Как делают болиды Формулы-1?

© Getty Images/Red Bull Content Pool

Формула-1

Побывай за кулисами и раскрой секреты создания болидов Формулы-1 – от схемы на экране компьютера, до гоночной трассы – вместе с техническим директором Toro Rosso Джеймсом Кеем.

Автор Matt Youson

Читать 6 минОпубликовано 04.05.2018 · 13:50 UTC

Джеймс Кей проведет для нас специальную экскурсию по заводу Scuderia Toro Rosso и расскажет, как болиды Формулы-1 проходят путь от экрана компьютера до гоночной трассы. Смотри видео ниже:

3 мин.

How to make an F1 car

Toro Rosso shows us how an F1 team is in a constant development cycle.

В чем у Формулы-1 нет конкурентов – так это в области разработок. В непрерывном цикле разработки, от проектирования до изготовления, задействована команда Формулы-1, состоящая из сотен человек (450 в подразделении Toro Rosso в Фаэнце и еще больше почти во всех других) и круглый год неустанно работающая над усовершенствованием болидов. Орудием усовершенствования служит завод, хотя назвать его «заводом» не вполне справедливо. На самом деле, это настоящая машина, созданная с единственной целью: непрерывное создание все более быстрых гоночных болидов.

Проектирование

Цикл стартует, как и положено, с проектирования – однако за этим словом кроется множество процессов, разделенных между сотнями сотрудников технического отдела. Проектирование начинается с определения первых принципов: решения, которые принимаются старшими сотрудниками, определяющими основы, в соответствии с которыми будет создан новый болид. Какая подвеска будет использована? Какой длины будет колесная база? Отсюда расходятся несколько путей: несколько команд работают над подвеской, гидравликой, коробкой передач и другими системами. Команды-внутри-команд проводят испытания (виртуальные и реальные) разработанных конструкций, проходящих циклы усовершенствования до тех пор, пока они не будут утверждены. Тем временем другие конструкторы работают над интеграцией и компоновкой различных элементов. Все это упаковывается в монокок, созданный подразделением аэродинамики. В целом его свойства и внешний вид зависят от созданной ранее «начинки» болида.

Автоматизированное проектирование и производство

Design of an F1 car

© GramaFilm/RBMH

Хоть немало эксцентричных личностей (обычно больших начальников) предпочитают по старинке использовать механический карандаш и чертежную доску, на самом деле, почти все работы по проектированию ведутся в системах автоматизированного проектирования (CAD). Как только созданные в CAD модели утверждены, чертежи могут быть преобразованы в инструкции системы автоматизированного производства (CAM) для раскроечных и фрезеровальных станков.

Если команда Формулы-1 может использовать готовую деталь, она так и поступит, но в большинстве случаев это невозможно. В гонках все основано на индивидуальном подходе, и особую ценность приобретают легкие высокопрочные детали, практически не встречающиеся во внешнем мире. Поэтому токарные станки с ЧПУ и пятиосные обрабатывающие центры в производственных цехах работают без остановки.

Каждая команда в Формуле-1 работает над двумя болидами, но стараются изготовить четыре-пять шасси, чтобы наблюдать за ними в течение года. В прошлом их было еще больше – команды могли создавать до 10 болидов – но с учетом ограниченных возможностей для испытания, считается, что четырех болидов достаточно для одного сезона. Впрочем, это число дает неверное представление о масштабе производства. Болид Формулы-1 не выезжает на гоночную полосу в одной и той же конфигурации дважды, фактически, он редко не подвергается постоянным изменениям. Новые детали идут нескончаемым потоком: команда постоянно совершенствует конструкцию, делая ее компоненты легче, прочнее или полезнее для аэродинамики болида. Недавно один старший конструктор подсчитал, что его команда вносит около 20 000 изменений в конструкцию болида с момента запуска в феврале и до последней гонки в ноябре. Это означает, что в машинном зале никогда не бывает тихо.

Углеволокно

Carbon fibre

© GramaFilms/RBMH

Верный товарищ машинного зала – мастерская углеродных композитов. В Формуле-1 углеволокно используется с 1970-х годов для производства элементов корпуса и антикрыла. Оптовые закупки материала начались в 1980-х годах, когда были созданы суперпрочные углеволоконные монококи (сегодня их называют «блоками выживания» в FIA и «бочками» – все остальные). Хотя впоследствии углеволокно стали использовать и в обычных автомобилях и пассажирских самолетах, этот материал по-прежнему ассоциируется с Формулой-1: сочетание легкости и высокой прочности делает его идеально подходящим для автоспорта.

Его использование в Формуле-1 – отчасти творческий, а отчасти промышленный процесс. Немало деталей по-прежнему изготавливается вручную перед обработкой в автоклаве – их обязательно подвергают тепловой обработке и обработке под давлением, чтобы слои смолы и углеволокна соединились правильно. Джеймс Кей говорит, что за сезон 2016 года его команда создала 77 000 деталей из углеволоконного композита.

Это не самая эффектная сторона Формулы-1, но она помогает побеждать в гонках не меньше, чем хороший квалификационный заезд или быстрый пит-стоп. Вдохновению время, конвейеру час: как только болид запущен, акцент в производстве переходит на повторение.

Pierre Gasly

© Getty Images/Red Bull Content Pool

Команды постоянно улучшают конструкцию, и чем больше они смогут ее усовершенствовать, тем быстрее будет болид; однако разработка в CAD/CAM бесполезна, если производственных мощностей недостаточно, чтобы воплотить ее в реальность. Большая часть изменений позволяет усовершенствовать болид за час-другой, однако для масштабных улучшений времени может потребоваться в десять раз больше. Например, новое переднее крыло (конструкция, которая может быть улучшена три-четыре раза за сезон) состоит из сотен деталей, и его изготовление занимает не одну неделю. Впрочем, команда может справиться с задачей и быстрее, чтобы успеть обновить болид до начала гонки – это даст ему преимущество.

Контроль качества

Quality control

© GramaFilms/RBMH

Создание быстрого болида бессмысленно, если он не сможет доехать до финишной черты, поэтому на заводе Формулы-1 уделяется повышенное внимание контролю качества. Каждая деталь проходит проверку перед тем, как занять свое место в болиде или на полке. Кроме того, большая часть деталей проходит такую проверку еще и между гонками, если время позволяет разобрать, а затем вновь собрать болид. Тип испытаний зависит от детали: координатноизмерительные машины, точность которых доходит до микронов (миллионная часть метра), помогают определить размер детали, а разнообразные методы неразрушающих испытаний (NDT), такие как рентгеновские лучи или метод проникающих красок, позволяют увидеть ее внутреннюю структуру.

Сборка

После того, как детали разработаны, изготовлены и прошли испытания, начинается этап, который, как правило, вызывает наибольший интерес посетителей: гоночные боксы. Болиды Формулы-1 собираются от периметра к центру. Основой болида служит монокок. Двигатель крепится к задней части монокока, после чего к задней части двигателя, в свою очередь, крепится коробка передач. Все остальное устанавливается вокруг этих ключевых элементов.

В первый раз для нового болида этот процесс занимает несколько недель, но постепенно механики совершенствуют его (возможно, с помощью конструкторов, «подгоняющих» свои изделия так, чтобы они лучше работали в реальном мире) до такой степени, что изготовление и сборка болида становятся привычным делом. Большие команды могут позволить себе роскошь содержать дублирующих механиков, которые принимают болид в гоночных боксах и разбирают его, давая основной команде день-два отдыха между гонками. В командах поменьше, таких как Toro Rosso, во время гонок болид, как правило, обслуживают те же механики, которые разбирают и вновь собирают его на заводе.

В этой статье

Профиль атлета

Формула-1

Авто-мото

разбор технологий создания самых быстрых машин в мире / Хабр

Пилоты Формула-1 испытывают перегрузки, равные тем, что испытывали астронавты «Аполлона» во время приземления. Давайте рассмотрим как проектируются и создаются их болиды.

Вот уже более 60 лет команды Формулы-1 разрабатывают, тестируют и создают самые быстрые и технологически впечатляющие автомобили, которые когда-либо видел мир. Список удивительных характеристик и свойств этих болидов почти бесконечен: они могут разгоняться с 0 до 300 км/ч примерно за 10 секунд, проходить повороты с такой скоростью, что пилоты испытывают перегрузку подобно астронавтам «Аполлона» во время приземления, а затем сбрасывать скорость до 100 км/ч за 0.7 секунды благодаря мощным тормозам и значительной прижимной силе (именно эта прижимная сила позволяет болиду не разворачиваться в каждом повороте)

Но что действительно впечатляет, так это то, что эти машины проектируются и строятся с нуля каждый год. Именно это делает чемпионат мира Формула-1 таким конкурентным и именно поэтому темпы развития столь велики. Команды-участники (их всего около 10, и большинство из них базируются в Англии) каждый год на протяжении 60 лет бросают друг другу вызов, чтобы создать новый лучший болид в мире. Единственный способ занять поул-позицию – попытаться найти сильную сторону, о которой еще никто не думал, а затем продолжать находить новые грани, пока все остальные вас догоняют.

Как вы, вероятно, догадались, материаловедение, инжиниринг, новейшее программное обеспечение, а в последнее время и облачные технологии – команды Formula-1 пользуются инновациями во всех этих сферах, и конечно мы о них поговорим.

Для написания этого текста я присоединился к команде Renault Sport Formula One Team в ходе финальной части подготовки к сезону 2017 года. Пока я пишу это, я слышу, как автомобили этого года тестируются на трассе Барселона-Каталуния. Болид от Mercedes только что установил самое быстрое время круга, и мы все беззвучно задаемся вопросом: «Будут ли они снова доминировать?».

После трудного 2016 года, в 2017 году у команды Renault Sport Formula One Team дела идут на подъем. Они создали новое шасси и внедрили абсолютно новую силовую установку от Renault. Инженерные команды были усилены за счет привлечения новых сотрудников и приобретения современного инструментария и аппаратуры. Планирование, проектирование, а также международное сотрудничество и коммуникации были подкреплены за счет продления партнерства с Microsoft Cloud. Также в команде работает легенда Формулы-1 Ален Прост – он консультирует пилотов, Нико Хюлькенберга и Джолиона Палмера.

Как они поедут? Не знаю, я технический журналист, а не автоспортивный корреспондент. Зато я могу рассказать вам, как они построили этот автомобиль. Точнее, как они разработали и выбросили тысячи прототипов в поисках того единственного проекта, который может позволить выиграть чемпионат.

Различные болиды F1 от Ferrari с 1950 по 2002 годы

Болид Brabham BT46, который был оснащен гигантским вентилятором для создания разрежения воздуха под днищем с целью увеличения прижимной силы.

После смерти Айртона Сенны в автомобили F1 было внесено множество изменений, в том числе обязательная деревянная планка (заносной блок), которая показывает, не опускается ли автомобиль слишком низко до земли (и, таким образом, нарушает правила).

Открытие прижимной силы

В течение первых тридцати лет истории Формулы-1 автомобили были в основном тупыми механическими зверями. Основными факторами успеха были навыки водителя, шины и мощность силовой установки. Затем, в 1977 году, команда Lotus (не та Lotus F1, которая стала командой Renault Sport Formula One) стала уделять больше внимания аэродинамике – в частности, граунд-эффекту, который в мире автоспорта обычно называют прижимной силой. Нижняя часть автомобиля Lotus 79 F1 была изогнута, как перевернутое крыло самолета, за счет чего создавался карман низкого давления, который, по сути, притягивал автомобиль к земле.

Lotus 79 был очень успешен, и в то время, когда остальные команды пытались побороть черную магию команды Lotus, все машины создавались с прицелом на максимальную прижимную силу. Один из болидов, Brabham BT46 (на фотографии выше), даже имел большой старомодный вентилятор, который вытягивал воздух из-под машины.

В течение следующих нескольких лет болиды класса Формула-1 становились все быстрее и быстрее, особенно в поворотах. В конце концов, после нескольких несчастных случаев и смерти Жиля Вильнева в 1982 году, FIA предписала вернуться к машинам с плоским дном. Впрочем, аэродинамического кота больше нельзя было положить обратно в мешок.

Красивый снимок аэротуннеля команды F1

Уменьшенная на 40% модель болида в аэродинамической трубе

Также команды F1 используют реалистичные симуляторы для дополнения ограниченных тестов на треках

Контрольная комната для работы с симулятором

Схема аэродинамики в болиде F1

Аэродинамический инженер, специализирующийся на вычислительной аэродинамике

Суперкомпьютер, на котором выполняются аэродинамические симуляции команды Formula-1. Команда сотрудничает с Boeing, отсюда и лейбл.

Еще один милый снимок суперкомпьютера

25 терафлопс и ни на йоту больше

Практически в любой области технологического и инженерного развития в Формула-1 прослеживается путь, похожий на тот, что прошла аэродинамика. Команда находит область, которая еще не была регламентирована FIA или область, в которой можно творчески интерпретировать существующие правила. Затем инженеры пробуют действовать в пределах нескольких миллиметров от правил, иногда слегка переступая черту. Другие команды следуют этому примеру; затем FIA пересматривает свои правила, и цикл начинается заново.

Как вы можете себе представить, после 60 лет борьбы с нормативными актами, сейчас Формула-1 регулируется объемными документами с правилам – они содержат сотни страниц.

Например, каждой команде Формулы-1 разрешено использовать для моделирования аэродинамики автомобиля только 25 терафлопс (триллионы операций с плавающей точкой в секунду) вычислительной мощности с двойной точностью (64 бита). В грандиозном мире суперкомпьютеров 25 терафлопс – это не так уж и много: можно сравнить с 25 оригинальными видеокартами Nvidia Titan (новые карты на базе Pascal не очень хорошо справляются с математикой двойной точности)

Как ни странно, правила Формула-1 также предусматривают, что можно использовать только CPU, а не GPU, и что команды должны четко указывать, используют они AVX инструкции или нет. Без AVX FIA оценивает одно ядро процессора на архитектуре Sandy Bridge или Ivy Bridge в 4 флопса; с AVX каждое ядро оценивается в 8 флопсов. Каждая команда должна предоставить точные спецификации своего вычислительного кластера в FIA в начале сезона, а затем составлять лог-файл после каждых восьми недель непрерывного тестирования.

Команда Renault Sport Formula One Team недавно развернула новый локальный вычислительный кластер с 18 000 ядрами, он содержит около 2000 процессоров Intel Xeon. Несмотря на то, что общее количество терафлопс строго ограничено, другие аспекты архитектуры системы могут быть оптимизированы. Например, кластер команды оснащен высокопараллельным хранилищем. «Каждый вычислительный узел имеет специальное подключение к хранилищу, чтобы мы не тратили флопсы на чтение и запись данных», — говорит Марк Эверест, один из менеджеров по инфраструктуре команды. «Мы значительно улучшили производительность, когда перешли со старого кластера на новый, без необходимости изменения программного обеспечения», работая с тем же ограничением в 25 терафлопс, добавляет Эверест.

Эверест говорит, что у каждой команды есть своя собственная локальная настройка аппаратного обеспечения, и что никто еще не перешел в облако. Технических причин, по которым облако не может быть использовано для моделирования аэродинамики автомобиля нет – команды Формула-1 изучают такую возможность — но вышеупомянутые жесткие требования к процессорам в настоящее время делают это невозможным. В результате большинство команд Формулы-1 используют гибридную схему с локальным Linux-кластером, выводящим данные об аэродинамике. На основе этих данных производится изготовление физических компонентов, детали которых хранятся в облаке.

Использование аэродинамической трубы также ограничено: Командам Формула-1 разрешено «проводить на ветру» всего 25 часов в неделю для тестирования новых конструкций шасси. 10 лет назад, в 2007 году, все было совсем по-другому, говорит Эверест: «Не было никаких ограничений на терафлопсы, не было никаких ограничений на часы работы в аэродинамической трубе. У нас было три смены в аэродинамической трубе 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Все дошло до того, что многие команды говорили о строительстве второй аэродинамической трубы, и Williams построили себе еще одну.»

«Мы решили пойти по пути вычислений, углубились в вычислительную аэродинамику вместо постройки еще одной аэродинамической трубы. Когда мы строили наш новый вычислительный кластер в 2007 году, мы планировали удваивать объем вычислений каждый год. Очень быстро выяснилось, что команды с огромным бюджетом (команды, поддерживаемые производителем) получат несправедливое преимущество над небольшими командами, потому что у них не было денег на строительство этих огромных кластеров».

Вскоре, чтобы не позволить большим командам тратить все больше и больше денег на аэродинамику, FIA начала ограничивать как использование аэродинамической трубы, так и вычислительные мощности для симуляций.

Как сделать Формула-1 еще более интересной

Расходы на аэродинамику и несчастные случаи со смертельным исходом являются наиболее распространенными причинами вмешательства регуляторов, но третий сценарий, пожалуй, самый интересный. В последние несколько лет, по мере того, как количество зрителей уменьшается, основное внимание уделяется «улучшению шоу». В сезоне 2017 года, например, после многих лет и лет замедления движения автомобилей… FIA ускоряет их!

В этом году автомобили будут иметь более широкие шины, обеспечивающие большее сцепление с дорогой, и более широкие крылья, создающие большую прижимную силу. Время прохождения круга будет значительно сокращено, так как водители будут мчаться по поворотам на скоростях, невиданных с начала века. Трудно сказать, будут ли гонки на самом деле более захватывающими; в целом, дополнительная прижимная сила — это не очень хорошо, а увеличенная ширина автомобилей может затруднить их обгон.

Создание новой машины каждые две недели

Производственные помещения Renault. Здесь представлены высококлассные инструменты с ЧПУ и электроэрозионной обработки (EDM).

Инструменты для аддитивного производства (3D-печать) на производстве команды Формулы-1

Отдел сборки композитных компонентов

Снимки шасси из углеродного волокна, изготовленного из слоев (листов углеродного волокна), устанавливаемых на пресс-форму.

Ламинатор углеродного волокна за работой

Производство деталей из углеродного волокна — медленный процесс.

Несмотря на то, что существуют жесткие ограничения на тестирование шасси, в других аспектах, на удивление, нет никаких ограничений.

Программное обеспечение, используемое для проектирования автомобильных деталей (CAD), производства этих деталей (CAM) и моделирования их эффективности – все это не регулируется. Команды могут свободно использовать любое программное обеспечение, которое им нравится, и оно может быть запущено локально или в облаке. Для CFD на заводе по производству шасси команды Формула-1 в Энстоуне и во французском подразделении силовых агрегатов в Вири-Шатийоне используется комплекс STAR-CCM+, изготовленный компанией CD-adapco (недавно приобретенной компанией Siemens). Команда тесно сотрудничает с CD-adapco для оптимизации программного обеспечения для своих нужд. Оба подразделения используют пакет CATIA от Dassault Systèmes для CAD и CAM.

