Ностальгия и модерн
Блог

Болид «Формулы-1» замедляется с 350 до 130 км/ч за 1,5 секунды. Знаете, как тормозят «Приора» и «Порше»?

Гоночная магия против обычных машин.

На трассах вроде Сингапура или Монако пилот проводит 23 процента времени круга нажимая не на педаль газа, а на тормоз. Часто роль замедляющих систем не оценивается по достоинству, но огромное преимущество во времени можно получить путем плотной работы с тормозами — такой же, как и над двигателем или шасси.

Представьте одну из самых жестких точек торможения в календаре «Формулы-1» – 13 поворот на трассе в Монреале.

На середине прямой машины достигают скорости 339 км/ч, а к ее концу числа на спидометре и вовсе подбираются до 350 км/ч. Десять лет назад для сброса 200+ км/ч болиду требовалось замедляться 117 метров, а теперь тормозной путь сократился всего до 97 метров – на входе в шикану перед «Стеной чемпионов» скорость не превышает 150 км/ч, так что любое авто сбрасывает эти 200 км/ч всего за 1,5 секунды!

Выходит, за секунду болид замедляется аж на 150 км/ч – умопомрачительная эффективность.

Другие улучшения в тормозных системах за последнее десятилетие

Конечно, некоторое уменьшение тормозного пути можно объяснить повышением скорости на апексе, но с другой стороны максимальная скорость перед точкой торможения тоже увеличилась. Непреложный факт только один: тормоза должны поглотить мощность, равный примерно 2100 кВатт — в то время как электрический эквивалент всей мощности мотора составляет примерно 740 кВатт. То есть тормоза должны за 97 метров обработать мощь почти трех (2,8) самых продвинутых двигателей на планете!

Весь чудовищный объем энергии уходит в тепло. Диск начинает замедление при температуре примерно 500 градусов по Цельсию, а к моменту, когда пилот отпускает педаль газа, температура поднимается до 1200 градусов и достигает показателей расплавленной лавы из вулканов.

Неудивительно, что иногда тормоза натурально загораются от нагрузок — например, на машине Александра Албона из «Торо Россо» подобное произошло на Гран-при Китая, а затем то же самое повторилось на болиде Даниила Квята в Азербайджане.

Но охлаждать диск нужно не только из-за желания достигнуть максимальной эффективности — его целостность тоже крайне важна.

Диск и колодки делают из карбона. Волокно очищается целых две недели при высочайших температурах в процессе пиролиза. Он выжигает любой органический связующий материал в структуре волокна, оставляя лишь чистый углерод с небольшими пустотами. Затем заготовку подвергают уплотнению под высоким давлением и температуре в течение нескольких недель — лишь тогда формируется материал необходимой твердости и прочности. Ему затем и придают нужную форму для диска или деталей.

После такой жесткой обработки можно не бояться механического износа (разве что на очень низких температурах) — главным врагом тормозов становится окисление. Оно начинает происходить при температурах свыше 650 градусов и жестких нагрузках. Именно из-за этого конструкцию тормозов постоянно пересматривают и усложняют — чтобы добиться оптимального распределения подверженного окислению материала и избежать внезапных отказов.

Десять лет назад в диске было 200 охлаждающих отверстий. Сегодня на деталь толщиной 2,5 cм приходится целых 1400 проемов.

Главная идея заключается в более мелких по диаметру, но глубоких (теперь 130 мм) отверстиях: они увеличивают площадь, по которой продувается воздух для охлаждения. Но из-за чрезмерной сложности современной конструкции фрезеровка лишь одного элемента составляет теперь целых 14 часов.

Также благодаря отверстиям тормоза удалось сильно облегчить: один современный диск весит всего 1,2 кг, в то время как такая же по толщине цельная деталь весила бы 7 кг. Очень помогает при торможении, поскольку при сбросе такой скорости на машину действует перегрузка примерно в 5g — если бы конструкцию не облегчили, то деталям пришлось бы сталкиваться с силами, равноценными давлению 35 кг, а не всего 6 кг, как сегодня.

Но машина замедляется не только благодаря трению карбоновых деталей. Как только гонщик на скорости 320 км/ч поднимает ногу с педали газа, на него сразу же начинает действовать аэродинамическое лобовое сопротивление силой 0,9G. Также болид перерабатывает в энергию 120 кВатт мощности и заряжает ими аккумулятор.

