Блог Ностальгия и модерн

«Мерседес» снова хакнул правила «Ф-1» – на этот раз рулевым управлением. Уникальная инновация для скорости на прямых

И, похоже, все законно!

В «Формуле-1» кипят предсезонные тесты – пора новинок и хитрых технических решений. На второй день испытаний в паддоке взорвалась нехилая бомба: на болиде шестикратных чемпионов мира из «Мерседеса» обнаружилась инновационная система, позволяющая менять развал-схождение колес путем толчка или вытягивания руля.

Еще раз: вот на что стоит обратить внимание.

На всякий случай в третий раз – исключительно момент работы с рулем и реакции на него колес.

Систему прозвали DAS – Dual Axis Steering (двухосное управление). Может, ее действие и кажется незначительным, но конкуренты и болельщики моментально заподозрили «Мерседес» в нарушении правил: активная подвеска вместе со сложными гидравлическими элементами давно запрещена. Да и в остальном «Формула-1» еще никогда не видела такого решения – и в подобных случаях всегда возникают сомнения насчет законности.

Тем более, что инновация чемпионов и правда гарантирует дополнительные возможности: снижение лобового сопротивления (и, соответственно, повышение скорости) на прямых, контроль за настройками и температурой шин, а также небольшой буст темпа в квалификациях.

Сейчас объясним, как она работает, для чего нужна и грозит ли «Мерседесу» бан от Международной автомобильной федерации.

Систему разработали для выработки компромисса по настройкам

Болиды «Формулы-1» неспроста считаются быстрейшими в мире. Но достигается это не только благодаря потрясающей скорости на прямых – здесь авто из Гран-при точно проиграет многим драгстерам и даже некоторым серийным машинам вроде «Бугатти» Chiron. Главная сила болидов – темп и сцепление в поворотах.

И для достижения оптимальных скоростей в виражах машины «Формулы-1» настраивают особым образом – помимо специального аэродинамического обвеса в ход идет даже максимизация сцепления через поиск идеального положения шин. Для сокращения угла поворота руля (хотя бы минимального) колеса устанавливают под небольшим положительным углом к оси машины – на английском это называется toe-out. Вот как это выглядит.

Чаще всего колеса еще и наклоняют вовнутрь относительно машины – это называется negative chamber (отрицательный развал-схождение).

Зачем это нужно? Просто в такой конфигурации переднее внутреннее колесо уже смотрит в поворот нужным образом, и потому в процессе движения требуется чуть меньший заворот руля. Также при вхождении в вираж на него выпадает чуть меньше загрузки (как и на заднее) – а следовательно, шины меньше нагреваются и изнашиваются при сохранении прежней скорости. Отрицательный развал-схождение вместе с toe-out – абсолютный гоночный мастхэв, используемый десятилетиями.

Но почему же угол и наклон так малы? Дело в прямых – на них установленные подобным образом колеса вступают в более активный контакт с асфальтом (как и в обычной машине при движении прямо со слегка повернутым рулем), быстрее перегреваются и изнашиваются. Также они повышают лобовое сопротивление и производят больше турбулентного воздуха, с которым приходится справляться аэродинамическому обвесу.

Для ровных отрезков дороги (которых в «Ф-1» тоже немало) идеальные настройки – это полностью нейтральная конфигурация без малейших отклонений. Именно поэтому toe-out никогда не превышает 0,5 мм, а развал-схождение редко когда забирается дальше двух градусов. Поиск идеального баланса данных значений – настоящий квест для команд «Формулы-1» в каждом новом Гран-при.

И инновация «Мерседеса» как раз призвана решить эту проблему. При выходе с поворота и разгоне чемпионы предлагают своим пилотам толкать руль вовнутрь машины, «расправляя» колеса до ровного состояния и предотвращая перегрев и потерю скорости из-за лобового сопротивления и турбулентного воздуха. Перед зоной торможения же Льюис Хэмилтон с видео тащил руль на себя и возвращал настройки для поворотов, сохраняя преимущества в сцеплении и контроле за температурами. Переключение между двумя пограничными конфигурациями, компромисс между которыми искали десятилетиями – ну разве не гениально?

Кажется, все легально

Инновация нового болида «Мерседеса» возбудила подозрения вообще у всех сразу в нескольких направлениях регламента: прямого запрета на активные аэродинамические элементы и не менее прямого запрета на активную подвеску, меняющую положение колес специальными гидравлическими схемами.

Однако шедевр от немецких инженеров, похоже, пролетает мимо обоих пунктов. Все-таки из всего болида при задействовании системы меняют положение только колеса, которые ну никак нельзя назвать «аэродинамическими элементами»: на них нет деталей обвеса, они у всех одинаковые и в принципе не задумывались как средства гененирования прижимной силы. Да, у тормозных воздуховодов обычно есть мелкие закрылки и рассекатели, но доказать пользу системы в смысле прокачки этого аэродинамического пакета будет очень сложно – и преимущество (если оно и есть) окажется практически неразличимым.

Подозрения в области подвески чуть более предметные (все-таки пилоны, меняющие toe-out и развал-схождение – ее части), но и в них есть оговорки. К примеру, пункт правил 10.2.1 запрещает менять положение колес любым системам, которые создают дополнительные степени свободы центру колес – но поскольку работа руля в данном случае никак не влияет на крепление колес и оси их вращения. Дорожный просвет при работе DAS тоже не меняется, так что забанить эту систему по 10.2.1 формально не выйдет.