Каждая команда Формулы-1 имеет свое собственное программное обеспечение, которое затем настраивается для интеграции с множеством других систем: вышеупомянутыми системами CFD и аэродинамической трубой, системами быстрого прототипирования и производства, а затем, в конце концов, с системой слежения за складом. Последняя особенно важна, ведь именно она гарантирует, что вы приедете на гонку с работающим автомобилем и достаточным количеством запчастей.

Несмотря на то, что Формула-1 является воплощением инженерной мысли, команды все еще страдают от легаси в программном обеспечении. Например, до недавнего времени Renault Sport Formula One Team использовала электронную таблицу Excel на 77 000 строк для отслеживания дизайна и сборки нового автомобиля. «Это была смесь экспорта данных из старой ERP-системы [планирования ресурсов предприятия], некоторых преобразований и ручной работы. Она устарела практически в тот же момент, когда была создана», — говорит Эверест.

«Power BI приносит намного больше пользы и обеспечивает отличную визуализацию», – говорит Эверест. Power BI – это инструмент визуализации и анализа, который собирает данные в реальном времени из Dynamics 365. «Мы можем создавать отчеты с наглядным представлением для исполнителей, а затем более детально разбивать функциональность для сотрудников, работающих над определенной областью автомобиля».

«Power BI пользуется очень высоким спросом во всей компании», — говорит Эверест с усмешкой. «Как только мы разворачиваем что-то в Power BI в одном отделе, другой отдел видит это и говорит: ‘Мы тоже так хотим!’».

Логистика

Даже помимо проектирования, тестирования автомобилей и других важных областей, таких как логистика и сотрудничество, команда Renault Sport Formula One Team является «большим магазином Microsoft», — говорит Эверест. «Некоторые из кластеров работают на Linux, потому что там очень специфическое программное обеспечение. Но в основном мы используем Windows, для серверов и клиентов. Мы используем Office 365 для совместной работы и облачной электронной почты, Sharepoint Online, также мы разворачиваем OneDrive для некоторых пользователей в качестве замены сетевых дисков. Это значительно упрощает обмен данными между Энстоуном, Вири-Шатийоном и гоночным треком – даже когда люди находятся дома».

Инструменты взаимодействия и общения являются, пожалуй, самой важной частью программного пазла для гоночной команды, которая в 2017 году проведет 230 дней вдали от дома. Начиная с Мельбурна в марте и заканчивая Абу-Даби в ноябре, каждая команда Формулы-1 должна установить и снести свою мобильную штаб-квартиру 20 раз. Между большинством гонок существует двухнедельный перерыв, но в пяти случаях в этом году команды должны собрать перевезти вещи менее чем за неделю.

В выходные дни команды Формулы-1 имеют около 36 часов на разборку всего, включая автомобили. Затем они перевозят на следующее место около 50 тонн оборудования – запасных частей, топлива, инструментов, компьютеров и продуктов питания. В Европе, например, между Гран-при Бельгии 27 августа и Гран-при Италии 3 сентября, команды будут использовать парк грузовиков – иначе придется грузить все на несколько «Джамбо-джетов».

Впрочем, поскольку календарь гонок известен заранее, массовая транспортировка вещей на самом деле является простой частью логистики Формулы-1. Сложность возникает из-за незапланированного перемещения деталей и людей. «Все гонки и автомобили для них отличаются», — говорит Джефф Симмондс, координатор гоночной команды. Нужно чтобы и люди и оборудование приехали вовремя к 20 гонкам сезона, даже если до гонки осталось всего несколько часов, а из штаб-квартиры еще нужно доставить новое углепластиковое крыло».

Каждая трасса имеет свои требования – Монако, с его узкими поворотами, требует как можно больше прижимной силы и цепких шин; Монца, с ее длинными прямыми, требует минимального сопротивления и износостойкой резины. Таким образом, автомобили почти полностью перенастраиваются и реконструируются в промежутках между гонками. (Если вам интересно, то конфигурация для каждого из треков основана на тысячах симуляций, проведенных еще в штаб-квартире).

Затем, по мере развития сезона, выявления недостатков и обработки терабайтов данных, в болид будут вноситься фундаментальные изменения. Эти изменения должны быть проверены в аэродинамической трубе или пройти через CFD перед их изготовлением. Физически изготовить новую металлическую деталь довольно просто. Как и у большинства команд Формулы-1, у команды Renault Sport Formula One Team есть завод с фрезерными и агломерационными станками с ЧПУ, причем конструкторы и инженеры работают в этом же здании. Тем не менее, на изготовление нового крыла из углеродного волокна может уйти 10 дней и более.

Эти новые детали затем должны быть доставлены из штаб-квартиры туда, где гоночная команда находится в настоящее время. С логистической точки зрения, это самая сложная задача. Симмондс приводит мне особенно экстремальный пример: «Я мог бы послать кого-нибудь из Барселоны сегодня вечером. Я знаю, что последний рейс вылетает в 9:30 вечера. Они вернутся в Энстоун к полуночи. Они могут работать ночью, а утром улететь обратно с новой частью в чемодане. Есть самолет, который прилетает в 9:25 утра.»

Симмондс извлекает выгоду из данных о путешествиях который теперь доступны широкой публике в реальном времени, но удивительно, что он не использует никаких специальных или созданных командой инструментов. Он проверяет время полета и бронирует билеты через мобильное приложение авиакомпании, а при планировании маршрута для грузовиков загружает приложение satnav для проверки движения. Это намного удобнее, чем в старые добрые времена, когда рейсы бронировали через турагентство (которое закрывалось в 18:00), а информации о дорожной обстановке не хватало. Симмондс говорит, что раньше он допускал 20 часов езды на фургоне между Энстоуном в Оксфордшире и Барселоной. Теперь поездки длятся по 17-18 часов, благодаря лучшим транспортным средствам, дорогам и информации.

Еще один удивительный аспект логистики Формулы-1 заключается в товариществе между командами. В то время как дизайн автомобилей и гоночная тактика являются совершенно секретными, «Если мне понадобится куда-то пролететь, я попрошу другую команду посмотреть, есть ли у них уже кто-то на этом рейсе», — говорит Симмондс. Формула-1 – довольно тесно переплетенный вид спорта: координаторов гоночных команд очень много, объясняет Симмондс, и большинство из них либо друзья, либо давние коллеги, так что протянуть руку помощи вполне естественно.

Поскольку между командами так много болтовни и передвижения талантов, в Формуле-1 ничто не остается по-настоящему секретным на протяжении долгого времени. Симмондс говорит, что для того, чтобы оставаться впереди, вы просто должны продолжать совершенствоваться в том, что вы делаете. Благодаря мощным компьютерам и собственному производству, теперь можно спроектировать и построить совершенно новый автомобиль Формулы-1 за несколько месяцев – но это не значит, что у команд внезапно появилась тонна свободного времени. Наоборот, команды заняты еще больше, так как они пытаются провести как можно больше рабочих итераций до начала сезона.

«Все критично по времени», – говорит Симмондс. «Все параллельно работают для достижения одной и той же цели. У каждого есть своя временная шкала, в которую нужно уложиться. А потом вы просто начинаете привлекать больше людей и работать дольше».

Капитанский мостик Renault, инженеры следят за телеметрией

… а вот и пилот, указывающий на какие-то данные

Несколько грузовиков Renault Sport Formula One Team и временный моторхоум на территории автодрома

Осмысление данных

В более крупных командах Формулы-1 работает около 1000 человек. Однако, по указу FIA, каждая команда может иметь только 60 инженеров и техников на каждой гонке. Чтобы обойти это ограничение, каждая команда имеет высокоскоростное подключение к Интернету и связь с капитанским мостиком.

Скорость соединения в боксах в этом году составляет около 80 Мбит/с, сеть соединяет вычислительный кластер на треке с подобием насавского ЦУПа («Mission Control»). Некоторые решения принимаются инженерами на трассе, другие передаются тем, кто работает удаленно. (Мне нравится представлять, как они бегут к доске, делают расчеты, а затем передают результаты обратно в боксы).

Впрочем, работа с телеметрией в реальном времени строго регламентирована FIA. На каждом автомобиле Формулы-1 имеется около 200 высокочастотных датчиков, а скорость беспроводной связи обратно в боксы не превышает 2 Мбит/сек. Данные с более высоким разрешением (10 Мбит/с) сохраняются на бортовом компьютере автомобиля (ECU), но до конца гонки к ним прикасаться нельзя. На короткое время в начале 2000-х годов FIA разрешила двунаправленную связь между автомобилем и боксами, но она была быстро объявлена вне закона. Сейчас инженеры могут лишь поговорить с пилотом.

После мастерства водителя и производительности автомобиля, интерпретация данных о автомобиле в реальном времени, вероятно, является наиболее важной частью работы — и, возможно, фактором победы в гонке Формулы-1. Антониу Феликс да Кошта, когда он был запасным гонщиком Infiniti Red Bull, известен заявлением, что без поддержки в реальном времени «вы бы проехали два круга, а затем сломались и остановились».

Один инцидент несколько лет назад с участием Льюиса Хэмилтона прекрасно иллюстрирует потенциал работы с телеметрией в реальном времени. Инженеры сказали Хэмилтону по радио, что у него прокол. «Нет, нет, машина в порядке», — ответил Хэмилтон. «Нет, заезжай [на пит-стоп], у тебя прокол», — настояли инженеры. И, конечно, у него действительно был прокол, просто Хэмилтон его еще не почувствовал.

Выхлопная система V6 turbo

Выхлопная система старого двигателя V8 без наддува.

То же самое — безнаддувный выхлоп V8 в сборе.

Это автоклав, в котором слои углеродного волокна запекаются в формы, чтобы сделать их твердыми.

Автоклавы вулканизируют углеродное волокно при давлении почти 7 атмосфер.

Как вы можете себе представить, разбор данных с 200 сенсоров в реальном времени похож на поиск иголки в стоге сена, и после окончания гонки легче не становится. «Просматривать эти данные и находить то, что имеет отношение к делу, — это сложная проблема Data Science», — говорит Эверест. По его словам, за весь уик-энд две машины команды выдали 35 миллиардов единиц данных. «Из-за того, что данных так много, трудно понять, как их лучше всего использовать».

Важно то, что эта территория еще не регулируется FIA. Для решения своих задач вы можете задействовать неограниченные вычислительные мощности, нанимать столько экспертов в Data Science, сколько можете себе позволить, и использовать экзотические алгоритмы. Команда Renault Sport Formula One Team экспериментирует с Azure Machine Learning – Эверест говорит, что они использовали AML для создания точной модели деградации шин, которая затем используется автомобильным симулятором. Другие команды также строят свои модели, пользуясь услугами различных поставщиков облачных вычислений.

Другие команды Формулы-1 отказались сказать мне, какие области они надеются улучшить с помощью машинного обучения; на данный момент это чувствительная область, которая может привести к значительному повышению производительности или надежности в течение следующих нескольких лет. «Чем больше мы узнаем о больших объемах данных и возможностях машинного обучения, — говорит Эверест, — тем больше возможных приложений мы придумаем».

Он предупреждает, что большие данные – это не единоразовое решение: «Нельзя просто загрузить все данные и нажать кнопку ‘Запуск’. СМИ пытаются всех убедить, что большие данные и машинное обучение могут решить все ваши проблемы путем поиска закономерностей и ответов на вопросы, о которых вы не знали. Но все не так просто.»

«Вы должны обладать огромными знаниями об этих данных. Вы должны иметь специалистов в области Data Science, и они должны сотрудничать с экспертами в предметной области, чтобы получить лучшее понимание данных».

Погоня за горизонтом

Все было определенно проще до внедрения вездесущего высокоскоростного доступа в Интернет и высокопроизводительных вычислений. Симмондс говорит, что в 1999 году доступ в Интернет на треке состоял из ноутбука с модемом PCMCIA. «Тогда это был ISDN. Одна линия ISDN, состоящая из двух соединенных телефонных кабелей, обычно работала со скоростью около 128 Кбит/с. У некоторых команд было шесть линий ISDN», — говорит он, погружаясь в воспоминания.

На рубеже веков пропускной способности хватало лишь на то, чтобы Симмондс мог проверить счет субботних футбольных матчей. Теперь пропускной способности достаточно, чтобы одновременно загружать последние критические данные о гонках из Dynamics или SharePoint, осуществлять видеосвязь с детьми дома, предоставлять доступ к Wi-Fi любым VIP-персонам, которые могут прийти на гонку, и, конечно же, смотреть основные хайлайты Премьер-Лиги.

• Первая в России серийная система управления двухтопливным двигателем с функциональным разделением контроллеров
• В современном автомобиле строк кода больше чем…
• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive

Вакансии

НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.

• Старший инженер программист
• Системный аналитик
• Руководитель группы калибровки
• Ведущий инженер-испытатель
• Инженер по требованиям
• Инженер по электромагнитной совместимости
• Системный аналитик
• Старший инженер-программист ДВС

О компании ИТЭЛМА

Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Список полезных публикаций на Хабре

• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• [Прогноз] Транспорт будущего (краткосрочный, среднесрочный, долгосрочный горизонты)
• Лучшие материалы по взлому автомобилей с DEF CON 2018-2019 года
• [Прогноз] Motornet — сеть обмена данными для роботизированного транспорта
• Компании потратили 16 миллиардов долларов на беспилотные автомобили, чтобы захватить рынок в 8 триллионов
• Камеры или лазеры
• Автономные автомобили на open source
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive
• Очередная война операционок уже идет под капотом автомобилей
• Программный код в автомобиле
• В современном автомобиле строк кода больше чем…

Электроника в болидах Формулы 1 / Хабр

Современные болиды в Формуле 1 просто под завязку укомплектованы сложнейшими электронными системами. Несмотря на все новые и новые ограничение, вводимые FIA, электроника контролирует большинство систем болида – двигатель, тормоза, переключение передач и даже состав топлива. Тем не менее, редко какая гонка заканчивается без схода какого-либо пилота из-за проблем с электроникой.

В болиде проложено около километра проводов и находится около 100 датчиков, отслеживающих работу различных узлов. Контролирует это все унифицированный блок электронного управления (ECU). Он старается, чтобы все системы работали максимально эффективно.

Двигатель

Максимальный разрешенный объем двигателя – 2,4 литра (турбонаддув запрещен). При этом он умудряется выдавать почти 900 лошадиных сил и разгонять болид до 360 километров в час. Регулировки двигателя полностью изменяются от трассы к трассе, в зависимости от характеристик круга. Например, в Монако ECU помогает водителю получить больший контроль над педалью газа в первой половине ее хода, делая ее очень чувствительной, a вторую половину хода педали газа — менее. Это дает возможность пилоту ограничивать ускорение на выходе из крутых поворотов, не давая машине буксовать.

Это все возможно благодаря тому, что между педалью газа и двигателем нет жесткой связи. Позиция педали газа контролируется сенсором, данные с которого передаются в ECU, а уже тот направляет их двигателю. Кроме педали газа, ECU контролирует момент открытия впускного клапана, систему впрыска топлива и некоторые другие элементы мотора, обеспечивая максимальный крутящий момент.

Трансмиссия

ECU контролирует работу сцепления и коробки передач. Гонщик включает сцепление только один раз — когда стартует. После этого все делает электроника. Она переключает передачи примерно за 0,1 секунды, что позволяет пилоту не снимать ногу с педали газа при повышении передачи. Также ECU синхронизирует двигатель и коробку передач, что предотвращает дерганье машины. Кроме того специальное устройство не позволяет заглохнуть двигателю при аварии или заносе.

Дифференциал

ECU контролирует работу электронного дифференциала, который отслеживает разницу в скорости вращения задних колес на входе в повороты и на выходе из них.

Руль

Каждый руль стоит около $40 тысяч и на его изготовление уходит около 100 часов. Руль состоит примерно из 120 деталей и весит 1,3 кг.

1. Многофункциональные кнопки — на дисплее видно, какая именно операция производится

2. На дисплее отображается различная информация, например число оборотов двигателя, время сектора и круга

3. Нейтральная передача

4. Включение ограничителя скорости

5. Включение радиосвязи между гонщиком и боксами

6. Регулировка усилителя руля

7. Изменение состава топливной смеси

8. Переключение передач.

9. Регулировка баланса тормозов

10. Три кнопки справа служат для настройки мотора

Телеметрия

Информация о каждом аспекте автомобиля постоянно передается в боксы. Автомобиль Формулы 1 имеет два типа телеметрии:

1. Микроволновый пакетный сигнал, который посылается инженерам каждый раз, когда машина проходит мимо боксов. Сигнал имеет размер около 4 мегабайт и дает инженерам важнейшую информацию обо всем происходящем с болидом.

2. Второй тип — это система, работающая в реальном времени, Она передает только самую основную информацию, такую как положение на трассе, количество топлива и простые показания датчиков.

Сигналы посылаются в боксы через маленькую антенну, расположенную на автомобиле. Находится она обычно на боковой панели, которая ближе всего к боксам. Однако некоторые команды устанавливают антенну в боковое зеркало, чтобы не было лишних торчащих предметов.

Полная же информация о работе болида во время гонки (около 40 мегабайт) передается уже по возвращению в боксы. Информация загружается в ноутбук, подключенный к машине через специальное гнездо, обычно располагающееся в боковой панели или около горловины топливного бака.

Кстати, на каждую гонку команды привозят около 30 кг оборудования, чтобы обрабатывать полученную информацию.

ПО

Почти все команды пользуются программным обеспечением, полученным от своих партнеров. У некоторых команд это такие гиганты как Hewlett Packard, Compaq, TAG Electronics. Исключением является McLaren, которые разработали собственную систему ATLAS (Advanced Telemetry Linked AcquisitionSystem). При этом считается, что ATLAS – передовая система в Формуле 1.

В качестве эпилога хотелось бы сказать, что очень многие системы, применяемые в Формуле 1, со временем перешли в обычный автопром. Начиная от АБС, которая есть в каждом новом автомобиле, и заканчивая системами постоянной телеметрии, которые только появляются в концептах.

