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Так как запрет «юбок» не особенно помог, в 1983 году в FIA решились на новый радикальный шаг – обязали команды делать днище машин плоским. По сути, это положило конец использованию «граунд-эффекта» в том виде, в котором он всего несколькими годами ранее появился в чемпионате.

Renault RE40 blown diffuser
«Выдувной» диффузор Renault RE40

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Разумеется, конструкторы и не думали отказываться от прежних устремлений – и хотя теперь в их распоряжении по сути остались только диффузоры, количество генерируемой ими прижимной силы повышалось путем перенаправления выхлопных газов. Благо, с чем-чем, а с выхлопом у турбомоторов все было в полном порядке.

Начало 80-х стало в Ф1 временем большой политики. Превратившись из главы команды в коммерческого босса чемпионата, Берни Экклстоун приступил к активным действиям. Он делал из Формулы 1 глобальный продукт. И одной из задач британца было расставание с имиджем «смертельных гонок». Требовалось повысить безопасность.

Многочисленные перемены в правилах касались как пилотов, так и зрителей. Не остались в стороне и моторы, которые к середине десятилетия легко перевалили за отметку в 1000 л.с., а в пиковых режимах могли выдавать в полтора раза больше – это, напомним, с 1,5 литров рабочего объема.

FIA приступила к действию. Сначала были введены ограничения на количество топлива, затем постепенно снижалось максимальное давление наддува. К 1988 году объем бака составлял 150 литров, а турбины могли работать на отметке 2,5 бар. Со следующего сезона «турбомонстров» запретили окончательно.

1990-е – большой бизнес и внимание к безопасности

Самое начало нового десятилетия не принесло больших перемен: все шло так, как было в конце 80-х. Постепенно росло количество всевозможных ограничений, а также становилось все больше тестов и испытаний, призванных повысить безопасность.

Риск серьезных повреждений и даже гибели слишком долго оставался синонимом спорта. Ситуация зашла так далеко, что пришлось пересмотреть все компоненты – от конструкции машин до требований к автодромам.

Williams FW14B active suspension
Активная подвеска Williams FW14B

Иллюстрация: Джорджо Пиола

После запрета десятью годами ранее, в 1994-м в Ф1 вернулись дозаправки – и оставались частью Гран При до 2010-го. Но эти перемены выглядели незначительными на фоне полного запрета электронных систем помощи пилоту. Это привело к серьезным перестановкам в пелотоне. Williams, которая продвинулась гораздо дальше остальных в таких вопросах, как активная подвеска, антипробуксовочная и стартовые системы, оказалась отброшена назад.

Последняя «электронная» машина FW15с стала для своего времени настоящим техническим шедевром, позволявшим регулярно переигрывать соперников на трассах. Она пополнила список техники, которая была настолько быстра, что попала под запрет.

Но эти проблемы и близко не стояли с той трагедией, которая потрясла Williams и всю Формулу 1 на Гран При Сан-Марино в Имоле. Срезу за «черным уик-эндом» последовали оперативные меры, призванные сделать гонки еще более безопасными, в том числе ценой снижения скорости машин.

Benetton B194 1994 underside plank view
Benetton B194, вид снизу на контрольную планку. 1994 год

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Одна из основных новаций состояла в обязательном использовании специальной контрольной планки под днищем. Она увеличивала дорожный просвет и ограничивала возможности команд по манипуляциям с ним.

Повышенный износ планки после финиша приводил к дисквалификации. Кроме того, был наложен ряд ограничений на аэродинамические элементы, чтобы еще больше замедлить машину.

1995 regulation changes
Изменения в правилах 1995 года

Иллюстрация: Джорджо Пиола

В 1995-м последовали новые ужесточения. Были регламентированы геометрические размеры корпуса машины и ряда элементов, прежде всего антикрыльев.

Ограничения коснулись как длины, так и ширины многих деталей.

Cockpit template
Шаблон для проверки кокпита

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Новые меры повышения безопасности коснулись размеров кокпита, появления новых, более высоких боковых стенок для защиты головы пилота, и иных требований к передней структуре безопасности. Также стали строже требования к испытаниям защитной структуры вокруг пилота.

1998 chassis width changes
Изменения ширины шасси с 1998 года

Иллюстрация: Джорджо Пиола

До 1998-го продолжались многочисленные перемены, которые имели одну общую составляющую: ограничить свободу творчества конструкторов и сделать машины медленнее.

Общую ширину шасси ограничили 1 метром и 80 сантиметрами, было лимитировано общее количество доступных аэродинамических поверхностей. Все это сказалось на положении центра масс и кинематике подвески.

Grooved tyre specification (rear, left & front, right)
Спецификация шин с канавками (слева – задняя, справа – передняя)

Иллюстрация: Джорджо Пиола

Все эти меры были дополнены введением шин с канавками – это был еще один шаг FIA по снижению уровня сцепления, а с ним и скорости в поворотах.

Затем внимание оказалось приковано к тормозам – едва ли не впервые в истории в техническом регламенте были прописаны материалы для их изготовления, подробности конструкции и размеры. Ограничения оставили возможность использовать единственный суппорт с шестью поршеньками и диски максимальным диаметром 278 мм и толщиной 28 мм.

Присоединяйтесь!

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