Инновационные тормоза «Ред Булл» – лучшие в истории «Формулы-1». Объясняем, почему

Эта уникальная деталь «Мерседеса» – главный фактор их побед в 2019-м. Объясняем, как она работает

В «Формуле-1» критичны любые мелочи. На кроссовках Хэмилтона даже укоротили шнурки ради скорости

Источник: Autosport

Фото: globallookpress.com/Hoch Zwei/ZUMAPRESS.com; Gettyimages.ru/Clive Mason; instagram.com/f1; autosport.com

35 комментариев

Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Мне кажется инфографика с торможением не вполне корректна. В том плане, что ни Лада, ни Хенде до скорости 330+ не разгонятся. Но а если бы им это удалось, то им пришлось бы останавливать машину не 2,5 а все 6 секунд, потому что с увеличением скорости количество кинетической энергии, которую надо "погасить" тормозами, геометрически увеличивается.
Чтоб смотрелось правдиво стоит сравнивать одинаковые скорости, например остановку со 150 до 0. Вот там были бы реальные цифры, и, я думаю, меньше секунды у болида.
+101
0
+101
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
За счёт больших колёсных дисков которые будут в будущем,по идеи и тормоза должны ещё круче стать,а значит и время прохождения круга уменьшится на пару секунд.Мечта на ф1 прокатится и ощутить этот перегруз тормозами.
+31
-1
+30
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
если авторы считают, что торможение 300-150 - это то же самое, что 150-0 (а откуда еще могло взяться сравнение с приорой и солярисом?), то советую посмотреть формулу кинетической энергии за 8 класс. да и зачем вообще мерить тормозной путь секундами вместо метров?
+29
0
+29
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ссылка на источник указана, она кликабельна. Но если у вас нет пэй-уолл, то вот the brakes start life with a carbon fibre preform that’s purified over a period of about two weeks at high temperature through a process known as pyrolysis. This burns off any organic binder material in the carbon fibre layup, leaving a very pure carbon but with voids in the material.
спасибо!
скажем так - журналисты Autosport смешали в кучу коней и людей.
пиролиз - это один из процессов первого этапа производства высококачественного волокна - из основных 3х, длится долго, но отнюдь не две недели :-)
насчёт органики - они почему-то пишу уже о композите :-) который всё-таки никто не выжигает - он производится мало-мало по-другому
с другой стороны - технологии пр-ва УВ и композитов на его основе - это довольно закрытая тема - и производители старательно сохраняют свои технологические секреты
но у журналистов Autosprt получилось классическое "учёный изнасиловал журналиста" :-)
+25
0
+25
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
перефразируя...
есть три вида лжи:
ложь, большая ложь и инфографика.