Машины Формулы-1 2020 года | Formula Fan

Ferrari SF1000	Red Bull Racing RB16
Renault R. S.20	McLaren MCL35
Mercedes-AMG F1 W11 EQ Performance	AlphaTauri AT01
Williams FW43	Racing Point RP20
Haas VF-20	Alfa Romeo C39

Шасси	Ferrari SF1000
Двигатель	Ferrari 065 1.6 V6t
Конструкторы	Simone Resta
Шасси	Монокок из сотовой композитной структуры и углеволокна
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Ferrari 065; рабочим объемом 1,6 л. ; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
Минимальный вес двигателя	145 кг
ERS	производства Ferrari, 120 кВт (161 л.с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Shell V-Power
Смазочные материалы	Shell Helix Ultra
Трансмиссия	Scuderia Ferrari, секвентальная 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и электронным управлением, полуавтоматическая, имеющая дифференциал повышенного трения с гидравлическим управлением
Передняя подвеска	Независимая, с толкающими штангами и торсинными пружинами
Задняя подвеска	Независимая, с тяговыми штангами и торсинными пружинами
Амортизаторы	ZF Sachs Race Engineering
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	Brembo: вентилируемые карбоновые диски, электронная система управления ‘brake by wire’
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Scuderia Ferrari Mission Winnow
Пилоты	#5	Sebastian Vettel
	#16	Charles Leclerc

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Red Bull Racing RB16
Двигатель	Honda RA620H Hybrid 1. 6 V6T
Конструкторы	Adrian Newey Rob Marshall Dan Fallows Pierre Wache
Шасси	Монокок из композитных материалов
Высота	950 мм
Ширина	2000 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Honda RA620H Hybrid; рабочим объемом 1,6 л; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Honda, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Exxon Mobil
Смазочные материалы	Mobil 1
Трансмиссия	Red Bull Technology, секвентальная 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и электронным управлением, полуавтоматическая, установленная продольно
Передняя подвеска	Стойки из алюминиевого сплава, двойные треугольные рычаги из композитных материалов + толкающие штанги, стабилизатор поперечной устойчивости и амортизаторы
Задняя подвеска	Стойки из алюминиевого сплава, двойные треугольные рычаги из композитных материалов + тяговые штанги, стабилизатор поперечной устойчивости и амортизаторы
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	электронная ситема ‘brake by wire’ Red Bull Technology; Карбоновые диски и колодки, суппорты Brembo
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Топливный бак	Red Bull Technology, эластомеры + кевлар
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Aston Martin Red Bull Racing
Пилоты	#33	Max Verstappen
	#23	Alexander Albon

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Renault R. S.20

Шасси	Renault R.S.20
Двигатель	Renault E-Tech 20 1.6 V6T
Конструкторы	Nick Chester, Matthew Harman, Martin Tolliday, Simon Virrill, Dirk de Beer
Шасси	Монокок из композитных материалов (углеродные волокна и сотовая структура)
Длина	5480 мм
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Renault E-Tech 20; рабочим объемом 1,6 л. ; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала, максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Renault, 120 кВт (160 л.с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	BP
Смазочные материалы	Castrol EDGE
Трансмиссия	Титановая полуавтоматическая 8-ступенчатая (+ 1 задняя), имеющая систему бесступенчатого переключения передач Quickshift
Передняя подвеска	Двойные поперечные карбоновые рычаги, а также алюминевые стойки OZ Racing, взаимодействующие с ситемой толкателей и балансиром, торсионная пружина и амортизаторы
Задняя подвеска	Двойные поперечные карбоновые рычаги с тяговой штангой, взаимодействующие с торсионной пружиной и амортизаторами, расположенными поперечно в верхней части КПП, а также алюминиевая стойка OZ Racing
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	Карбоновые диски и колодки, суппорты Brembo и главные цилиндры AP Racing
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Топливный бак	ATL, эластомеры + кевлар
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Renault DP World F1 Team
Пилоты	#3	Daniel Ricciardo
	#31	Esteban Ocon

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	McLaren MCL35
Двигатель	Renault E-Tech 20 1. 6 V6T
Конструкторы	James Key
Шасси	Монокок из композитных материалов
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Renault E-Tech 20; рабочим объемом 1,6 л.; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала, максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Renault, 120 кВт (160 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	BP
Смазочные материалы	Castrol
Трансмиссия	McLaren Racing, расположенная продольно, имеющая многодисковое карбоновое сцепление с планетарным дифференциалом, 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением, полуавтоматическая с электронно-гидравлической системой переключения
Передняя подвеска	Треугольный карбоновый рычаг с толкающей штангой, взаимодействующие с системой амортизаторов и расположенной внутри корпуса торсионной балкой
Задняя подвеска	Треугольный карбоновый рычаг с тяговой штангой, взаимодействующие с системой амортизаторов и торсионной балкой, расположенной внутри корпуса
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	Akebono: главные цилиндры, суппорты, карбоновые диски и система ‘brake by wire’
Колесные диски	Enkei, кованые, 13»
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	McLaren F1 Team
Пилоты	#55	Carlos Sainz, Jr
	#4	Lando Norris

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Mercedes-AMG F1 W11 EQ Performance
Двигатель	Mercedes M11 EQ Performance 1. 6 V6T
Конструкторы	James Alisson, John Owen, Mike Elliott, Loic Serra, Ashley Way, Jarrod Murphy
Шасси	Монокок из литьевого фиброкарбона и сотовых пористых композитных структур
Длина	более 5000 мм
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Mercedes M11 EQ Performance; рабочим объемом 1,6 л; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
Минимальный вес двигателя	145 кг
ERS	производства Mercedes, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Petronas Primax
Смазочные материалы	Petronas Syntium
Трансмиссия	Mercedes-AMG / Xtrac, 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и гидравлическим переключением в карбоновом корпусе, полуавтоматическая
Передняя подвеска	Треугольный карбоновый рычаг с толкающими штангами, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами
Задняя подвеска	Треугольный карбоновый рычаг с тяговыми штангами, взаимодействующие с торсионными пружинами и балансирами
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	электронная ситема ‘brake by wire’ карбоновые диски Carbone Industries и тормозные суппорты Brembo
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Топливный бак	ATL, эластомеры + кевлар
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Mercedes-AMG Petronas Formula One Team
Пилоты	#44	Lewis Hamilton
	#77	Valtteri Bottas
	#63	George Russell

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	AlphaTauri AT01
Двигатель	Honda RA620H Hybrid 1. 6 V6T
Конструкторы	Jody Egginton, Paolo Marabini, Trygve Rangen, Franck Sanchez
Шасси	Монокок из композитных материалов, Scuderia AlphaTauri Honda
Высота	950 мм
Ширина	2000 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Honda RA620H Hybrid; рабочим объемом 1,6 л; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Honda, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Exxon Mobil
Смазочные материалы	Mobil 1
Трансмиссия	Red Bull Technology, секвентальная 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и электронным управлением, полуавтоматическая, установленная продольно
Передняя подвеска	Треугольные карбоновые рычаги (верхние и нижние), взаимодействующие с толкающими штангами, торсионными пружинами и стабилизатором поперечной устойчивости, разработано Scuderia AlphaTauri / Red Bull Technology
Задняя подвеска	Треугольные карбоновые рычаги (верхние и нижние), взаимодействующие с тяговыми штангами, торсионными пружинами и стабилизатором поперечной устойчивости, разработано Scuderia AlphaTauri / Red Bull Technology
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	электронная ситема ‘brake by wire’ Scuderia AlphaTauri / Red Bull Technology; Карбоновые диски и колодки, суппорты Brembo
Колесные диски	Apptech, кованые
Топливный бак	Scuderia AlphaTauri / Red Bull Technology, эластомеры + кевлар
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Scuderia AlphaTauri Honda
Пилоты	#10	Pierre Gasly
	#26	Daniil Kvyat

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Williams FW43
Двигатель	Mercedes M11 EQ Performance 1. 6 V6T
Конструкторы	Doug McKiernan, David Worner, Jonathan Carter, Dave Wheater
Шасси	Монокок из композитных материалов
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Mercedes M11 EQ Performance; рабочим объемом 1,6 л; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Mercedes, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Petronas Primax
Смазочные материалы	Petronas Syntium
Трансмиссия	Williams, имеющая многодисковое карбоновое сцепление, 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и многодисковым карбоновым сцеплением, полуавтоматическая электрогидравлическая система переключения передач
Передняя подвеска	Двойные треугольные рычаги с толкающими штангами, взаимодействующими с пружинами, стабилизатор поперечной устойчивости
Задняя подвеска	Двойные треугольные рычаги с тяговыми штангами, взаимодействующими с пружинами, стабилизатор поперечной устойчивости
Амортизаторы	Williams / Penske
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	электронная ситема ‘brake by wire’ AP Racing спереди: 6-поршневые суппорты сзади: 4-поршневые суппорты
Колесные диски	Apptech, кованые, магниевый сплав, 13»
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Топливный бак	ATL, эластомеры + кевлар
Команда	Williams Racing
Пилоты	#63	George Russell
	#6	Nicholas Latifi
	#89	Jack Aitken

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Racing Point RP20
Двигатель	BWT Mercedes M11 EQ Performance 1. 6 V6T
Конструкторы	Andrew Green, Akio Haga, Ian Hall, Simon Phillips
Шасси	Монокок из композитных материалов с панелями из Zylon’а
Длина	5600 мм
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	BWT Mercedes M11 EQ Performance; рабочим объемом 1,6 л; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
Минимальный вес двигателя	145 кг
ERS	производства Mercedes, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Petronas Primax
Смазочные материалы	Ravenol
Трансмиссия	Mercedes-AMG / Xtrac, 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением в карбоновом корпусе, полуавтоматическая
Передняя подвеска	Алюминиевые стойки с треугольными карбоновыми рычагами с толкающими штангами и стабилизатором. Амортизаторы, стабилизатор поперечной устойчивости и торсионные пружины смонтированые непосредственно на шасси.
Задняя подвеска	Алюминиевые стойки с треугольными рычагами с тяговыми штангами, стабилизатором поперечной устойчивости и амортизаторами. Гидромеханические торсионные пружины закреплены на корпусе КПП.
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	Карбоновые диски и колодки Carbon Industries и система ‘brake by wire’
Колесные диски	BBS, кованые, 13»
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	BWT Racing Point Formula One Team
Пилоты	#11	Sergio Perez
	#18	Lance Stroll
	#27	Nico Hulkenberg

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Haas VF-20
Двигатель	Ferrari 065 1. 6 V6t
Конструкторы	Rob Taylor Ben Agathangelou
Шасси	Монокок из сотовой композитной структуры и углеволокна
Высота	950 мм
Ширина	2000 мм
Ширина колеи	спереди — 1600 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Ferrari 065; рабочим объемом 1,6 л.; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Ferrari, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Shell V-Power
Смазочные материалы	Shell Helix Ultra
Трансмиссия	Scuderia Ferrari, секвентальная 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и электронным управлением, полуавтоматическая, имеющая гидравлический дифференциал повышенного трения
Передняя подвеска	Независимая, с толкающими штангами и торсинными пружинами
Задняя подвеска	Независимая, с толкающими штангами и торсинными пружинами
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	вентилируемые карбоновые диски, электронная система управления ‘brake by wire’
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Топливный бак	ATL, эластомеры + кевлар
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Haas F1 Team
Пилоты	#8	Romain Grosjean
	#20	Kevin Magnussen
	#51	Pietro Fittipaldi

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

Шасси	Alfa Romeo C39
Двигатель	Ferrari 065 1. 6 V6T
Конструкторы	Jan Monchaux, Luca Furbatto, Ian Wright, Alessandro Cinelli
Шасси	Монокок из композитных материалов
Длина	5500 мм
Ширина	2000 мм
Высота	950 мм
Ширина колеи	спереди — 1650 мм сзади — 1550 мм
Вес*	746 кг
Двигатель	Ferrari 065; рабочим объемом 1,6 л.; конфигурация: V6 (90°) и 24 клапана; максимальная скорость вращения коленчатого вала – 15000 об/мин; турбонаддув: Одноступенчатый компрессор и турбина на выхлопных газах, имеющая привод от единого вала; максимальная скорость вращения турбины наддува — 125000 об/мин
ERS	производства Ferrari, 120 кВт (161 л. с.) + литий-ионная аккумуляторная батарея
Топливо	Shell V-Power
Смазочные материалы	Shell Helix Ultra
Трансмиссия	Scuderia Ferrari, секвентальная 8-ступенчатая (+ 1 задняя) с бесступенчатым переключением и электронным управлением, полуавтоматическая, имеющая гидравлический дифференциал повышенного трения
Передняя подвеска	Двойной поперечный рычаг с толкающими штангами, пружинами и амортизаторами
Задняя подвеска	Двойной поперечный рычаг с толкающими штангами, пружинами и амортизаторами
Шины	Pirelli P Zero / Pirelli Cinturato
Тормоза	6-поршневые суппорты Brembo; вентилируемые карбоновые диски и колодки Carbon Industries; электронная система управления ‘brake by wire’
Колесные диски	OZ Racing, кованые, магниевый сплав, 13»
Электроника	Стандартный блок управления McLaren Electronic Systems-Microsoft (работа шасси, силовой установки, получение данных датчиков, устройств обработки данных и телеметрии)
Команда	Alfa Romeo Racing ORLEN
Пилоты	#7	Kimi Raikkonen
	#99	Antonio Giovinazzi

*вес машины с гонщиком; без топлива, но с водой и смазочными материалами, камерами и балластом

FeeLLeaN

Formula 1 (F1) — 2022 год.

Технический регламент и новые правила

«Формула-1 2022 – 73-й чемпионат мира по кольцевым гонкам среди машин с открытыми колесами регулируемый FIA — международной автомобильной федерацией. По ходу нового сезона, этапы которого пройдут в различных странах мира, гоночные команды и пилоты поборются за чемпионский титул в кубке конструкторов и личном зачете.

Расписание этапов и календарь Формула-1 на 2022 год можно посмотреть по этой ссылке.

“Liberty Media Corporation” – текущим владельцем чемпионата, было утверждено положение согласно которого Формула-1 перейдет в 2022 г. к принципиально новому техническому регламенту. Технический регламент Формулы 1 2022 претерпит значительные изменения. Самые обширные за последние десятилетия, коснулись именно гоночных болидов.

Новый технический регламент

По изначальному плану, команды должны были приступить к постройке машины по новому техническому регламенту начиная с 2020 г. и уже в сезоне 2021 выступать на новых машинах. Но, распространение коронавируса внесло свои коррективы в планы организаторов.

Любые нововведения касающееся автомобиля начинают действовать за год до начала мировых соревнований. Иначе в межсезонье на постройку новых машин у разработчиков не останется времени. Соответственно, вступление в силу технического регламента было перенесено на 2022 год, а все разработки были «заморожены».

Конструкторы и пилоты, работающие по контракту

Нижеперечисленные пилоты и разработчики гоночных авто в текущий момент готовятся к участию в чемпионате мира 2022 г. Все коллективы начнут соревнования на новых покрышках, которые все так же поставляет фирма «Pirelli».

Изменения в командах

Поставщик моторов — «Honda», снабжающий двигателями команды: «AlphaTauri», «Scuderia Toro Rosso» и «Red Bull Racing» объявил, что больше не будет заниматься поставкой силовых агрегатов.

Начиная с 2022 г. «Ред Булл Рейсинг» берет на себя ответственность по работе с моторами «Honda». Коллектив будет контролировать процессы разработки и настройки самостоятельно. С этой целью был создан специальный отдел, названный «Red Bull Powertrains Limited».

«Red Bull Racing» решилась на такой шаг после того, как остальные 9 команд-участников протолкнули решение о приостановке разработок новых моторов на целых 5 лет. Коллектив Ред Булл признался, что после ухода моториста «Honda» их команда в полном составе ушла бы из чемпионата при другом исходе переговоров.

Объяснили они свое решение тем, что конструкторы команды просто не успеют создать совершенно новый двигатель, а возвращаться к поставщикам двигателей «Рено» желания у них нет.

Участие команды «Panthera Team Asia F1», объявившей о своем желании присоединиться к Чемпионату в 2022 г. не состоится. Из-за распространения коронавируса коллектив уже менял свои планы на участие в соревнованиях 2021 г. Другой информации о команде нет. Это обстоятельство не позволяет считать их потенциальными участниками мирового чемпионата по гонкам Формулы-1 в 2022 г.

Изменения среди гонщиков

• Кими Райкконен покидает чемпионат мира после завершения мирового турнира 2021 г. Его кресло в коллективе «Alfa Romeo Racing» закреплено за Валттери Боттасом.

• Джордж Рассел займет кресло Боттаса в команде Mercedes AMG. Вместо Рассела, в команду Renault Alpine придет Александр Албон.

• Место Антонио Джовинацци в Alfa Romeo Racing займет призер Formula 2 из Китая — Гуаньюй Чжоу. Продлить контракт на 73-й сезон Антонио не удалось.

F1 2022 — Расписание этапов

На момент входа статьи к проведению запланировано 23 этапа в рамках Чемпионата мира Формула-1 в 2022 г. Тем не менее, ввиду нестабильной ситуации с коронавирусом, традиционно в календаре возможны изменения.