В 10.2.2 запрещено любое вмешательство активной системы в любую часть подвески – но инновацию «Мерседеса» вполне можно выполнить в механическом виде (то есть приводить ее в действие силой рук пилота). Индикатор MARKER на дисплее Хэмилтона в данном случае просто сообщает о произведенных изменениях.

Пункт 10.2.3 посерьезнее: он напрямую запрещает внесение изменений в настройки подвески, пока машина в движении. Это сложный момент: с одной стороны, какие-то детали и правда меняют положение, двигая колеса. Но с другой стороны, корректировать конфигурацию настроек теоретически могут те же самые пилоны, которые передают направление движения колесам в повороте. Тогда забанить систему будет нельзя – иначе придется запрещать вообще все машины за способность заворачивать. Здесь все решат детали конструкции DAS (они пока не ясны) и их трактовка ФИА.

Однако поскольку действие инициируется рулем, то, скорее всего, система попадет под пункт «рулевое управление» – 10.4 в техническом регламенте. Там главное правило гласит, что нельзя менять направление движения более чем двух колес – судя по всему, этот пункт выполняется (изменения развала-схождения задних колес никто не заметил), а про количество осей там ничего не сказано.

Похоже, «Мерседес» просто нашел самую настоящую серую зону регламента – при составлении правил никто не подумал о подобной трактовке.

Что же говорит ФИА?

«Эта система – не новость для них, – рассказал технический директор «Мерседеса» Джеймс Эллисон. – Мы уже некоторое время обсуждали с ними эту тему».

В конце концов, команды могут что угодно возить на тесты – у Международной автомобильной федерации есть право вмешаться и расчехлить банхамер только при протесте против нелегальных деталей на официальном Гран-при. До гонки в Австралии официальная позиция технических делегатов останется загадкой.

Все, «Мерседес» выиграл? Сезон окончен?

После обнаружения DAS среди болельщиков моментально укоренилось мнение в неизбежности седьмого титула команды из Бракли. Не то чтобы это было абсолютно невозможно, но выдавать Хэмилтону и Вольффу по новому кубку немного поспешно: просто новая система вообще не гарантирует «Мерседесу» побед в гонках. Она больше квалификационная и рассчитана на максимизацию результата на одном быстром круге.

Дело в работе современных покрышек от «Пирелли»: ключ к успеху в гонках – в эффективности их прогрева. Он должен быть равномерным и соответствовать узким температурным окнам, причем нельзя просто сходу выжать необходимые 100-120 градусов по Цельсию: внутренность шины прогревается немного медленнее. Если же показатели на поверхности шины сильно превышают температуры внутри – начинается пузырение резины, а на покрышке появляются «волдыри», снижающие пятно контакта с асфальтом, и сцепление падает.

Но бывает и другой случай: пилот атакует на полную, не достигнув температурного окна даже на поверхности шины. Тогда начинается гранулирование: резина собирается в мелкие «островки» и тоже снижает сцепление.

Это и есть два главных сценария повышенного износа покрышек в современной «Формуле-1» – и DAS не помогает в борьбе с ними. Напротив, резкие перемещения шины по асфальту прямо перед точкой торможения (при возвращении отрицательного развала-схождения) вызовет внезапный скачок температуры на поверхности – можно приравнять это к мини-блокировке колеса. На низкой скорости подобное не опасно, но систему явно планируют применять в конце длинных прямых (под них ее и делали) – а там скорости достигают 300-330 км/ч. С ними температурный скачок окажется уже очень приличным – и если один или два использования не приведут к пузырению, то постоянные американские горки с градусами по Цельсию во время длинного отрезка на каком-нибудь «медиуме» уже могут таить опасность.

Конечно, в 2019-м «Мерседес» проявил себя лучше всех по части работы с покрышками и нормализации температур, но в любом случае постоянное использование DAS означает рост нагрузки на резину на длинной дистанции. Так что, скорее всего, Хэмилтон и Боттас будут использовать инновацию только при необходимости выдать максимально быстрый круг или два: например, перед и после пит-стопов и в квалификациях. Новинка даст им больше возможностей по опережению соперников, но точно не станет причиной адского доминирования и десятков побед. В отличии от хитрой подвески, меняющей дорожный просвет в крутых медленных поворотах, или получитерского воздуховода в задней колесной оси, охлаждающей задние шины в обход прямого запрета на подобные системы в регламенте (который, к слову, никто не осмелился скопировать).

«Мерседес» обманул правила «Формулы-1»: хитрое решение проблемы перегрева шин гарантирует победы в 2019-м

Эта деталь сильнее всех повлияла на чемпионскую гонку «Ф-1» в 2019-м. Показываем, как она работает

«Мерседес» рвет «Формулу-1» не только из-за классной передней подвески. Огромное преимущество дает еще одна деталь

У действующих чемпионов и без DAS полно мощных инструментов для доминирования. Если уж и паниковать – то точно не из-за нее.

Cередняк «Формулы-1» привез на тесты точную копию чемпионского «Мерседеса». Слишком много сходства в деталях

Первые тайные заметки Леклера о новой «Феррари» случайно попали в телетрансляцию тестов «Ф-1». Мы их расшифровали

Фото: globallookpress.com/Javier Martinez De La Puente/Keystone Press Agency; Gettyimages.ru/Mark Thompson, Rudy Carezzevoli, Peter Fox, Charles Coates

Автор

Комментарии

  • По дате
  • Лучшие
  • Актуальные
  • Друзья