Как можно сравнивать торможение с 350 до 200 и с 180 до 30.
еще и разных по весу машин.
+10
0
+10
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
//Волокно очищается целых две недели при высочайших температурах в процессе пиролиза. Он выжигает любой органический связующий материал в структуре волокна, оставляя лишь чистый углерод с небольшими пустотами. //
а)а где можно ознакомиться с вот этим прелестным текстом про двухнедельный пиролиз?
б) с каких пор ПАН (основа почти 90% углеродных волокон, в том числе и самых лучших - Т800-Т1000) стал содержать органику?
+7
-1
+6
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Про то что тормозной путь (и время) квадратично зависят от скорости есть даже в билетах в экзаменах на права. Т.е. человек, пишущий про f1, либо не умеет водить, либо купил права...
+6
0
+6
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Vitaliy Penkovskiy
Мне кажется инфографика с торможением не вполне корректна. В том плане, что ни Лада, ни Хенде до скорости 330+ не разгонятся. Но а если бы им это удалось, то им пришлось бы останавливать машину не 2,5 а все 6 секунд, потому что с увеличением скорости количество кинетической энергии, которую надо "погасить" тормозами, геометрически увеличивается. Чтоб смотрелось правдиво стоит сравнивать одинаковые скорости, например остановку со 150 до 0. Вот там были бы реальные цифры, и, я думаю, меньше секунды у болида.
Ну 6 это тоже не факт)))На 330+ Лада и Хенде могут просто включить режим авторазбора автомобиля
+4
0
+4
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Edward Ilyin
А зачем измерять тормозной путь в метрах? Секунды покажут реальную разницу во времени на круге. А что покажут метры?
не покажут секунды разницу на круге, т.к. с более эффективными тормозами сдвигается ближе к началу поворота точка торможения и скорость в этой точке (она выше, т.к. от начала разгона до точки торможения при неизменной динамике проходит больше времени). там, где старая машина уже тормозила, новая еще ускоряется, поэтому разница на круге будет выше, чем разница во времени торможения 300-150. плюс динамика торможения, скорее всего, тоже разная, а цель - не просто сбросить скорость за сколько-то секунд, а сбросить скорость к определенной точке, где начинается новый разгон. и любой гонщик определяет точку торможения метрами (координатами), а не секундами с момента начала разгона/до окончания торможения
+3
0
+3
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
2,5 см а не мм, исправьте!
+3
-1
+2
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Пользователь заблокирован
Невозможно на Приоре сбросить 150км ни за 2 ни за 3 секунды, как человек у которого были 4 приоры говорю вам она перевернется если постараться сделать такое) и то что Хендай типа сбрасывает медленнее приоры тоже бред, Хендай конечно та ещё телега но она тормозит лучше приоры) инфографика больше похожа на рекламу чем на реальные цифры)
+5
-3
+2
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Читал как-то, что одно из профессиональных заболеваний гонщиков — карбоновая пыль от тормозов в легких. Так же читал, что это не достоверная информация. Кто прав, подскажите, ежели кто в курсе. Так-то вроде звучит правдиво.
+1
0
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Спасибо, на одном дыхании прочёл! Только вот вопрос. Торможение с 330 до 180 и со 150 до 0 - это разве одинаковые и сравнимые вещи? Я не эксперт, мне просто интересно))
+1
0
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Vitaliy Penkovskiy
Мне кажется инфографика с торможением не вполне корректна. В том плане, что ни Лада, ни Хенде до скорости 330+ не разгонятся. Но а если бы им это удалось, то им пришлось бы останавливать машину не 2,5 а все 6 секунд, потому что с увеличением скорости количество кинетической энергии, которую надо "погасить" тормозами, геометрически увеличивается. Чтоб смотрелось правдиво стоит сравнивать одинаковые скорости, например остановку со 150 до 0. Вот там были бы реальные цифры, и, я думаю, меньше секунды у болида.
mv2
Разница в 300-150 и 150-0 в 3 раза.
надо еще и разницу веса учитывать.
+2
-1
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
круто... лава уже после извержения достигает температуры 1200 и ниже, а так то больше 2000 цельсия...
+1
0
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ _q53_
Про то что тормозной путь (и время) квадратично зависят от скорости есть даже в билетах в экзаменах на права. Т.е. человек, пишущий про f1, либо не умеет водить, либо купил права...
Время - не зависит.
+1
0
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Графика с торможением не то что не вполне корректна, она не соответствует действительности вообще.
Время торможения считается по элементарной школьной формуле t=dV/a, где dV - дельта скоростей (150кмч, т.е. около 42мс), а а - это ускорение замедление в м/c2. 
И с некоторыми допущениями не особо важно 300-150 дельта скорости или 150-0 если эффективности тормозов достаточно для создания нужного замедления. 

 А максимум как можно замедлить авто - это добиться максимального замедления пока держат шины на торможении. В F1 - это 4-5 g на торможении. 

Подставьте эти цифры в формулу и вы увидите эту самую секунду. 

 На гражданских машинах шина если держит более 1g - это уже редкость. Так что хоть приора хоть солярис - это 4 секунды!
Если взять 911 gt3 rs и он будет в сликах на асфальте, ну 1.6g он на торможении может выдержать, ну хорошо 1.7 :) (это просто ну максимум что я видел в машине TCR, а она шустрее чем gt3 rs) это 2.5 секунды минимум.
+1
0
+1
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Разве Приора - обычная машина?
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Vitaliy Penkovskiy
Мне кажется инфографика с торможением не вполне корректна. В том плане, что ни Лада, ни Хенде до скорости 330+ не разгонятся. Но а если бы им это удалось, то им пришлось бы останавливать машину не 2,5 а все 6 секунд, потому что с увеличением скорости количество кинетической энергии, которую надо "погасить" тормозами, геометрически увеличивается. Чтоб смотрелось правдиво стоит сравнивать одинаковые скорости, например остановку со 150 до 0. Вот там были бы реальные цифры, и, я думаю, меньше секунды у болида.
Замечание не вполне корректно, речь шла об изменении (уменьшении) скорости на 150 км/ч. Поэтому и изменение энергии без учёта разницы масс одно и тоже.
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Vitaliy Penkovskiy
Мне кажется инфографика с торможением не вполне корректна. В том плане, что ни Лада, ни Хенде до скорости 330+ не разгонятся. Но а если бы им это удалось, то им пришлось бы останавливать машину не 2,5 а все 6 секунд, потому что с увеличением скорости количество кинетической энергии, которую надо "погасить" тормозами, геометрически увеличивается. Чтоб смотрелось правдиво стоит сравнивать одинаковые скорости, например остановку со 150 до 0. Вот там были бы реальные цифры, и, я думаю, меньше секунды у болида.
Абсолютно! Тем более, как мы видим, Солярис за 2.5 секунды способен скинуть лишь 40 км/ч от своей и без того максимальной скорости
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Alex Alex
//Волокно очищается целых две недели при высочайших температурах в процессе пиролиза. Он выжигает любой органический связующий материал в структуре волокна, оставляя лишь чистый углерод с небольшими пустотами. // а)а где можно ознакомиться с вот этим прелестным текстом про двухнедельный пиролиз? б) с каких пор ПАН (основа почти 90% углеродных волокон, в том числе и самых лучших - Т800-Т1000) стал содержать органику?
Ссылка на источник указана, она кликабельна. Но если у вас нет пэй-уолл, то вот