№	Гран-при	Официальное название	Место проведения	Трасса	Дата гонки
1	Гран-при Бахрейна	Gulf Air Bahrain Grand Prix	Сахир, Бахрейн	Международный автодром Бахрейна	20 марта
2	Гран-при Саудовской Аравии	STC Saudi Arabian Grand Prix	Джидда, Саудовская Аравия	Городская трасса Джидда	27 марта
3	Гран-при Австралии	Heineken Australian Grand Prix	Мельбурн, Австралия	Альберт-Парк	10 апреля
4	Гран-при Эмилии-Романьи	Rolex Gran Premio del Made in Italy e dell’Emilia-Romagna	Имола, Италия	Автодром Энцо и Дино Феррари	24 апреля
5	Гран-при Майами	Crypto. com Miami Grand Prix	Майами, США	Международный автодром Майами	8 мая
6	Гран-при Испании	Pirelli Gran Premio de España	Монмело, Испания	Барселона-Каталунья	22 мая
7	Гран-при Монако	Grand Prix de Monaco	Монте-Карло, Монако	Городская трасса Монте-Карло	29 мая
8	Гран-при Азербайджана	Azerbaijan Grand Prix	Баку, Азербайджан	Городская трасса Баку	12 июня
9	Гран-при Канады	AWS Grand Prix du Canada	Монреаль, Канада	Автодром имени Жиля Вильнёва	19 июня
10	Гран-при Великобритании	Lenovo British Grand Prix	Силверстон, Великобритания	Сильверстоун	3 июля
11	Гран-при Австрии	Rolex Grosser Preis von Österreich	Шпильберг, Австрия	Ред Булл Ринг	10 июля
12	Гран-при Франции	Lenovo Grand Prix de France	Ле-Кастелле, Франция	Поль Рикар	24 июля
13	Гран-при Венгрии	Aramco Magyar Nagydíj	Будапешт, Венгрия	Хунгароринг	31 июля
14	Гран-при Бельгии	Rolex Belgian Grand Prix	Спа, Бельгия	Спа-Франкоршам	28 августа
15	Гран-при Нидерландов	Heineken Dutch Grand Prix	Зандворт, Нидерланды	Зандворт	4 сентября
16	Гран-при Италии	Pirelli Gran Premio d’Italia	Монца, Италия	Монца	11 сентября
17	Гран-при Сингапура	Singapore Airlines Singapore Grand Prix	Сингапур	Марина Бей	2 октября
18	Гран-при Японии	Honda Japanese Grand Prix	Судзука, Япония	Судзука	9 октября
19	Гран-при США	Aramco United States Grand Prix	Остин, США	Трасса Америк	23 октября
20	Гран-при Мехико	Gran Premio de la Ciudad de México	Мехико, Мексика	Автодром имени братьев Родригес	30 октября
21	Гран-при Сан-Паулу	Heineken Grande Prêmio de São Paulo	Сан-Паулу, Бразилия	Интерлагос	13 ноября
22	Гран-при Абу-Даби	Etihad Airways Abu Dhabi Grand Prix	Абу-Даби, ОАЭ	Яс Марина	20 ноября
Источник:

Изменения в календаре

• Гран-при Австралии, Канады, Японии и Сингапура вернулись в календарь после двухлетнего отсутствия из-за пандемии COVID-19.
• Гран-при Майами таки должен дебютировать. Гонка, как и планировалось, пройдет на «Международном автодроме Майами» в Майами-Гарденс, Флорида.
• Гран-при Португалии, Штирии и Турции не вошли в список гонок 2022 года. Эти этапы были специально добавлены в календарь 2021 года в связи с пандемией COVID-19, чтобы обеспечить возможность проведения как можно большего количества гонок.
• Гран-при Катара, который дебютировал на чемпионате 2021 года на международной трассе Лосайль, в календаре 2022 года нет. Планируется, что этот этап вернется в 2023 году, после годичного перерыва, в течение которого страна сосредоточится на проведении чемпионата мира по футболу FIFA.

Технический регламент: корректировки и особенности

Правки в технический регламент были внесены до начала мирового чемпионата 2022 г. и должны были начать действовать уже в 2021 г., а коллективы осуществляли разработку новых машин на протяжении всего 2020 г. Но, благодаря коронавирусу, старт действия нового технического регламента был перенесен на 2022 г.

Сразу после публикации информации о переносе тех регламента, командам запретили заниматься любыми разработками гоночных автомобилей в течение всего оставшегося периода 2020 г.

При разработке нового технического регламента организаторы активно консультировались с пилотами, с целью выявить слабые места в правилах позволяющих получить командам какое-либо преимущество. FIA организовала специальную рабочую группу, состоящую из опытных инженеров.

• Этому комитету поручалось выявлять и закрывать лазейки в регламенте еще до их официальной публикации. Теоретически устранение слабых мест в правилах способно помешать какой-либо команде завладеть доминирующим автомобилем.
• Такая позиция одновременно позволит создать более сильную конкуренцию на протяжении всего сезона, при этом улучшив визуальную эстетику гоночных машин. Эта философия стала ключевой концепцией новых правил, главной целью которых является предоставление одинаковых условий для всех пилотов.

Легендарный конструктор гоночных автомобилей — Эдриан Ньюи отметил, что эти изменения в регламенте станут самыми существенными в Формуле-1 со времен сезона 1983 года.

Аэродинамика и кузов

Новые правила подразумевают активное использование граунд-эффекта, применение которого свелось к минимуму 40 лет назад. С другой стороны упрощены элементы кузова и шасси болида. После корректировок колеса гоночных машин будут ключевой причиной. Теперь нижняя часть автомобиля станет основным источником аэродинамического сцепления.

За счет нововведений планируется снизить турбулентный поток «грязного» воздуха за впереди идущим болидом, сохранив при этом общий уровень прижимной силы.

• Сложные, дорогостоящие, аэродинамические элементы запрещены
• Переднее крыло и торцевые пластины которые регулируют потоки воздуха вокруг автомобиля сильно упрощены.
• Общее число внешних аэродинамических элементов снижено.

Переднее крыло теперь будет соединиться напрямую с носовой частью кузова.

• Ранее оно крепилось через специальные опоры. Благодаря таким мерам, за счет увеличения общей площади крыла, в носовой части болида создавалось больше прижимной силы.
  Заднее крыло станет более широким по сравнению с болидами прошлого поколения.
• Помимо этого, приняты меры снижающие влияние выхлопных газов на аэродинамику машин.
  Кузов будет покрыт специальной резиной снижающей риск образования сколов и количества «отвалившихся кусков» в ходе гонки или при аварии.
• Это нововведение направлено на уменьшение появлений количество желтых флагов, машин безопасности, остановок гонки.
  Количество допустимых улучшений аэродинамики, как уик-энде, так и на протяжении всего чемпионата сокращено.
• Это правило рассчитано на существенное сокращение расходов команд.
  Время тестов в аэродинамической трубе более успешных команд будет сокращено. В свою очередь, отстающим коллективам будет доступно больше времени для тестов.
• Подобный механизм уже был опробован в 2021 г. продемонстрировав свою эффективность.

Элементы силовой установки

Регламент затрагивающий силовые агрегаты 2022 г. начали обсуждать в 2017-м. Это продлилось до конца апреля 2018 г. Вносимые поправки в существующие правила предусматривали обязательное снятие блока двигателя «MGU-H».

• Такие меры упрощают конструкцию двигателя при одномоментном увеличении мощности. Максимальное значение оборотов достигло 3000 в минуту.
  Введено новое положение получившее название «plug-and-play». Оно накладывают определенные обязательства на поставщиков силовых установок. Теперь все навесные элементы мотора должны стать универсальными.
• Новые правила позволят снять все ограничения по выбору поставщиков, реализующих командам комплектующие для двигателей. Теперь коллективы смогут получать запчасти от нескольких компаний, производящих совместимые компоненты. Тем не менее из-за того, что пока никто из команд не планирует использовать новые силовые агрегаты в чемпионате 2022 года, действующие поставщики оставят существующую «формулу моторов». Это станет подспорьем для сокращения проектных расходов, связанных с новыми разработками. Так или иначе, после воплощения этих правил в жизнь двигатели Формулы 1 2022 станут более универсальными в будущих сезонах.
  Механизм лимитирования квот на комплектующие энергоблока останется на прежнем уровне и в 2022 году однако будут наложены ограничения на количество замен отдельных элементов, до наложения штрафа.
• Выхлопная система также попадет под ограничения. Команды могут менять не больше шести за время проведения соревнований.

Шины

Чемпионат перейдет с 13-дюймовых колес (33 см) на 18-дюймовые (46 см) с низкопрофильной резиной. 18-дюймовые колеса были представлены на чемпионате Формулы-2 в 2020 году, чтобы проверить изменения в поведении шин. Планировалось, что использование электрических одеял обогревающих и поддерживающих рабочую температуры шины в оптимальном состоянии будет запрещено.

• Позже, после возражений со стороны поставщика шин Pirelli, такое решение отменили. Вместо этого, теперь обогреватели шин войдут в список стандартизированного оборудования. Поэтому все команды должны будут использовать один и тот же продукт, чтобы в конечном итоге полностью отказаться от них к 2024 году.

Стандартизированные компоненты

Международная автомобильная федерация, руководящая мировым чемпионатом, разработала стандарты касающиеся комплектующих болидов начиная с 2022 года. Правила требуют, чтобы стандартные компоненты не менялись минимум до 2024 года. К этим комплектующим отнесли:

• коробку передач;
• топливную систему;
• поддон передней части днища автомобиля.

Это необходимо для введения ограничения возможностей команд по модернизации и улучшению элементов аэродинамики создающих преимущество относительно конкурентов.

Отдельные детали и узлы автомобилей будут классифицированы как «Перечисленные», «Стандартные», «Передаваемые», «Предписанные», «Компоненты с открытым исходным кодом».

• Перечисленные (Listed parts) — относятся к элементам машин, которые коллективы разрабатывают своими силами.
• Стандартные (Standard parts) — это названия типовых частей автомобиля, ими пользуются все команды. В список подобных деталей входят: диски для колес и технологическое оборудование используемое в боксах.
• Передаваемые (Transferable parts) — такие детали один коллектив имеет право после разработки продать другой команде. Например: коробку передач, сцепление.
• Предписанные части (Prescribed parts) — эти элементы команды разрабатывают в соответствии с предписанным набором правил. Они представляют собой колесные арки и аэродинамические элементы в области колес.
• Компоненты с открытым исходным кодом (Open-source parts) — они разрабатываются командами коллективно, затем могут продаваться клиентам. Рулевые колеса и механизм DRS перечислены как компоненты с открытым исходным кодом. Система разделения на категории и введена для обеспечения свободы проектирования, поскольку пересмотр аэродинамических правил строго предписанный. Это сделано для того, чтобы как-то обойти все запреты, описанные выше.

Когда все запрещено, не остается ничего из того, что можно менять.

Двигатели в Формуле-1: от V8 до V6 Turbo Hybrids

За всю историю автомобилестроения мы видели большое количество конструкция двигателя. То же самое произошло в Формула 1, где технические правила отмечают эволюцию от V10 к V8, затем с введением KERS в V8 создается зародыш нынешней гибридной эры, и, наконец, мы закончили с V6 Turbo с гибридизацией.

Этот изменяющийся сценарий заставил многих производителей покинуть Большой цирк и войти в него новых, в зависимости от их интересов в отношении уличных автомобилей, которые они продают. Но ни одно из этих изменений не заставило классических байкеров (Мерседес, Рено и Феррари) двигаться. Что ж, давайте сделаем интересное технический обзор последних лет в Ф1.

Не вдаваясь в подробности ограничений по потреблению и электрической части, которой мы посвятим отдельную статью с описанием того, что такое КЕРС, его принцип работы и современные ЭПС (МГУ-К и МГУ-Н), остановимся на моторной части. как таковые, и особенно в двигателях V8 и V6, которые за последние несколько лет закрылись в Формуле-1. очевидно всегда мы говорим о двигателях цикла Отто (бензин), так как в Ф1 дизельный цикл не используется.

Индекс

• 1 Двигатели V8:
• 2 Турбодвигатели V6:

Двигатели V8:

El неповторимый звук V8 Это было то, чем были увлечены многие поклонники Формулы 1. Мощный звук, который раскрывал огромную мощность этих 8-цилиндровых двигателей V. Как вы знаете, на протяжении всей истории были автомобили с 1, 2, 3, 4, 5, 6 , 8, 10, 12 и даже 16 цилиндров, расположение которых варьировалось от рядного, V и даже W, кроме оппозитного.

Первые двигатели V8 появились в начале XNUMX века. для оснащения катеров, самолетов и гоночных автомобилей. Но только в 1914 году Cadillac выпустил первый серийный автомобиль с двигателем V8. Позже эта механика была адаптирована для многих автомобилей, особенно в Северной Америке.

V8 исторически были очень мощными двигателями. любят за их гибкость, будучи в состоянии быть огромным для оснащения тяжелых транспортных средств или лодок, даже компактных размеров для спортивных или соревновательных транспортных средств, как в данном случае. Но они также дороже и потребляют больше энергии, чем другие конструкции, что компенсируется их соотношением мощности/размера/веса.

Подпишитесь на наш Youtube-канал

Шелби Кобра, икона V8

Мы также не должны забывать, что еще одна замечательная функция, которую некоторые водители могут пропустить из-за запрета V8, — это его характерная мягкость. Такое «мягкое» поведение V8 связано с тем, что каждые 90º поворота коленчатого вала производят цикл взрыва (в четырехтактном двигателе).

Ну, как вы понимаете, у двигателей V8 было два ряда по 4 наклонных цилиндра таким образом, что они образовали своего рода V. Угол этого V также сильно меняет поведение двигателя. Хотя они обычно имеют конфигурацию около 90º, также часто можно увидеть другие конфигурации 60º и 45º.

Хотя каждый ряд цилиндров имеет свою головку блока цилиндров со своими распределительными валами и клапанами, коленвал общий. Следовательно, V-образная конфигурация двигателя аналогична соединению двух двигателей в линию. Упомянутый коленчатый вал часто имеет две различные конструкции: поперечное и плоское расположение. Крестообразный тип используется в легковых автомобилях и других типах транспортных средств, в то время как плоский тип чаще используется в спортивных автомобилях и высокопроизводительных двигателях, таких как гоночные.

Почему? Это просто, те из поперечное расположение должно иметь большие противовесы уравновешивать себя, и это заставляет его иметь огромную вращающуюся массу, не позволяющую двигателю хорошо работать на высоких оборотах. И что еще хуже, это также влияет на ускорение или время отклика двигателя.

те плоский тип, как и в случае с F1, они не решают проблему баланса с противовесами и поэтому позволяют быть легче, работать на более высоких оборотах, быстрее разгоняться и т.д. Но у них есть что-то против этого, а именно вибрация, которую они производят по сравнению с крестовым типом. Для Формулы 1 это не большая проблема, но для туризма это было бы кое-что похуже. Для дополнительного удобства с каждой стороны коленчатого вала обычно устанавливается пара валов, вращающихся в противоположных направлениях, чтобы уменьшить вибрацию.

Турбодвигатели V6:

первые V6 датируются 1950 годом, представленный Lancia. Некоторые двигатели V6 производились с углом наклона 90º с использованием производственных линий, которые уже существовали для двигателей V8. Но это не самый эффективный способ, так как лучший угол для минимизации вибраций составляет 60º.

Возвращаясь к F1, звук — это еще одна особенность, которая была уменьшена с появлением V6. Хотя в этом году часть звука была восстановлена, это не то, что было в эпоху V8. Несмотря на это, с точки зрения производительности гибриды V6 Turbo этого года уже в состоянии улучшить времена последнего V8. И они будут продолжать развиваться еще несколько лет, пока не стабилизируются, как это происходит со всеми новыми технологиями.

Если запросы о прибытии битурбо мощностью 1000 л.с. сбудутся, F1 побьет прошлые рекорды с гораздо более мощными двигателями а это, несомненно, было бы стимулом продолжать смотреть этот вид спорта и радовать пилотов. Что ж, давайте перейдем к техническим…

Турбины V6 не только убрали вещи, они также увеличили крутящий момент в F1. . Что-то, что понравилось некоторым пилотам, но не другим, которым трудно контролировать эту подачу силы. Для инженеров также было головной болью разработка программного обеспечения или правильных карт подачи мощности, чтобы избежать проблем на выходе из поворотов (особенно на мокрой дороге).

В V6, Взрыв происходит каждые 120 градусов поворота коленчатого вала., лучше, чем у четырехцилиндрового (180º), но несколько хуже, чем в случае с V8. Это делает их менее плавными, чем V8, и их элементы подвержены большей усталости, что приводит к определенному снижению производительности и меньшей надежности по сравнению с V8 (при прочих равных условиях).

Но до сих пор мы игнорировали, что это Turbo а не от безнаддувного двигателя по сравнению с V8. Внедрив Turbo (турбокомпрессор), можно сжать воздух, чтобы впрыснуть больше его в том же объеме (наддув). Это позволяет, несмотря на меньший рабочий объем, двигатель может достигать большей мощности, чем у эквивалентного атмосферного.

Это правда, что Turbo добавляет больше веса и деталей к двигателю, что-то ничтожно мало компенсируемое наличием двигателя меньшего размера по сравнению с атмосферным. Этими новыми частями являются: компрессор (отвечает за сжатие воздуха для впуска), промежуточный охладитель (для противодействия повышению температуры, производимой в компрессоре, путем охлаждения воздуха, чтобы он не расширялся и отменял эффект сжатия) и турбина. который заставляет компрессор вращаться благодаря падению выхлопных газов на его лопатки.

Использование высокой энергии выхлопных газовлопасти турбины вращают вал, механически связанный с компрессором. Это сжимает воздух, чтобы впрыснуть его в цилиндр и начать сгорание, в то время как промежуточный охладитель охлаждает его до того, как он достигнет места назначения, чтобы он не занимал больше объема. Результатом является большая подача мощности, запоздалая, но большая, чем та, которая соответствовала бы ее смещению.

Ну и идея на несколько лет создать битурбо, который генерирует около 1.000 л.с. мощности при том же рабочем объеме и количестве цилиндров. Твин-турбо отличается от обычного турбо тем, что у него две турбины, как следует из названия. Меньший, который действует на низких оборотах, дает быстрый отклик, и больший, который работает только на высоких оборотах.

Сегодня, производители обязаны иметь только одну турбину. Это стало головной болью дизайнеров. У Ferrari, например, было много проблем в прошлом 2014 году, потому что они думали, что если бы у них была турбина меньшего размера, она бы лучше реагировала на низких оборотах, но это сильно ограничивало их мощность и мешало им конкурировать со всемогущим Mercedes. С битурбо такой проблемы не будет…

Еще одним важным термином, когда речь идет о турбодвигателях, является перенапряжение, период времени, в течение которого компрессор увеличивает крутящий момент выше нормы для увеличения крутящего момента двигателя. Это можно контролировать с помощью электроники, и в F1 избыточное ускорение длится около 30 секунд на круг, конечно, используется в зонах ускорения.

Тип двигателя	Стремление	Смещение	макс. об/мин	период
В различных	В различных	в различных	Согласно регламенту	1950-2000
V10	атмосферный	3.0	В различных	2000-2005
V10 / V8	атмосферный	3.0/2.4 л	В различных	2006
V8	атмосферный	2.4	19.000	2007-2008
V8 + КЕРС	атмосферный	2.4	18.000	2009-2013
V6 + ДВС	с турбонаддувом	1.6	15.000	2014-настоящее время

Мощность

Hybrid F1: как это работает?

► Объяснение гибридных двигателей Формулы-1
► Какая мощность достигается за счет 1,6-литрового двигателя
► И как электроэнергия приходит на помощь самое передовое и дорогое средство для создания гоночного автомобиля. На протяжении всей своей истории Формула-1 использовала технологии для увеличения мощности относительно небольших двигателей. В 2014 году FIA представила новый вид силового агрегата в Формуле-1, чрезвычайно сложный и, как известно, трудный в освоении. Нынешний двигатель внутреннего сгорания и гибридные системы имеют мощность 1000 л.с., но остаются непопулярными в некоторых кругах из-за отсутствия шума выхлопа и стоимости. Возможно, эти единицы неправильно поняты, поскольку они действительно представляют собой невероятные инженерные решения.

К концу 2013 года автомобили F1 оснащались двигателем V8 объемом 2,4 л с простой гибридной системой. Пиковая мощность около 850 л.с. была типичной, хотя двигатели были ограничены в своих технологиях, оборотах и ​​сроке службы. В рамках перезагрузки технологии F1 они были заменены совершенно новой породой двигателей.

