Все команды «Ф-1» скопировали революционное решение «Феррари». Технический эксперт объяснил причины
Оно стало мастхэвом.
В новый сезон 2019 года все команды вошли с поразительным единодушием: практически все технические штабы скопировали либо так или иначе адаптировали концепцию «высокого бокового понтона и небольшого входного отверстия для вентиляции», представленного в «Феррари» еще в 2017-м (а «Альфа Ромео» и вовсе пошел чуть дальше по части агрессивности). Даже «Мерседес» «приподнял» свои воздуховоды вверх, хоть и постарался сохранить старую форму отверстий (их решение скопировал «Рейсинг Пойнт»). Сама же «Феррари» при этом слегка отошла от философии минимальных боковых радиаторов, чуть увеличив отверстия для вентиляции — но в целом система теперь полностью доминирует в паддоке.
Почему же она понравилась всем настолько, что через сезон после ее презентации не осталось команд, проигнорировавших бы новинку? Все объясняет авторитетный технический эксперт Крэйг Скарборо (текст написан в 2018-м, но он до сих пор не потерял актуальности).
«Основное преимущество концепции «высокого понтона» заключается в повышении аэродинамической эффективности, но немного не там, где все думают. Многие думают, что главным фактором является форма и расположение воздухозаборника — и да, он находится выше, и множество закрылков направляют в него воздух и понтон воздух, чем определенно помогают эффективности. Но дело не только в этом — главная разница заключается в увеличившимся пространстве под воздухозаборником — благодаря ему выходит большая «подрезка» понтона. «Феррари» же представила в 2017-м самую высокую входную систему в истории — раньше данная система почти не видела изменений целые десятилетия.
Ее новая более глубокая форма собирает воздушный поток и перенаправляет по нижней кромке боковой части болида. Дополнительный поток используется для создания большего давления на днище в задней части машины. Так улучшается производительность диффузора и его взаимодействие с шинами — особенно в свете пониженного давления позади кромки днища, создаваемой закрылками и рассекателями. В таких условиях широкое заднее антикрыло, генерирующее много лобового сопротивления, можно уменьшить или перенастроить для получения большей скорости на прямых без критического уменьшения прижимной силы.
Понтоны
Вот как они выглядят изнутри — много электроники, деталей для охлаждения и прочего оборудования.
Для начала нужно понять, что вообще скрывается в понтонах — серия различных радиаторов от силовой установки и боксы с контролирующей электроникой. Для охлаждения всего этого нужны входные и выходные отверстия для воздуха — также потоки нужно направить на радиаторы точно так же, как и вокруг машины с помощью специальной формы корпуса. Кроме того, передняя сторона понтона содержит устройство безопасности для защиты гонщика от боковых ударов — его называют SIPS. С ней понтоны представляют собой настоящую головную боль для специалистов по аэродинамике, поскольку гарантируют мощное возмущение аэропотоку, в то время как конструкторы мечтают о чистом и спокойном движении воздуха на диффузор для генерирования прижимной силы. За последние годы боковые понтоны последовательно уменьшали, оптимизируя внутреннюю компоновку оборудования для перенаправления большего объема воздуха в заднюю часть машины.
Регламент
Max sidepod height – максимально разрешенная правилами высота понотона
Upper SIPS – верхняя часть системы SIPS
Inlet – входное отверстие воздуховода
Undercut – «подрезка» понтона для его аэродинамической эффективности
Radiators – радиаторы
Lower SIPS – нижняя часть системы SIPS
Система «Мерседеса» из 2017-го слева (к 2019-му немцы все-таки немного подняли свои входные отверстия, создав гибрид двух концепций), система «Феррари» из 2017-го справа. Разница в размере «подрезок» указана пунктиром.
Правила, ограничивающие данную зону, по большей части регламентируют только высоту корпуса понтонов (600 мм) и размер систем SIPS.
Расположение всех SIPS в болиде.
Размер каждого элемента данной системы определена регламентом с 2014 года, но они производятся и располагаются командами самостоятельно. Изначально данная конструкция разработана «Марусей» при последовавшей оптимизации схемы от «Ред Булл» под руководством ФИА. Одна из «перекладин» смонтировала на уровне днища, в то время как правила предоставляют пространство в 120 мм для определения ее местоположения. Для второй «перекладины» регламент также предусматривает 120 мм «вертикального окна» для расположения относительно самой высокой части понтона — то есть конструкторам доступны 400-520 мм пространства относительно днища на их усмотрение.
В 2017 году большинство понтонов были уже разрешенных по правилам. Также ими не запрещено конструировать любую форму данных элементов — лишь основная часть понтонов, направленная назад, ограничена правилами минимальной кривизны — они же не позволяют добавлять какие-либо «плавники» либо закрылки.
Решения
«Средний» понтон
Over the top – воздушный поток обтекания сверху
Cooling – поток в систему охлаждения
Undercut – поток по «подрезке» на днище
Типовая конструкция для болида, заключающаяся в расположении воздуховода между системами SIPS – в соответствии с ними верхняя перекладина располагается максимально высоко, а входное отверстие расположено под ней. Из-за ограничений регламента понтон в таком случае никак не сделать выше — а значит, и нельзя заполнить полезное пространство в 600 мм для корпуса. Так над SIPS остается незадействованные площади, куда часто ставили «плавники» или горизонтальные рассекатели для обтекания понтона.
«Высокий» понтон
Данную систему «Феррари» и представила в 2017-м. Здесь высший SIPS «утоплен» максимально низко, а входное отверстие располагается над ним, что очень важно — поскольку такая конструкция позволяет задействовать все 600 мм разрешенного регламентом пространства — на целых 80 мм больше, чем у традиционного «среднего» понтона. В результате «подрезка» оказывается более объемной — и тогда воздух через нее лучше доходит до задней части и значительно повышает эффективность диффузора. Также данная система позволяет сделать понтон более компактным, что также улучшает аэродинамику.
Также такое решение сдвигает центр тяжести вниз из-за понижения позиции SIPS — тогда ему требуются усилительные конструкции для перенаправления ударных нагрузок в шасси. Они как раз и играют роль балласта.
Это мастхэв
Система дает хорошую прибавку в аэродинамической эффективности и других сферах автомобилестроения, но не является откровенно ключевой в общей производительности машины. Машины с другой конструкцией не превратятся в тыкву. Тем не менее, за последний сезон идея показала себя настолько хорошо, что буквально все команды так или иначе переработали свои болиды с учетом ее сильных сторон. Можно смело сказать, что «Феррари» совершила одну из сильнейших технических революций в «Формуле-1» за последние пять лет.
«Новая «Феррари» невероятна». В год 90-летия Скудерия надеется стать лучшей
Вот как работает инновационная подвеска «Феррари». Эффект видно невооруженным взглядом
Источник: DriveTribe
Фото: Gettyimages.ru/Dan Istitene