the brakes start life with a carbon fibre preform that’s purified over a period of about two weeks at high temperature through a process known as pyrolysis. This burns off any organic binder material in the carbon fibre layup, leaving a very pure carbon but with voids in the material.
+2
-2
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ StarsAndArrows
За счёт больших колёсных дисков которые будут в будущем,по идеи и тормоза должны ещё круче стать,а значит и время прохождения круга уменьшится на пару секунд.Мечта на ф1 прокатится и ощутить этот перегруз тормозами.
Что ж они тогда до сих не додумались тупо увеличить диаметр дисков?
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
"Также благодаря отверстиям тормоза удалось сильно облегчить: один современный диск весит всего 1,2 кг, в то время как такая же по толщине цельная деталь весила бы 7 кг. Очень помогает при торможении, поскольку при сбросе такой скорости на машину действует перегрузка примерно в 5g — если бы конструкцию не облегчили, то деталям пришлось бы сталкиваться с силами, равноценными давлению 35 кг, а не всего 6 кг, как сегодня."
К сожалению, ничего не понял
Каким деталям? С какими силами? Причем тут 5g? Почему бы тогда не сказать о весе авто, который из 700 кг становится равным 3 тоннам. Это было бы тоже непонятно, но цифры масштабнее. Т.е. колесам надо держать вес в 2-3 тонны по направлению вперед движению. Но диски? куда они отрицательно ускоряются? т.е. они "держат" 3 тонны, по 750 кг каждый, но проблемой стали какие-то 35 кг?

И про 5g.
Как получили это значение?
" любое авто сбрасывает эти 200 км/ч всего за 1,5 секунды!
Выходит, за секунду болид замедляется аж на 150 км/ч – умопомрачительная эффективность."
Расчет также сомнительный - у меня получилось -200/1,5=-133 км/ч/с. или 37 м/с2.
3.8g. Ладно, добавим "гравитацию" с перпендикулярным "перегрузке" векторе. 3.9g. ОК, еще + аэродинамическую прижимную силу +0.9 g, направленную, как и гравитация, вниз. 4,2g.
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Ответ Vitaliy Penkovskiy
Там снизу формулу привели, почитай. Даже если не учитывать массу(пусть будет одинаковой), скорость в квадрате, т.е. все равно не одно и тоже.
Согласен. Только тыкать не надо...
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Познавательно. Было бы интересно еще глянуть на сравнение не только тормозных путей, а других характеристик болидов ф1, обычных авто и спорткаров (тот же порше 911 гт3, бмв i8 и т.д.).
0
0
0
Возможно, ваш комментарий нарушает правила, нажмите на «Отправить» повторно, если это не так, или исправьте текст
Показать все комментарии
Укажите причину бана
  • Оскорбление
  • Мат
  • Спам
  • Расизм
  • Провокации
  • Угрозы
  • Систематический оффтоп
  • Мульти-аккаунтинг
  • Прочее
Пожаловаться
  • Спам
  • Оскорбления
  • Расизм
  • Мат
  • Угрозы
  • Прочее
  • Мультиаккаунтинг
  • Систематический оффтоп
  • Провокации
Комментарий отправлен, но без доната
При попытке оплаты произошла ошибка
  • Повторить попытку оплаты
  • Оставить комментарий без доната
  • Изменить комментарий
  • Удалить комментарий