Гибридные автомобили: дальнейшее чтение

• Как работает гибридный автомобиль? Расшифровка жаргона
• Сколько стоит эксплуатация гибридного автомобиля?
• Гибридные электромобили, которые можно будет купить в 2020 году

Текущая формула двигателя будет использоваться по крайней мере до 2022 года. Таким образом, есть небольшой двигатель внутреннего сгорания — V6 объемом 1600 куб. см с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива. Хотя это может быть рецептом возврата к двигателям с высоким наддувом 1500 л. максимальный предел оборотов всего 15000 об/мин.

С двигателем внутреннего сгорания связаны две гибридные системы, одна из которых рекуперирует кинетическую энергию автомобиля при торможении (ERS-K), а другая рекуперирует кинетическую энергию турбонагнетателя, хотя, на типичном сбивающем с толку языке F1, это тепловой восстановление, а применяемое прозвище — H для еды, поэтому это называется ERS-H.

В совокупности эти технологии позволяют гонщику Формулы-1 выжимать около 1000 л. Несмотря на такую ​​огромную мощность, гоночный автомобиль сжигает всего 110 кг топлива в гонке (менее 135 литров), что на треть меньше, чем у последнего из двигателей V8.

Что касается мощности, система ERS ограничена мощностью 161 л.с. (120 кВт), поэтому двигатель V6 выдает около 850 л. с., несмотря на подачу обедненного топлива.

Технология сгорания топлива Формулы 1

Очевидный способ получить мощность с помощью гоночного двигателя — это увеличить обороты до максимально возможного, а если нет, то использовать много наддува. Однако правила PU 2014 года были написаны для предотвращения именно таких методов путем применения регулирования расхода топлива. У двигателя просто нет топлива, чтобы разогнаться до 12 500 об/мин или обеспечить огромный наддув.

В 2014 году производители должны были решить, как заставить двигатель вырабатывать мощность при небольшом количестве топлива. Более того, химический состав топлива также был ограничен, поэтому простое производство ракетного топлива, как это было с турбонаддувом начала восьмидесятых, также было невозможно. Бедная смесь означает, что двигатель находится на грани детонации, слишком бедная смесь в конечном итоге сломает двигатель. Большинство производителей играли с легальными добавками, чтобы уменьшить этот эффект, одним из которых был ферроцен, соединение на основе железа, которое буквально делало внутреннюю часть выхлопной трубы ржаво-красной.

Мерседес, тем временем, нашел маленькую серебряную пулю: форкамерное зажигание. В обычной камере сгорания свеча зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь, и образующееся пламя распространяется наружу к краю камеры, сжигая при этом всю топливно-воздушную смесь. Это нормально, когда топлива достаточно для смешивания в правильном соотношении по всей камере сгорания. Когда нет, трудно получить полное сгорание.

Трюк Mercedes разделяет топливно-воздушную смесь на два места; основная камера сгорания имеет слабую топливно-воздушную смесь, но более богатая смесь содержится в небольшой камере вокруг свечи зажигания. С такой настройкой предкамеры свеча воспламеняет богатую смесь. Когда он расширяется, он направляется через небольшие отверстия между форкамерой и в камеру сгорания внизу, эти струи пламени полностью воспламеняют даже слабую смесь для полного сгорания.

С помощью этой технологии форкамеры Mercedes опередил соперников в 2014 году, их соперникам потребовалось время, чтобы догнать их, и они удерживали преимущество до 2019 года.

С точки зрения упаковки сгорания двигатель, турбо и гибридные системы, есть две основные компоновки. Правила уже определяют положение болтов крепления двигателя, угол V, максимальный размер поршня и расстояние между ними. Ограниченная базовой архитектурой двигателя, была доступна только свобода размещения одного турбонаддува над двигателем и вдоль его центральной линии. Было логично разместить турбокомпрессор в задней части двигателя, чтобы тепло турбины не попадало на впускной коллектор и область топливного бака в передней части двигателя. Хотя это доставило некоторые проблемы с прокладкой охлаждающих трубок от компрессора к промежуточному охладителю в боковой части.

Нетрадиционный подход был мантрой Mercedes, поэтому они разработали уникальную настройку. Желая установить компактный промежуточный охладитель переднего турбонагнетателя и уменьшить тепловое воздействие заднего турбонагнетателя, они использовали оба варианта. Обычный турбокомпрессор разделен: турбина с горячим выхлопом находится в задней части двигателя, а более холодный компрессор — в передней части рядом с боковыми понтонами. Две части соединены длинным валом, проходящим через букву «V» двигателя. Этот вал был бы ключевой причиной отказа от этого подхода, поскольку разница в скорости движения двух отдельных узлов создает огромные скручивающие нагрузки на соединительный вал. Это означало, что либо вал был очень жестким и тяжелым для передачи нагрузок. Маршрут, который выбрал Мерседес, заключался в том, чтобы запустить гибкий вал, поворот вдоль его оси компенсировал разницу в инерции двух крыльчаток. Renault и Ferrari начали и сохранили обычные задние турбины, в то время как Honda присоединилась к решению, более похожему на Mercedes, которое позже превратилось в нечто, намного более близкое к первоначальной конструкции Mercedes с разделенным турбонаддувом.

Наряду с размещением турбонаддува охлаждение наддувочного воздуха разделено между командами. Когда турбокомпрессор сжимает воздух, воздух нагревается. Команды захотят, чтобы более холодный и плотный воздух поступал в камеру сгорания, поэтому воздух должен проходить через теплообменник для его охлаждения. Для этого используется интеркулер, в F1 используются два типа. Большинство людей узнают промежуточный охладитель воздух-воздух, работающий точно так же, как радиатор: горячий сжатый воздух внутри ядра охлаждается более холодным окружающим воздухом, проходящим снаружи. Они простые и легкие, но занимают много места внутри боковых понтонов, что плохо сказывается на всей важной аэродинамике автомобиля. Несколько команд использовали промежуточный охладитель другого типа, типа вода-воздух. Теперь сжатый воздух внутри активной зоны охлаждается водой снаружи. Это дает немного меньшее охлаждение, но более стабильное, так как на него меньше влияет скорость автомобиля (поскольку через боковую часть проходит меньше воздуха), особенно в критические моменты перед стартом гонки. Однако вода в рубашке вокруг промежуточного охладителя нуждается в охлаждении в отдельном водяном радиаторе. Это утяжеляет и усложняет установку, но водяной радиатор занимает меньше места в боковой части, так что это аэродинамический выигрыш по сравнению с настройкой воздух-воздух.

Только «Феррари» и «Мерседес» постоянно используют систему «вода-воздух», хотя в 2014 году «Лотус» эксплуатировала ее в течение одного года. промежуточный охладитель в каждой боковой части.

С учетом: топливной смеси, технологии сжигания, упаковки и охлаждения двигатель выдает около 530 л.с. на литр. Даже при меньшем расходе топлива и меньшем рабочем объеме текущий двигатель внутреннего сгорания создает больше лошадиных сил, чем старые двигатели V8, которые он заменил.

Гибридная технология Формулы-1

Наличие двух гибридных систем на автомобиле создает большую часть сложности нынешнего силового агрегата. Несмотря на то, что он разбит на части, его проще понять, поскольку он основан на той же технологии, что и гибридные / электрические дорожные автомобили, и даже похож на игрушечные автомобили с дистанционным управлением. Есть батарея (ES-Energy Store), двигатель-генератор (MGU) и управляющая электроника (CE), чтобы связать их.

MGU представляет собой бесщеточный электродвигатель переменного тока с постоянными магнитами. Он либо будет питать автомобиль, используя накопленную энергию, либо может работать как генератор, возвращая энергию обратно в аккумулятор. Аккумулятор представляет собой набор литий-ионных элементов, способных быстро передавать или накапливать большое количество энергии в MGU. Между ними находится электронный блок управления, который преобразует переменный ток MGU в постоянный ток батареи.

Циклическое прохождение электричества через каждое из этих устройств создает тепло, поэтому каждый элемент требует жидкостного охлаждения — диэлектрическая жидкость, предписанная FIA для батареи, — чтобы предотвратить риск поражения электрическим током в случае ее повреждения, в то время как более эффективная вода/гликоль обычно используется для охлаждения. МГУ и СЕ. Таким образом, обе системы охлаждения нуждаются в насосах и радиаторах, которые должны быть размещены в моторном отсеке.

При одинаковой базовой архитектуре две гибридные системы работают совершенно по-разному. Сначала взял более простой ERS-K. МГУ сцеплен с передней частью коленчатого вала двигателя, в этом положении агрегат может как приводиться в движение, так и приводиться от двигателя. При развертывании энергии электричество от аккумуляторной батареи проходит через ВЭ и в МГУ. Это применяет 161 л.с. через трансмиссию, чтобы помочь разогнать автомобиль.

Уроки этого более мощного приложения были извлечены с 2014 года. В ходе первых испытаний в первый год эксплуатации силового агрегата были обнаружены проблемы с поломкой валов и шестерен при внезапном сбросе крутящего момента от MGU. С тех пор производители нашли более мягкие способы приложения крутящего момента и создали вращающийся вал между MGU и двигателем, чтобы поглощать скачки подачи мощности.

При обратном применении ERS-K восстанавливает энергию при торможении. Когда водитель тормозит, программное обеспечение ECU переключает MGU в режим генератора, который видит, как MGU вращается трансмиссией, и при этом создает и посылает электричество на аккумулятор. Сопротивление, которое это создает, создает «тормоза» трансмиссии до такой степени, что задние тормоза практически не используются на более низких скоростях.

Правила ограничивают возможности ERS-K. В моторном режиме он может выдать только 161 л.с., в то время как в режиме генератора можно сохранить только 2 мДж энергии для аккумулятора. Это означает, что у двигателя есть энергия только для 33-секундного разгона вокруг круга. Несмотря на то, что вы можете хранить до 4 мДж энергии в аккумуляторе, можно сэкономить время восстановления и использовать его в качестве двойного ускорения на одном круге.

Если ERS-K можно понять из-за более простых режимов двигателя и генератора, то ERS-H намного сложнее. Это еще одна установка MGU и CE, но она подключается как к батарее, так и к MGU-K напрямую. Тем не менее, двигатель подключен непосредственно к турбонаддуву, поэтому агрегат вращается со скоростью до 125 000 об/мин (максимальные обороты для турбонаддува), что само по себе является огромной инженерной задачей.

В качестве двигателя MGU может помочь раскрутить турбо, но не создавать наддув при нажатии педали газа, как если бы это был электрический нагнетатель. Вместо этого двигатель может поддерживать высокие обороты турбонаддува при выключении дроссельной заслонки, чтобы действовать как система защиты от задержек (ALS). Это отнимает энергию у батареи, отнимая ее от других потенциальных применений, но, учитывая нехватку доступного топлива, это все еще привлекательно, поскольку обычные стратегии ALS, потребляющие топливо, сжигают топливо в выхлопе, чтобы поддерживать вращение турбо.

В режиме генератора ERS-H можно использовать несколькими способами; некоторые простые, другие более сложные, а некоторые, вероятно, все еще секретные.

На типичном турбокомпрессоре существует проблема, связанная с тем, что турбонаддув создает слишком большой наддув, так как давление выхлопных газов слишком быстро раскручивает турбонагнетатель на полном газу. Это контролируется выпускным клапаном, называемым вестгейтом, который сбрасывает давление выхлопных газов, снижает скорость турбонаддува и сбрасывает лишние выхлопные газы в отдельную выхлопную трубу. Эта система работает хорошо, но энергия выхлопных газов тратится впустую, поэтому F1 позволяет MGU работать в режиме генератора, замедляя турбо, вырабатывая при этом электричество.

В отличие от ЭРС-К нет предела количества энергии, которое можно извлечь из МГУ. Аккумулятор будет иметь емкость 2 мДж как для ERS-K, так и для ERS-H. Таким образом, чем больше они могут ее использовать, тем больше они могут выполнять другие «двигательные» задачи с восстановленной энергией. Очевидным применением для этого является отключение дроссельной заслонки турбонаддува с турбонаддувом MGU-H. Но правила разрешают питать ERS-K за счет энергии, полученной от Turbo. Таким образом, чем больше команды могут регенерировать турбоэнергию, тем больше они могут перенаправить ее на ERS-K и увеличить мощность до 161 л.с.

Недостаточно просто рекуперировать энергию турбокомпрессора всякий раз, когда потребуется эффект перепускной заслонки. Большинство команд начали 2014 год (и дебют Honda в 2015 году) с турбонаддувом, размер которого соответствует обычному режиму работы двигателя. Опять же, именно Mercedes понял, что здесь можно получить выигрыш. Еще в 2014 году Mercedes использовал турбокомпрессор размером с обеденную тарелку в передней части двигателя. Большой турбонаддув может быть полезен, даже если он не нужен для создаваемого им дополнительного «ускорения», но более крупному турбонагнетателю потребуется больше времени открытия «вестгейта», чтобы предотвратить чрезмерное наддув двигателя. Таким образом, MGU можно было вращать в течение более длительных периодов времени и эффективно собирать больше энергии; даже если эффект противодавления турбонаддува может снизить пиковую мощность, полученную многоразовую энергию можно использовать в другом месте трассы для более быстрого прохождения круга. Одна из используемых стратегий заключается в том, что на полной мощности на прямых участках энергия, извлеченная из турбонагнетателя, направляется непосредственно на MGU-K для дополнительных 161 л.с.

В 2014 году Ferrari упустила этот трюк. У него даже был вестгейт, спроектированный с большей пропускной способностью, чтобы уменьшить противодавление, поскольку считалось, что мощность сгорания в лошадиных силах важнее, чем рекуперация энергии. Вскоре эта стратегия была пересмотрена, и в 2015 году стратегия вестгейта и ERS-H была гораздо больше похожа на Mercedes. Хонда также упустила стратегию Мерседес и снова вошла в Формулу-1 в 2015 году с двигателем, спроектированным так, чтобы быть очень компактным. Турбина была меньшего размера, чтобы поместиться внутри «V» двигателя, что мешало стратегии ERS-H. Honda, как и большинству производителей, потребовалось время, чтобы доработать конструкцию MGU-H, высокие обороты и тепловые нагрузки, которым он подвергается, сделали его одним из самых сложных аспектов ERS для освоения.

Достигнут момент, когда на большинстве трасс команды имеют достаточно энергии, чтобы использовать наддув в 161 л.с. почти на всем круге, где его можно использовать, далеко за пределами развертывания 33-х ERS-K.

Это распределение энергии больше не является простой кнопкой на рулевом колесе, которая использовалась со старой настройкой KERS (2009-2013), вместо этого программное обеспечение ECU команды решает, когда применять усиление ERS. Водитель может переключаться между различными картами, которые обеспечивают мощность ERS, нажатием педали газа.

Имея обычную мощность более 1000 л.с., скудный запас топлива и всего три силовых агрегата, которых хватает на полный сезон из более чем 20 гонок, они действительно являются вершиной технологий. Глядя в будущее, F1 приняла стратегическое решение о разделении мощности сгорания на электроэнергию. Хотя маловероятно, что в обозримом будущем они станут полностью электрическими, конец пути для двигателей внутреннего сгорания может быть не за горами. F1, как и всегда, должна отражать меняющийся мир, в котором она живет. Эти нынешние силовые агрегаты являются шагом на пути к будущему.

Гибридные автомобили: дальнейшее чтение

• Как работает гибридный автомобиль? Расшифровка жаргона
• Сколько стоит эксплуатация гибридного автомобиля?
• Гибридные электромобили, которые можно будет купить в 2020 году

Список оборудования Формулы 1

Главная>Спорт>Формула 1>Экипировка Формулы 1

ПредыдущийСледующий

Содержание

• Оборудование Формулы 1
• Балаклава
• F1 CARS
• F1 Car Wings
• Clocks/Spectwatches
• Кабиты
• Двигатели
• Гоночные костюмы
• Ремни безопасности
• Рулевое колесо
• Утеплители для шин
• Ветровики
• Часто задаваемые вопросы

Экипировка Формулы 1

Гоночная трасса Формулы 1 была создана в 1950 году, и с тех пор, как первая гонка была проведена в Сильверстоуне, Англия, она расширилась в геометрической прогрессии.  Он превратился из проведения нескольких гонок, которые были включены в серию чемпионатов по Англии, в глобальную гонку, включающую гонки на нескольких континентах. У этой трассы есть несколько отличительных черт, которые делают ее уникальной для гоночного ландшафта. В одной гонке могут участвовать не более 20 гонщиков, формируя 10 команд по 2 гонщика в каждой. 23 гонки по всему миру охватывают Формулу 1 каждый сезон; 11 из этих гонок проходят в разных странах, включая США, а 12 — в Европе.

Гонки Формулы-1 состоят из сотен единиц оборудования, хотя несколько основных частей, которые необходимы для спорта, включают в себя: автомобиль, гонщика, гоночную команду и трассу.  Автомобиль — самая важная и уникальная часть спорта, о которой мы поговорим позже. Он состоит из нескольких различных элементов, включая двигатель, шины, крылья и т. д., которые в совокупности обеспечивают скорость более 320 км/ч и придают азарт Формуле-1.0012

Однако без водителей автомобили не могли бы участвовать в гонках, поэтому они так же важны для спорта, как и оборудование.  Гоночные команды, которые готовят автомобили, обслуживают их в боксах во время гонки и управляют работой каждой пары гонщиков, которые у них есть, также являются неотъемлемой частью высшего автоспорта. Наконец, все трассы, на которых проводятся гонки, разные и уникальные, что помогает создавать волнение и популярность, а также разнообразие опыта для разных гонок по всему миру. Все эти элементы необходимы для проведения гонок Формулы-1 каждую неделю сезона.

Читайте дальше, чтобы узнать все о самых важных элементах экипировки Формулы 1!

Балаклава

Балаклава представляет собой плотно прилегающий капюшон, закрывающий большую часть головы, лица и шеи. Его носят водители под шлемами. Балаклава — это элемент безопасности, присутствующий во многих автоспортах. Предназначен для защиты лица и головы водителя от ожогов при аварии, поэтому изготовлен из огнестойкой и термостойкой ткани.  Помимо водителей, механики и команда пит-стопов также носят балаклавы под шлемами во время гонки. Балаклавы начали использовать после того, как легенда Формулы-1 Ники Лауда попал в аварию с огнем, в которой он получил серьезные ожоги, которые были бы хуже, если бы он не носил защиту.

Автомобили Формулы-1

Автомобили Формулы-1 — самые быстрые автомобили в кольцевых гонках, максимальная скорость которых превышает 320 км/ч. Эти машины разрабатываются и производятся командами, которые соревнуются в Формуле 1, тратя при этом много денег. В то время как небольшие команды тратят как минимум 12 миллионов долларов, крупные традиционные команды, такие как Scuderia Ferrari, могут тратить до 400 миллионов долларов в год только на разработку своего автомобиля.

Автомобили Формулы-1 спроектированы так, чтобы быть максимально быстрыми и обеспечивать безопасность водителя в случае аварии. Их кузовные панели полностью изготовлены из углеродного волокна. Поскольку у команд есть много денег для инвестиций, автомобили Формулы 1 очень технологически продвинуты и могут быть одновременно быстрыми и безопасными. Правила, касающиеся формата и компонентов автомобиля, сильно меняются в зависимости от сезона, и, как следствие, автомобили.

Крылья автомобиля F1

Крылья — это аэродинамические компоненты, присутствующие в каждом автомобиле Формулы 1. Есть два типа крыльев, передние и задние крылья, оба сделаны из углеродного волокна, как и остальная часть автомобиля. Передние крылья болида Формулы-1 создают прижимную силу, которая удерживает машину на земле.  Машины Формулы-1 настолько быстры, что могут взлететь в воздух, подвергая опасности жизнь пилота, а передние крылья предотвращают это. Прижимная сила, создаваемая передними крыльями, создает сцепление между гусеницей и шинами, поэтому любое повреждение передних крыльев затруднит управление автомобилем водителю. Заднее антикрыло также увеличивает прижимную силу, уменьшая лобовое сопротивление и делая автомобиль быстрее.

Часы/Секундомеры

Формула 1 – это спорт, в котором все решается за доли секунды. Команды и гонщики часами думают о том, как сократить время круга, потому что 0,5 секунды (а в некоторых случаях даже меньше) могут быть разницей между хорошим гоночным уик-эндом и плохим. Поскольку Формула-1 так сосредоточена на времени, ей необходимо иметь множество точных приборов для хронометража. Часы и секундомеры играют большую роль в спорте, и сегодня Формула-1 использует передовые технологии для подсчета времени пилотов.  В дополнение к этому, из-за тесной связи между спортом и временем лучшие производители часов в мире, такие как Rolex, любят ассоциировать свои бренды с Формулой 1, и многие спонсируют команды Формулы 1, гонщиков и гонки. .

Кабины

Кабина — это место, где сидит водитель в машине Формулы-1.  Кабина расположена в центре автомобиля. Это довольно небольшое пространство, где водитель имеет доступ ко многим системам, которые ему необходимы для управления автомобилем. Внутри кабины водитель сидит почти так, как если бы он полностью лежал, вытянув ноги к передней части автомобиля, где расположены педали руля и тормоза. Команды Формулы 1 хотят, чтобы кабина была максимально легкой, избегая слишком большого количества набивки или амортизации. Из-за этого кабины Формулы-1 не отличаются особой комфортностью.

Двигатели

Двигатель — сердце болида Формулы 1. Именно это придает автомобилю невероятную мощь и скорость. Двигатель — самая дорогая часть автомобиля, его стоимость составляет около 10,5 миллионов долларов.  Из-за своей важности для производительности двигатель является единственным элементом автомобиля, на работу которого команды тратят больше всего времени и ресурсов. Двигатель Формулы-1 очень сложен, поскольку за ним стоит множество передовых технологий.

В то время как некоторые команды создают собственные двигатели, другие покупают их у других команд или компаний. Например, до 2019 г.В сезоне команда Red Bull Racing Team использовала двигатель Renault, у которой также есть команда Формулы-1. Начиная с 2019 года команда изменила свои планы и начала получать двигатели от Honda, у которой нет команды Формулы-1.

Финишные линии

Финишная линия в Формуле 1 обозначает место, где заканчиваются круги трассы, когда гонщики завершают гонку. Гонщики начинают гонку за финишной чертой, и по истечении установленного периода времени или количества кругов тот, кто первым пересечет финишную черту, побеждает в гонке.  На последнем круге гонки, когда гонщики пересекают финишную черту, знаменитый черно-белый клетчатый флаг сбрасывается, что означает, что они завершили последний круг и, следовательно, завершили гонку.

Обувь

Как и спортсменам в большинстве видов спорта, гонщикам Формулы-1 нужна специальная обувь для управления автомобилем. Обувь Формулы-1 с высоким голенищем изготовлена ​​из прочного материала и имеет резиновую подошву, обеспечивающую хорошее сцепление с педалями; иногда вместо традиционных шнурков у них есть липучки. Водители стараются сделать свою обувь максимально легкой, и во многих случаях удобство второстепенно.  Водители носят обувь, соответствующую цветам их команд; например, водитель Ferrari будет носить красные туфли. Хотя конкретную обувь, которую носят гонщики Формулы-1, нельзя купить в магазинах, существует множество вариантов обуви для автоспорта, которую можно купить по цене от 70 до 200 долларов.

Топливо

Топливо — это то, что приводит в действие двигатель болида Формулы 1; это то, что заставляет двигаться сам автомобиль. Стремясь стать более устойчивым, Формула 1 использует в своих автомобилях смесь биотоплива и нефтяного топлива.  Формула-1 прилагает сознательные усилия, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду и в конечном итоге полностью перейти на биотопливо. За исключением некоторых мелких аспектов, топливо Формулы-1 очень похоже на то, что закупается на заправочных станциях по всему миру. Тем не менее, эти небольшие аспекты делают топливо более эффективным и способствуют тому, чтобы машины Формулы-1 становились быстрее.

Halo

Halo — это защитное устройство, прикрепленное к болиду Формулы-1; он проходит вокруг кабины и предназначен для защиты головы водителя от любых приближающихся предметов, которые могут свободно летать по трассе. В Формуле 1 на трассе могут оторваться куски от машин, а в случае аварии осколки от машин разлетаются. При движении со скоростью более 200 км/ч такие объекты становятся крайне опасными и могут серьезно поранить водителя.

Система HANS

Система HANS или устройство HANS — это часть оборудования для обеспечения безопасности, которое носят гонщики Формулы-1. HANS расшифровывается как Head and Neck Support и описывает, какие части защищает система. Устройство HANS снижает нагрузку на голову и шею водителя в случае аварии и, таким образом, снижает риск получения травм в наиболее чувствительных областях.  Система HANS крепится к каске ремнями, вокруг ключицы и через плечи. Система HANS довольно легкая; он всегда сделан из углеродного волокна, хотя они адаптированы к спецификациям каждого водителя.

Шлемы

Шлем, пожалуй, самый важный элемент защитного снаряжения, который носит гонщик Формулы-1. Защищает голову от ударов и возгорания в случае аварии. Шлемы спасли много жизней в Формуле 1 и за эти годы претерпели замечательную эволюцию: от кожаной кепки в 1930-х годах до передовой технологии сегодня. Шлемы сделаны легкими и безопасными и проходят множество тестов, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам, требуемым Формулой 1. Большинство шлемов имеют твердую оболочку из углеродного композита и слои из других материалов, которые помогают снизить ударную нагрузку.

Пилоты Формулы-1 — лучшие в мире, поэтому к их шлемам относятся наилучшим образом. Шлем каждого водителя идеально сидит на голове удобным и безопасным способом. Кроме того, водители могут раскрашивать свои шлемы по своему усмотрению, что делает их не только защитным приспособлением, но и элементом моды. Водители делают свои шлемы своей торговой маркой и имеют уникальный и стильный дизайн окраски.

Ипподромы и автодромы

Ипподром или автодром — это место проведения Гран-при по гонкам. В сезоне Формулы-1 22 гонки, все они проходят в разных уголках мира, на трассах с разными характеристиками. В сезоне Формулы-1 есть гонки с двумя разными типами трасс. Во-первых, трассы были спроектированы и построены для гонок; это площадки с гоночными трассами, и на этих трассах проходят многие автогонки. Есть также уличные трассы на обычных дорогах в центре города, которые закрываются раз в год и приспособлены для проведения гонок Формулы-1.  Одна из самых известных гонок Формулы-1, Гран-при Монако, представляет собой уличную трассу.

Перчатки для гонок

Перчатки для Формулы 1 предназначены для того, чтобы водитель мог удерживать рулевое колесо, а также защищать руки . Перчатки изготовлены из огнеупорного легкого материала с текстурированными ладонями, что обеспечивает надежный захват руля. Вдобавок к этому, как и почти все в Формуле 1, гоночные перчатки также содержат множество технологий. Перчатки водителей имеют биометрические датчики, прикрепленные к их ткани, которые отправляют информацию о состоянии здоровья водителей в режиме реального времени своим командам. Естественно, эти перчатки недоступны для покупки обычным населением, но существует множество различных типов гоночных перчаток, которые продаются тем, кто хочет заниматься автоспортом. Цены колеблются от 50 до 200 долларов.

Гоночные костюмы

Гоночные костюмы — это то, что носят гонщики «Формулы-1» во время управления автомобилем.  Гоночный комбинезон представляет собой цельный предмет длиной от шеи до лодыжек. Они изготовлены из невероятно легкой и огнеупорной ткани. Гоночные костюмы изготавливаются с целью сделать их как можно более легкими и защищенными, и сегодня водители носят свои гоночные костюмы очень плотно, что позволяет сэкономить драгоценные граммы веса ткани. Костюмы, как и шлемы, тщательно тестируются, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам безопасности, требуемым Формулой-1. Пилоты изготавливают свои костюмы на заказ по размерам тела; на них также вышиты их имена, номера, страны, логотипы спонсоров и группы крови.

Ремни безопасности

Как и в обычных автомобилях, в автомобилях Формулы-1 есть ремни безопасности. Однако, в отличие от обычных автомобилей, автомобили Формулы-1 развивают скорость более 200 миль в час, и поэтому им требуется больше, чем обычный ремень безопасности, чтобы обеспечить безопасность водителей в случае аварии. Ремни безопасности автомобиля Формулы 1 состоят из шеститочечных ремней с ремнями, которые проходят через плечи, талию и ноги водителя.  Они изготовлены из легкого полиэстера армейского класса, что обеспечивает долговечность, прочность и легкую конструкцию.

Рулевое колесо

Рулевое колесо болида Формулы 1 — это устройство, с помощью которого водители управляют своими автомобилями, а также имеют доступ ко многим другим элементам управления, важным для гонок Формулы 1. На рулевом колесе есть экран и множество кнопок, каждая из которых имеет свою функцию, которую водитель использует в разные моменты гоночного уик-энда. Сравнение рулевых колес является окончательным доказательством того, насколько технологии повлияли на Формулу-1 с течением времени. В то время как руль из начала 1990-е выглядели очень обычными и использовались только для поворота автомобиля, сегодняшние рули — это продвинутые компьютеры, которые выглядят так, как будто они принадлежат кабине самолета.

Подогреватели шин

Подогреватели шин — это чехлы , в которые помещаются автомобильные шины, чтобы они оставались теплыми.  В Формуле 1 важно иметь теплые шины, так как они имеют лучшее сцепление с асфальтом. Подогреватели шин — это не просто одеяла, в них встроены технологии, и температуру можно контролировать. У команд Формулы 1 много шин и, следовательно, много обогревателей для шин.

Полоски для визора

Козырек — это часть шлема водителя, через которую водитель видит трассу. Полоски для козырька представляют собой тонкие кусочки защитного пластика, которые прикрепляются слоями поверх козырька. Полоски козырька выпускаются во многих моделях, которые различаются по степени отражения и яркости. Водитель сам выбирает, какой тип козырька использовать. Перед гонкой шлем водителя оснащается множеством слоев козырьков. Во время гонки, по мере загрязнения визора, водитель может в любой момент снять полосу, всегда обеспечивая четкий обзор трассы.

Часто задаваемые вопросы

Что делает оборудование Формулы 1 уникальным?

Формула 1 считается ведущим автоспортом во всем мире, и она уникальна по сравнению со всеми остальными в нескольких отношениях. Во-первых, конструкция автомобилей с открытыми колесами, а также крылья спереди и сзади придают автомобилям определенный стиль и внешний вид, которые не часто можно увидеть в других гонках, особенно в США. Двигатели также не похожи ни на какие другие в гоночной сфере, они оснащены турбонаддувом и гибридными силовыми элементами, которые позволяют автомобилям лучше управляться и двигаться быстрее, чем их сверстники. Сочетая эти два основных элемента с уникальностью каждой трассы по всему миру, на которой они участвуют, Формула 1 имеет особый бренд в гонках, который привлекает многих во всем мире.

Сколько стоит снаряжение Формулы 1?

Расходы на содержание гоночной команды Формулы-1 астрономически высоки. Создание одного автомобиля может стоить более 10 миллионов долларов, и это не включает затраты на гоночную команду, экипаж, водителя, проезд, топливо, шины и т. д., которые нельзя не учитывать в каждой гонке. Гоночная команда должна иметь богатых инвесторов, чтобы добиться успеха и использовать лучшие технологии в своих автомобилях. Без хорошего потока доходов они не выиграют и не получат прибыль.

Какие бренды продают оборудование Формулы 1?

Различные компании и бренды со всего мира продают экипировку Формулы 1, включая как настоящую экипировку, используемую в гонках, так и товары для болельщиков.  Например, двигатели для Формулы-1 поставляют четыре разные компании: Ferrari, Mercedes, Renault и Honda. Шины для Формулы-1 поставляет исключительно шинная компания Pirelli. Между тем болельщики и члены экипажа могут покупать снаряжение, такое как шляпы, толстовки, куртки, солнцезащитные очки и многое другое, в магазине F1 или в различных интернет-магазинах, связанных с командами F1.

ПредыдущаяСледующая

Страницы, относящиеся к списку снаряжения Формулы-1

• Топ-5 брендов Формулы-1
• Кто самый старый гонщик Формулы-1?
• Топ-5 фильмов о Формуле-1
• Кто самый молодой пилот Формулы-1?
• Топ 5 видеоигр Формулы 1
• Топ 6 лучших пилотов Формулы 1 всех времен в качестве полуфабриката из-за того, что с самого начала работал клиентский двигатель.

  Андретти и General Motors объединили усилия, чтобы получить место в стартовой решетке Формулы-1, поскольку FIA готовится начать процесс, чтобы услышать выражения заинтересованности от потенциальных участников, скорее всего, в сезоне 2026 года.

  Команда будет полностью стартовой, со штаб-квартирой в новом объекте, который Андретти строит в Индиане, и с базой в Великобритании, а также с помощью многочисленных технических средств General Motors в Штатах.

  Двигатель менее самодостаточен. Скорее всего, из-за сроков и мощности план состоит в том, чтобы первый автомобиль Andretti Cadillac F1 был оснащен двигателем другого производителя.

  «Это будет скорее сотрудничество с другим производителем», — сказал Майкл Андретти, а президент General Motors Марк Ройсс подтвердил, что «для начала подписано соглашение с поставщиком силовых агрегатов».

  Указание на то, что это существующий производитель, а не потенциальный новичок. Итак, логично предположить, что это Renault.

  Андретти заключил принципиальную сделку с французским производителем, когда он первоначально лоббировал участие в 2024 году, и, в отличие от Mercedes и Ferrari, представители Renault с самого начала отзывались об усилиях Андретти только положительно.

  Генеральный директор Alpine Лоран Росси, который является главным руководителем заводской программы Renault F1, сказал в мае прошлого года, что разговаривал с Андретти и что он поддерживает предложение Андретти выйти на стартовую решетку.

  Еще одно имя было связано с партнерством 2026 года: Honda. Эта связь уходит корнями в сотрудничество между Honda и General Motors по технологии аккумуляторов для электромобилей, которое впервые началось в 2018 году. он упомянул.

  «Очевидно, что у нас большие партнерские отношения с Honda, но мы также конкурируем с Honda в таких сериях, как IndyCar», — сказал он.

  «У нас есть это естественное уважение и отношения, которые совсем не проблематичны.

  «О двигателе мы поговорим позже».

  Но, похоже, это была всего лишь попытка вежливо обойти вопрос, поскольку известно, что Хонда не является тем поставщиком, которого имеет в виду Андретти.

  Во-первых, совместная работа над технологией в серийных автомобилях — это совсем другое предложение, чем Honda, производящая двигатель F1 для другой компании — крупнейшей в США, которая является таким важным рынком для Honda — для маркировки и использования для продвижения. один из ее брендов на мировой арене.

  Но также важно учитывать присущую Honda неопределенность в отношении того, чем занимается Honda.

  Хотя Honda серьезно рассматривает возможность создания собственного двигателя в соответствии с новыми правилами F1 в 2026 году, поскольку изначально была связана с работой в качестве партнера Red Bull Powertrains, она еще не приняла решение.

  Решение Honda официально отказаться от участия в Формуле-1 в конце 2021 года означало, что она перенаправила свои расходы и персонал на проекты с нулевым уровнем выбросов в автомобильной части компании.

  Таким образом, несмотря на то, что компания продолжает собирать и обслуживать свои нынешние турбогибридные двигатели V6 для Red Bull и AlphaTauri, ее установка сильно отличается от того, когда она была «активным» производителем, и считается, что это всего лишь скелет НИОКР. Персонал следит за правилами F1 2026 года.

  У Honda мало времени, чтобы принять решение и восстановить свои объекты до их полной славы, что было бы необходимо для участия в проекте F1 2026 года, и поэтому источники указали, что возвращение Honda вряд ли гарантировано.

  Таким образом, крайне маловероятно, что Andretti и Cadillac смогут довериться производителю как своему партнеру в 2026 году, что еще больше повышает вероятность того, что выбранным поставщиком является Renault, у которой нет клиентских команд в Ф1, и она стремится изменить это.

  Краткосрочный план забрать чужой двигатель немного отвлекает от того, как сделка с Андретти Кадиллак выглядит на первый взгляд.

  Если бы, например, General Motors проинформировала FIA о своем интересе стать производителем двигателей 2026 года в конце прошлого года, не было бы никаких сомнений в ее полной приверженности проекту F1 и в том, что это будет полноценная заводская операция. .

  Однако при объявлении о предложении Andretti Cadillac один комментарий от Ройсса выделялся.

  «Для начала у нас есть подписанное соглашение с поставщиком силовых установок, а затем, по мере продвижения вперед, мы привносим много нашего опыта для создания вещей на будущее», — сказал он.

  Это был, по крайней мере, небольшой намек на то, что General Motors может поддержать полную программу работ в будущем, создав собственный двигатель F1.

  Бренды General Motors, являющейся крупнейшей автомобильной компанией в Соединенных Штатах, имеют серьезную родословную в области автоспорта и технологические ноу-хау, и она также впервые приобретает гибридный опыт.

  Chevrolet (которой помогает давний партнер Ilmor) — один из двух производителей двигателей в IndyCar, добавляющий гибридный компонент к своему 2,2-литровому V6, в разработке которого изначально помогал давний партнер Chevrolet Ilmor.

  И у самого Cadillac будет совершенно новый 5,5-литровый двигатель V8, который приводит в движение его нового соперника LMDh в паре со специальной гибридной системой.

  Пообещав Андретти «огромные инженерные ресурсы GM», Ройсс сказал, что его технический центр в Мичигане и гоночный технический центр в Шарлотте смогут предложить техническую помощь в «разработке аэродинамики, шасси и двигателя внутреннего сгорания».

  Он также особо отметил дополнительные области знаний, сославшись на «наших инженеров и дизайнеров в таких областях, как сгорание, аккумуляторные технологии, турбонаддув, интеграция транспортных средств», и сказал: «Мы будем поддерживать все, что потребуется… для Майкла и Андретти Global ».

  Хотя это может быть стратегической уловкой, чтобы убедить Формулу-1 в том, что нет предела для этой операции, и повысить вероятность того, что конечная заявка будет принята, это дразнит перспективу того, что в один прекрасный день все будет в доме. для партнерства.

  Это, безусловно, произойдет только в том случае, если производительность и прогресс Андретти в Ф1 убедит General Motors продолжать инвестировать в чемпионат в долгосрочной перспективе, что является еще одной причиной, по которой сделка с клиентом является хорошим начальным решением, поскольку это позволяет гоночной команде быть расставлены по приоритетам, а затем можно будет рассмотреть вопрос о дальнейших инвестициях, как только проект будет иметь стабильную основу.

  Но если и есть одно сомнение в новейшей форме заявки Андретти на Формулу-1, то, по цинизму, некоторые в Формуле-1 просто видят в этом General Motors, наклеивающую наклейку Cadillac на Андретти и выдающую его за рабочую команду.

  Если заявка будет принята, у General Motors будет много возможностей доказать, что это не так.

  Ничто не могло бы сделать это более убедительно, чем однажды соединить автомобиль Cadillac F1 с его собственным двигателем.

  Внутри двигателя F1 — Racecar Engineering

  Эксклюзивно: Cosworth открывает свой двигатель для Гран-при Формула 1 . Развивая более 300 л.с. на литр и обладая объемным КПД 125% при 20 000 об/мин, они производят больше мощности для своей мощности, чем любые другие безнаддувные четырехтактные двигатели.
  Однако сегодняшние двигатели F1 являются результатом резкого изменения правил FIA в начале прошлого сезона. Стремясь уменьшить мощность автомобилей F1 , руководство решило уменьшить размер двигателей. И, пытаясь не обременять команды огромными бюджетами на разработку совершенно новых двигателей, потребовал, чтобы двигатели имели одинаковые, 9Угол V 0 градусов, как у большинства уже используемых двигателей, но на два цилиндра меньше. Логика заключалась в том, что строители могли взять свою текущую архитектуру двигателя и отрезать два цилиндра, сэкономив деньги на перепроектировании важнейших компонентов двигателя. Но как это воплотилось в реальность? Чтобы выяснить это, мы подробно рассмотрели один из лучших двигателей на стартовой решетке сезона 2006 года — Cosworth CA .

  Последним двигателем V10 Cosworth был TJ, представленный Jaguar Racing в 2003 году. Он заменил LK, двигатель, благодаря которому Джанкарло Физикелла выиграл в том году Гран-при Иордании в Бразилии. После значительных событий TJ (сама по себе 90-градусный V10) включал в себя многие элементы, которые позволили бы Cosworth упростить переход на V8. Однако FIA установила и другие требования, включая минимальную ось кривошипа и высоту центра тяжести. Имея это в виду, а также благодаря прогрессу, достигнутому в области сгорания и конструкции поршня, Cosworth решила воспользоваться возможностью изменения правил для производства совершенно нового двигателя. TJ не в полной мере воспользовался правилами диаметра канала ствола, не дотянув до максимума всего на 95мм. Итак, во время разработки компания экспериментировала с различными размерами отверстия, но, поскольку соотношение сторон камеры сгорания менялось с увеличением размера отверстия, процессы сгорания страдали. С тех пор была проделана большая работа над одноцилиндровыми испытательными двигателями для разработки состава смеси, камеры сгорания и конструкции форсунки, чтобы сделать больший диаметр отверстия эффективным.

  Как бы то ни было, даже с его более длинным ходом и более консервативными стремлениями к оборотам, V10 испытывал проблемы с кручением кулачка, которые обременяли команду на раннем этапе жизни двигателя, что привело, среди прочего, к необходимости дополнительной «развязки». приспособления для распределительных валов для снижения амплитуды вибрации.
  Благодаря этим и другим более передовым разработкам Cosworth установила 20 000 об/мин в качестве цели номер один для своего нового двигателя V8 – CA. Переход на максимально допустимый диаметр цилиндра означал более короткий ход поршня, что помогло бы достичь этих оборотов, но это также означало бы более крупный и логически более тяжелый поршень. Но это была область, в которой Cosworth значительно развили свое понимание в предыдущие годы.
  Крис Джилберт, менеджер проекта в Cosworth, объясняет: «Это была непрерывная эволюция с использованием опыта КЭ [анализа конечных элементов], понимания рабочего цикла поршня и, конечно же, оценки компонентов, когда они возвращаются. Крайне важно убедиться, что вы захватили всю информацию. Нередко поршень треснет, когда он выходит из двигателя, вопрос только в том, насколько велика эта трещина, и будет ли это проблемой или нет. Обычные методы обнаружения проникающей краской не всегда могут обнаружить такие трещины, особенно если они микроскопически малы или, например, если материал был сглажен над отверстием, например, из-за движения поршневого пальца в отверстии. Затем вы разрезаете поршень или смотрите под микроскопом в поисках улик».0012

  Обладая этими знаниями, команда дизайнеров чувствовала себя уверенно при переходе к максимально допустимому 98-миллиметровому диаметру цилиндра двигателя V8 и возможности извлечь из этого максимальную выгоду при увеличении оборотов. Не имея бюджета, доступного крупным командам производителей, Cosworth не использовала алюминиево-бериллиевый сплав в качестве материала для поршней и вместо этого всегда использовала 2618A, который в основном такой же, как RR58, алюминиевый сплав, используемый в поршнях авиадвигателя Rolls Royce Merlin. Поршни Ф1 кованые, перед 9обработано 5% поверхности. Результат впечатляет: тщательно детализированная область под днищем поршня оставляет металл только там, где он может наиболее эффективно способствовать прочности компонента. Даже толщина компрессионного кольца составляет менее 0,7 мм. Преимущества стали очевидны в конце 2005 года, когда Cosworth стал первым производителем двигателей F1, который публично продемонстрировал нынешний V8, развивающий скорость до 20 000 об/мин. Ни разу в сезоне поршни не вызывали беспокойства.
  Мощность, развиваемая CA, с самого начала была более чем респектабельной и вызывала зависть у конкурентов, достигая более 755 л.с. в последних двигателях 6-й серии, или 315 л. с. на литр. Последняя спецификация двигателей TJ V10 производила около 915 л.с. (или 305 л.с. на литр) для Red Bull Racing в сезоне 2005 года, а в сезоне 2006 года для Toro Rosso мощность снижалась до 735 л.с. Однако достижение этих цифр не обошлось без проблем, и переход на V8 принес свой собственный набор уникальных проблем.
  Во всех двигателях F1 V8 используется кривошип с плоской плоскостью, который создает собственную вибрационную сигнатуру, которая, как известно, более серьезна для компонентов, чем V10. Имея это в виду, особое внимание уделялось жесткости всего двигателя, и нигде она не оказывала большего влияния на конструкцию, чем головки цилиндров.
  С 1999 года Cosworth использует конструкцию «балки» на своих двигателях F1. Это концентрирует металл в высоком тонком луче, выступающем из головы по всей ее длине. Преимущество заключается в том, что он придает двигателю максимальную структурную прочность в качестве компонента шасси автомобиля с минимальным количеством материала. Это был эффективный способ сохранить жесткость при одновременном снижении общего веса и центра тяжести двигателя. При введении Cosworth смог похвастаться снижением веса всего двигателя на 30 кг, что сделало его, вероятно, самым легким в Формуле-1 на тот момент. Эта конструкция продиктовала большую часть остальной части головки блока цилиндров, распределительные валы были закреплены болтами с каждой стороны балки и закрыты крышками кулачков из углеродного волокна.
  Однако в 2006 году новые правила предписывали минимальную высоту центра тяжести и минимальный вес, а также были запрещены карбоновые крышки распредвала, что привело к изменению конструкции головки. Без той же необходимости снизить вес двигателя эффективность головки балки больше не была преимуществом, а из-за более резких вибраций приоритетом стала жесткость всех подшипников.
  Имея в виду эту цель, компания обратилась к более традиционной конструкции головки с большим количеством металла вокруг кулачковых подшипников и бобышек, чтобы наилучшим образом использовать дополнительный материал, который теперь требуется в верхней части двигателя. Несмотря на дополнительный металл, с которым пришлось работать конструкторам, рабочий цикл настолько напряженный, что в прошлом сезоне и головки цилиндров, и блок выбрасывались при каждой переделке. Только к концу года было собрано достаточно информации о скорости износа, чтобы при реконструкции можно было начать повторное использование головок.
  Новая задача заключалась в том, чтобы спроектировать двигатель с заданной высотой центра тяжести. К счастью, современные пакеты автоматизированного проектирования, запрограммированные со всеми соответствующими плотностями, могут вести текущий подсчет его местоположения на каждом этапе процесса проектирования, хотя измерение его на готовом двигателе оказалось более сложным. «Нам пришлось разработать собственную методику, позволяющую тщательно балансировать двигатель в разных плоскостях, как ваши школьные эксперименты по физике, но с чуть более дорогим продуктом!» — объясняет Джилберт.
  Головки и блок отлиты с использованием знаменитого процесса литья Cosworth в специальном отсеке в Grainger and Worrell с использованием алюминиевого сплава Cosworth , разработанного компанией. Чтобы максимально снизить вес, двигатели Cosworth F1 уже давно отказались от стальных гильз и теперь полагаются на покрытие на основе железа на алюминиевых каналах цилиндров.
  Место для охлаждающей жидкости в блоке F1 очень важно, как объясняет Джилберт: «У нас есть инструменты для термического анализа, которые позволяют нам эффективно проектировать наши каналы для воды. Конечно, чем меньший объем мы получаем, тем меньший вес мы носим с собой и тем лучше упаковка». В настоящее время V8 работает с примерно четырьмя литрами воды во всей системе охлаждения, включая радиатор. Он циркулирует со скоростью около 270 литров в минуту с помощью небольшого высокооборотного рабочего колеса, которое выкачивает воду из двигателя при температуре 125 градусов по Цельсию. Вода по-прежнему считается лучшей охлаждающей средой, и двигатели работают только с добавлением ингибитора коррозии.
  Как удержать головки и блок вместе с газонепроницаемым уплотнением при огромных давлениях в цилиндрах, которые испытывает двигатель, всегда является проблемой. «Головки уплотнены очень тонкой стальной прокладкой, — объясняет Джилберт. «Пластинка на блоке точно обработана, а рабочая поверхность головки блока цилиндров точно отшлифована. Поскольку жесткость варьируется вдоль головки и внутри блока, вам необходимо разработать метод затяжки шпилек головки цилиндров, чтобы обеспечить равномерный зажим на очень небольшой площади прокладки. У вас есть стальная прокладка, которая в основном только пытается удержать газы сгорания, затем у вас есть уплотнительные кольца для каналов для воды и масла».
  Внутренние поверхности портов тщательно обработаны, и, несмотря на зависание двигателя, строители могут свободно модифицировать их, но только за пределами омологированной отливки. Таким образом, перемещение других компонентов внутри головки или изменение формы отливки не допускается. Однако, помня об этом, Cosworth пошла по типично творческому пути, как отмечает Джилберт: «Одна из вещей, которая действительно изменилась, когда мы перешли в центр сертификации, это то, что у нас есть только очень маленькая часть отверстия в головке блока цилиндров. Это позволяет нам делать довольно много доработок по порту, особенно для этого движка заморозка, так что у вас в голове короткая длина, но кожухи стволов свободны и трубы свободны, так что вы можете все это изменить законно»
  Следует отметить, что на двигатель не повлиял запрет FIA на впускные патрубки переменной длины. Почему? Потому что не использовал их. Система была опробована в 2000 году, но от этой идеи отказались и с тех пор она не использовалась по следующим причинам: «Это сложность, есть еще кое-что, что может пойти не так. У нас было много проблем с этим, и нам удалось разработать подходящую кривую мощности без него. На кривой крутящего момента наблюдается небольшая потеря, но у нас нет проблем с фиксированными впускными отверстиями».
  Насколько хорошо двигатель справляется, показывает мощность на кривошипе. Джилберт снова: «Двигатель довольно прогрессивный, управляемость отличная, водители хвалят. На определенной шпильке у вас может быть 7-8000 об/мин, но когда вы переключаетесь вниз по главной прямой, вы можете использовать всего 2-3000 об/мин [между передаточными числами]. Водители будут использовать эту полную мощность в разное время».
  Важным изменением между TJ и CA было использование сложных углов клапанов — клапаны, расположенные под углом друг к другу, как в продольном, так и в поперечном направлении — что дало лучшую форму камеры сгорания. Хотя ожидались проблемы с тем, чтобы заставить этот дополнительный уровень сложности работать, на самом деле все оказалось довольно просто. Более серьезной проблемой было изнашивание лиц пальцевых последователей. Работа на более высоких оборотах требовала более высокого давления в системе возврата пневматического клапана, создавая высокие контактные нагрузки толкателя кулачка на низких скоростях, и для решения этой проблемы потребовалось несколько итераций предсезонных испытаний. Несмотря на более высокое обратное давление, зазоры настолько узкие, что клапаны часто оставляют следы на поршнях при нормальном использовании, что требует регулировки времени на четверть градуса или около того для обеспечения безопасности.
  Поскольку алюминид титана был запрещен, Cosworth прибегнул к использованию более распространенного титанового сплава для клапанов с цельным штоком на входе и полым заполненным натрием выпуском для дополнительного охлаждения.
  Еще одной проблемой, с которой столкнулись при погоне за такими высокими оборотами, были шатунные и шатунные подшипники, которые очень публично продемонстрировали свои недостатки, когда Нико Росберг эффектно провалился в Малайзии. Стержни изготовлены из титана и, в отличие от некоторых других производителей, имеют отдельные вкладыши. Изначально предел оборотов был снижен, чтобы обеспечить ресурс двигателей, пока проблема решалась на заводе. Проблема заключается в обеспечении того, чтобы шатун принимал правильную форму под нагрузкой для достижения равномерного поверхностного давления на поверхности подшипника с непрерывной масляной пленкой. Обширная работа над конструкцией шатуна, спецификацией подшипников и выбором моторного масла позволила снова набрать полные 20 000 оборотов в минуту по ходу сезона и росту уверенности. Это действительно впечатляющее достижение, если учесть, что поршень имеет эквивалентную массу около 2,5 тонн при 20 000 об/мин. При пиковых газовых нагрузках более 65 кН и пиковых инерционных нагрузках, приближающихся к 60 кН, неудивительно, что шатуны могут растягиваться на 0,6 мм за один цикл.

  Положение штока полностью определяется узким концом и поршнем. «Если вы попытаетесь переместить шатун вдоль шатунной шейки, произойдет удивительное движение», — отмечает Джилберт. «Как и во всех этих вещах, важны детали конструкции».
  Коленчатый вал вращается в камерном картере, работающем при разрежении 300–500 миллибар, чтобы уменьшить потери на ветер. Чтобы удерживать его в равновесии при 20 000 об/мин, кривошип имеет балансировочные грузы, сделанные из денсамета, вольфрамового сплава, который обычно используется на концах ракет.
  В течение сезона приходилось обрабатывать большое количество технических характеристик двигателей, и требовалась крайняя осторожность, чтобы обеспечить их эффективное решение. Без точного отслеживания деталей и процедур сборки надежность быстро ухудшается. Это область , в которую Cosworth вложила значительные средства, разработав специальное программное обеспечение, помогающее управлять контролем спецификаций и выпускать обширные руководства по сборке двигателей.
  Большое различие между проектами двигателей TJ и CA заключалось в том, что компания знала о новом двигателе до его запуска. Новый проект движка всегда приносит свой собственный набор неизвестных, поскольку все приближается к своему пределу. «В первый год мы действительно изо всех сил пытались провести испытание на выносливость TJ, — вспоминает Джилберт. «Это был новый двигатель, у него были проблемы с подшипниками и проблемами с кручением». Чтобы устранить эти неисправности, наряду с очевидными инженерными работами, Компания Cosworth улучшила контроль процессов и спецификаций на всей площадке, включая механический цех, этапы сборки и испытаний двигателей. Затем, с постоянно увеличивающимся сроком службы двигателя, предписанным правилами, к критически важным компонентам были предъявлены дополнительные требования. Несмотря на это, мощность TJ за три года увеличилась с 280 до 305 л.с. на литр, а срок службы двигателя увеличился с 350 до 1550 км. «Очень важно рассмотреть все компоненты в мельчайших подробностях, — объясняет Джилберт. «Это единственный способ узнать, как ведет себя двигатель». Попытка оставаться на вершине разработки с помощью тестирования надежности — дорогостоящий вариант, который Cosworth всегда приходилось использовать с осторожностью. За 135 000 фунтов стерлингов только за биты вам нужно искать достойный прирост мощности, а не просто пытаться немного продлить срок службы компонентов.

  В отличие от TJ, CA прошел испытание на выносливость при первой же эксплуатации, что порадовало, но не удивило сотрудников Нортгемптона из-за инструментов, которые они использовали для его разработки. За три года, прошедшие с момента написания TJ, Cosworth проделала большую работу по развитию своих возможностей моделирования. «На CA мы приступили к работе с гораздо большей уверенностью в том, что клапанный механизм с самого начала будет успешным, потому что мы многому научились в ходе моделирования, испытаний на стенде и, конечно же, из опыта TJ», — говорит Джилберт. «Возможность точно смоделировать систему в целом для прогнозирования сигнатур крутильных колебаний, а затем сопоставить их с измерениями на буровой установке для дальнейшего уточнения процесса проектирования, имеет решающее значение при работе двигателя на скорости 20 000 об/мин».
  Был ли это самый мощный двигатель в F1 в прошлом сезоне? Крис Джилберт, безусловно, так считает, и это дань уважения мастерству и изобретательности команды базы Cosworth в Нортгемптоне. Примечательно, что это было достигнуто с меньшими затратами ресурсов и затрат для клиентов производителей двигателей в Ф1.

  Статьи по теме

  • Техника Toyota
  • Как на самом деле работают J-демпферы
  • F1 2009 регламент

  Что такое DRS в F1, как он работает и работает ли он автоматически?

  Послушать эту статью

  Система снижения лобового сопротивления (DRS) — спорное управляемое водителем устройство, предназначенное для облегчения обгона и увеличения шансов на участие в гонках между колесами в Формуле 1.

  Система, в которой водитель открывает закрылок в их заднем крыле для снижения уровня сопротивления и увеличения максимальной скорости при движении в пределах секунды от впереди идущего автомобиля был введен еще в 2011 году. Он по-прежнему используется с новыми правилами, сброшенными с начала сезона 2022 года.

  Но, как и десять лет назад, когда система DRS впервые была принята на вооружение, она продолжает оставаться источником разногласий между участниками и болельщиками Формулы-1.

  Почему DRS используется в F1?

  DRS в первую очередь помогает при обгоне. Он был введен в 2011 году для облегчения обгона. Это позволяет водителям увеличить скорость по прямой, сбрасывая сопротивление заднего крыла через прорезь, которую можно открыть, когда автомобиль движется в пределах одной секунды от автомобиля впереди. Водители также могут использовать эту систему на тренировках и квалификационных заездах, даже если они бегут по трассе в одиночку.

  Устройство часто критикуют за то, что, нажимая кнопку для увеличения скорости, водители искусственно могут выиграть время у соперников впереди.

  Поэтому часто утверждается, что это лишает вас умения выполнять сложный обгонный маневр. Хуан Пабло Монтойя — бывший гонщик Формулы-1 и двукратный победитель Indianapolis 500, прославившийся своими большими передачами в эпоху, предшествовавшую DRS, — сравнил устройство с «подарком Пикассо Photoshop».

  Но DRS — это не просто «кнопка обгона», которая автоматически означает обгон впереди идущего автомобиля. Несмотря на то, что было много случаев, когда его мощность считалась слишком большой, и поэтому обгоны происходили задолго до зон торможения на прямых, инструмент, как правило, предназначен для помощи при обгоне, когда в противном случае водители застряли бы в грязном, турбулентном воздухе.

  Знак DRS и деталь цепи

  Фото: Zak Mauger / Motorsport Images

  Однако, поскольку последнее поколение автомобилей F1 было спроектировано таким образом, чтобы водители могли более внимательно следить за ними с уменьшенным эффектом «грязного воздуха», многие люди надеялись, что это приведет к отказу от DRS. Хотя это цель спортивных боссов F1 в ближайшие годы, дальнейшее использование устройства остается спорным.

  С тех пор, как в конце 19 века аэродинамика, создаваемая крыльями, стала неотъемлемой частью характеристик болида Формулы-1.В 60-х годах это оказало прямое влияние на то, насколько близко автомобили могут следовать друг за другом.

  Но поскольку паритет двигателей в эпоху до 2014 года означал, что команды редко могли полагаться на серьезное преимущество в скорости, чтобы стартовать впереди или превзойти машину соперника, меньшие разрывы в производительности делали больший упор на эффект «грязного воздуха» в гонках.

  Это явление воздуха, которое уже было вытеснено одним автомобилем, приземляющимся на переднюю часть автомобиля, следующего сзади, что приводит к непредсказуемому управлению и повышенному износу шин из-за повышенного скольжения автомобиля.

  На рубеже тысячелетий проблема «грязного воздуха» была настолько серьезной, что команды часто пытались вырваться вперед, когда их ведущий соперник останавливался, что значительно сокращало количество обгонов на трассе. Это, в свою очередь, подверглось критике со стороны фанатов и наблюдателей как некачественный гоночный продукт F1.

  DRS продолжали использоваться в эпоху турбогибридов, что резко изменило конкурентный порядок F1 до конца 2021 года. С 2022 года F1 вернулась к правилам граунд-эффекта, чтобы уменьшить эффект грязного воздуха и увеличить количество передач от колеса к колесу. .

  Хотя считается, что это сработало, измененная аэродинамика уменьшила эффект слипстрима. Это, в сочетании с тем, что чемпионат достиг большего паритета производительности двигателей перед изменением правил в этой области автомобилей на 2026 год, означает, что DRS продолжает оказывать большое влияние на маневры обгона.

  Заднее антикрыло и привод DRS на Williams FW44

  Фото: Марк Саттон / Motorsport Images

  Что такое DRS и как это работает?

  В DRS используется привод, управляющий заслонкой в ​​середине заднего крыла болида F1, которую можно открыть, когда водители нажимают кнопку на рулевом колесе после того, как они въезжают в определенную часть каждой трассы. Эти области известны как зоны «активации» DRS. Открытый закрылок уменьшает площадь поверхности заднего крыла и, таким образом, служит для уменьшения аэродинамического сопротивления, быстро увеличивая скорость по прямой.

  В гонках это разрешено, когда водитель бежит в пределах одной секунды от впереди идущего автомобиля, даже если этот автомобиль проезжает круг. На практике и в квалификации DRS можно использовать по желанию, но только в пределах установленных зон активации. До 2013 года водители могли использовать DRS в любой момент трассы, чтобы уменьшить сопротивление на квалификационном заезде. Это привело к тому, что команды внедрили настройки, которые идеально подходили для квалификации, но мешали водителям, пытающимся участвовать в гонках «колесо к колесу».

  Критический разрыв в одну секунду между автомобилями измеряется в определенных точках перед зоной DRS, известной как точка «обнаружения». Здесь электронные временные петли на поверхности трассы измеряют расстояние между двумя автомобилями. Если измерено, что следующий автомобиль отстает менее чем на одну секунду, на автомобиль отправляется сигнал, позволяющий активировать его DRS в последующей зоне.

  Как правило, водители информируются о том, что они могут использовать DRS, путем включения индикаторов на их рулевых колесах. Что касается машины впереди, команды обычно сообщают своим водителям по радио, если соперник находится в пределах жизненно важного промежутка. Атакующий водитель вручную активирует DRS, нажав кнопку на рулевом колесе, которая может располагаться спереди или сзади рулевого колеса в зависимости от предпочтений водителя.

  При движении с активной системой DRS и открытым задним крылом водители отключат систему DRS и закроют закрылок в следующий раз, когда отпустят педаль акселератора или нажмут на педаль тормоза. Кнопка на рулевом колесе также закрывает щиток заднего крыла, если нажать ее второй раз за активацию.

  Проверка зазора DRS Red Bull Racing RB16B

  Фото: Джорджио Пиола

  Водители могут выбрать закрытие антикрыла перед торможением в повороте, если они обеспокоены аэродинамической нагрузкой, вновь прикладываемой к полному заднему крылу и, возможно, приводящей к нестабильности при входе в поворот.

  Водителям не нужно активировать DRS, если они едут в пределах одной секунды от другого автомобиля. Кроме того, слишком раннее нажатие кнопки означает, что она не откроется в нужной точке, что приведет к задержке перед открытием крыла.

  DRS нельзя использовать на первых двух кругах гонки, а также после повторного запуска с места или с качения после машин безопасности или периодов красных флажков. Должностные лица гоночного директора FIA также могут отключить DRS по своему усмотрению, если условия считаются небезопасными, например, из-за дождя. Автомобиль, съезжающий с трассы или упавший мусор в определенный момент, также может привести к временной деактивации DRS в определенной зоне.

  Защищающиеся водители могут активировать DRS только в том случае, если они также находятся в пределах одной секунды от впереди идущего автомобиля. Обычно это происходит в явлении, известном как «поезд DRS». По сути, это сводит на нет преимущества DRS, потому что сводит на нет влияние повышения максимальной скорости, если многие автомобили в группе выигрывают, и поэтому разрывы обычно остаются стабильными.

  Защищающийся гонщик также часто перераспределяет потребление электроэнергии с помощью гибридных элементов современных силовых агрегатов F1 – это обычно называется кнопкой «обгона», но для некоторых команд это известно как «SoC» (состояние зарядка) – чтобы быстрее разогнаться на прямую. Обычно это используется как попытка снизить вероятность капитального ремонта автомобиля, преследующего машину с активной DRS к концу зоны активации.

  Серхио Перес, Red Bull Racing RB18

  Фото: Марк Саттон / Motorsport Images

  Сколько существует зон DRS?

  Количество зон DRS варьируется в зависимости от трека, а также зависит от других характеристик места проведения.

  Как правило, каждая главная прямая на каждой трассе имеет зону DRS. Но если у трассы особенно плохая репутация для прохождения, могут быть созданы дополнительные зоны, в том числе трассы с пологими поворотами. Примерами таких заездов могут быть длинные извилистые зоны через последние повороты и прямо на пит-лейн в Баку или между поворотами 9. и 11 в Майами.

  На Гран-при Австралии 2022 года перепрофилированная трасса изначально была указана с четырьмя зонами DRS. Идея заключалась в том, чтобы использовать две зоны — спуск по пит-страйту и новый поворотный участок, который заменил старую шикану в Мельбурне, — чтобы позволить водителям приблизиться к соперникам, а затем попытаться пройти с использованием DRS через две другие зоны. в повороты, благоприятствующие обгону, с большими зонами торможения (повороты 3 и 11).

  Зона DRS между 8 и 9 виткамив 2022 году макет Альберт-парка был удален из соображений безопасности перед финальной тренировкой после лоббирования со стороны некоторых команд. Но это, вероятно, будет использоваться в 2023 году.

  Хотя DRS можно использовать на поворотах с очень пологими углами — и на некоторых трассах эти повороты могут даже не обозначаться FIA как официальные повороты — обычно небезопасно бегать с прорезь заднего крыла открыта через большинство углов.

  Хотя снижение лобового сопротивления увеличило бы максимальную скорость, соответствующее отсутствие прижимной силы серьезно снижает управляемость автомобиля. Это может привести к крупным авариям, поскольку зоны DRS обычно заканчиваются в конце длинных прямых или зон ускорения.

  FIA разрешила пилотам проходить определенные повороты с включенной DRS.

  Известный пример был на Гран-при Великобритании 2018 года, когда была включена третья зона, проходящая по пит-стрейлу в Сильверстоуне и проходящая через очень быстрое открытие двух поворотов. Но две большие аварии в первом повороте – Эбби – для Ромена Грожана и Маркуса Эрикссона соответственно последовали на тренировке и в гонке. В 2019 году зона была удалена и не вернулась к использованию Формулы-1 в Сильверстоуне в следующие два сезона.

  Ромен Грожан, Haas F1 Team VF-18

  Фото: Гленн Данбар / Motorsport Images

  Возможность отказа DRS может привести к тому, что у водителей будет показан черный флажок с оранжевым диском, если их задние крылья застряли в открытом положении.

  Если это произойдет, гонщик должен будет вернуться в боксы, чтобы механики могли вручную закрыть заслонку, а затем не использовать ее снова, если ее нельзя будет отремонтировать. Известный пример отказа DRS, приведшего к аварии, произошел на Гран-при Италии 2018 года, когда Эрикссон сильно разбился на первой шикане в Монце, поскольку DRS на его автомобиле Sauber не закрылась, как ожидалось, когда он затормозил на высокой скорости.

  Что могут делать водители с DRS?

  Водители могут активировать DRS только тогда, когда они находятся в обозначенных зонах активации и когда они находятся в пределах одной секунды от впереди идущего автомобиля в гонках — это включает в себя движение сзади.

  На практике и в квалификации использование DRS не ограничено, кроме как разрешено только в определенных зонах.

  Какие еще серии используют DRS?

  DRS также используется в Формуле 2 и Формуле 3 в счете поддержки F1.

  Когда система была впервые представлена ​​в FIA F3 в 2017 году, когда серия была известна как GP3, гонщики могли активировать и использовать систему не более чем на шести кругах в рамках основной гонки и на четырех кругах в спринтерских гонках. С 2019 года, использование DRS в F3 было выполнено в соответствии с правилами F1. DRS использовалась в F2 с тех пор, как она была известна как GP2 еще в 2015 году, и серия продолжает включать DRS, когда она представила свой новый автомобиль F2 2018 для сезона 2018 года.

  Другие серии ранее использовали DRS так же, как F1, например, DTM до принятия правил GT3 в 2021 году.

  Средства помощи при обгоне распространены в других сериях автоспорта. Но они включают в себя повышение производительности двигателя в течение определенного периода времени в каждой гонке (например, в IndyCar «push-to-pass» и «Система обгона» в Super Formula) или, как в случае с режимом атаки Formula E, который позволяет водителям временно бежать с более мощным использованием энергии. настройка, при этом общее количество времени может быть разным на каждой гонке.

  Юри Випс, Гран-при Хайтек сражается с Аюму Иваса, Дамс

  Фото: Марк Саттон / Motorsport Images

  Формула-1 завершает разработку правил для двигателей 2026 года (с видео)

  После многолетних споров FIA объявила о новых технических правилах, которые будут регулировать силовые агрегаты, используемые командами Формулы-1, начиная с сезона 2026 года. В центре дискуссий о новых правилах находится желание привлечь в спорт новых поставщиков двигателей. В настоящее время, если вы хотите участвовать в гонках Формулы-1, вы должны выбрать двигатель, поставляемый Ferrari, Mercedes, Renault или Honda/Red Bull.

  Volkswagen Group уже несколько лет думает о том, чтобы поучаствовать в этом веселье, но это автомобильная компания, причем серийная. В гонках есть старое выражение: «Выигрывай в воскресенье, продавай в понедельник». Хотя эта фраза возникла в NASCAR, она объясняет, почему Volkswagen не заинтересован в участии в Формуле-1, если технология двигателя не имеет отношения к его серийным автомобилям.

  Сегодня в Формуле-1 большинство команд принадлежат автомобильным компаниям — Alfa Romeo, Ferrari, Mercedes, McLaren, Aston Martin или Alpine (Renault). Только Red Bull, Williams, Haas и Alpha Tauri (команда Red Bull B) не занимаются производством автомобилей. Новые правила были разработаны специально для Volkswagen Group, которая теперь увидит, как два ее бренда — Porsche и Audi — присоединятся к спорту в качестве поставщиков двигателей в 2026 году9. 0012

  Изменения в двигателях Формулы-1

  В пресс-релизе, опубликованном на прошлой неделе, в котором сообщалось о новых правилах для двигателей 2026 года, президент FIA Мохаммед Бен Сулайем сказал: Регламент силовых агрегатов Формулы-1 2026 года является наиболее ярким примером этой миссии. Внедрение передовой технологии полиуретана наряду с синтетическим экологичным топливом согласуется с нашей целью — обеспечить преимущества для пользователей дорожных автомобилей и добиться нулевого выброса углерода к 2030 году. В настоящее время Формула-1 переживает бурный рост, и мы уверены, что эти правила будут основываться на волнение вызвали наши изменения 2022 года».

  Новые правила предназначены для поддержки четырех основных долгосрочных целей Формулы-1:

  • Сохранение зрелищности — силовой агрегат 2026 года будет иметь характеристики, аналогичные нынешним конструкциям, с использованием мощных, высокооборотных двигателей внутреннего сгорания V6 и избегая чрезмерной дифференциации производительности, чтобы улучшить гоночные характеристики.
  • Экологическая устойчивость — Энергоблок 2026 года будет включать увеличение использования электроэнергии до 50% и использование 100% устойчивого топлива.
  • Финансовая устойчивость — Финансовые правила, касающиеся силовых установок, снизят общие затраты для участников, сохранив при этом передовые технологии, лежащие в основе Формулы 1.
  • Привлекательность для новых производителей силовых установок — правила предназначены для того, чтобы сделать новичков привлекательными для участия в спорте на соревновательном уровне.

  Из новых силовых агрегатов исчезнет MGU-H, устройство, которое собирало электричество от тепла двигателя и использовало его для питания электродвигателя, который, в свою очередь, мог вращать турбонагнетатель независимо от потока выхлопных газов. Это устройство позволило автомобилям избежать задержки, связанной с турбонагнетателями, когда двигатели работали на низких оборотах.

  Но агрегаты были невероятно сложными и значительно усложнили компоновку двигателя. В начале эры турбогибридов в 2014 году турбокомпрессор и MGU-H были связаны вместе, и частота отказов была высокой. Mercedes решил проблему упаковки, разделив MGU-H пополам и расположив компоненты с обеих сторон двигателя. Их соединял вал, проходящий между головками блока цилиндров двигателя В-6. Уровень отказов резко упал, и большинству конкурентов потребовались годы, чтобы наверстать упущенное.

  Турбокомпрессоры в дорожных автомобилях во многом являются результатом решения Формулы-1 использовать двигатели с турбонаддувом в 1980-х годах. Но технология MGU-H не имеет большого отношения к легковым автомобилям, поэтому такие производители, как Volkswagen, неохотно присоединяются к этому спорту. Теперь MGU-H больше нет, а Volkswagen Group пришла. Это не совпадение.

  Новые правила жестко регламентируют нижнюю часть двигателей — блок, коленчатый вал и поршни. Они также исключают воздухозаборники переменной длины и другие уловки, которые расширяют диапазон мощности двигателей. Но они оставляют поставщикам двигателей больше свободы для экспериментов с головками цилиндров, что нравится компаниям. Они также поощряют инновации в батареях и электродвигателях, встроенных в гибридные силовые агрегаты. Это область, которая очень актуальна для таких компаний, как Volkswagen, которые больше концентрируются на производстве электромобилей, а не на легковых и грузовых автомобилях с двигателями внутреннего сгорания.

  Новые правила повышают общую мощность электродвигателя со 120 кВт (160 л.с.) в современных автомобилях до 350 кВт (470 л.с.). Двигатели будут работать на 100% устойчивом топливе, полученном из непищевых растений, бытовых отходов или улавливания углерода, что означает, что двигатели не будут добавлять новый углекислый газ в атмосферу. Мощность 1,6-литрового двигателя с турбонаддувом останется на уровне около 635 кВт (850 л.с.).

  Сегодня Формула-1 устанавливает максимальный расход топлива, но вместо этого новые правила требуют максимального расхода энергии. Сегодняшним автомобилям разрешено использовать 100 кг топлива для гонки, но новая формула двигателя ограничит их потребление не более чем 80 кг топлива, что повысит приоритетность стратегий, которые максимизируют количество электроэнергии, получаемой во время гонки. Более подробную информацию о новых правилах 2026 года см. в последнем техническом бюллетене FIA.

  Вывод

  За прошедшие годы производители двигателей пришли и ушли из Формулы-1. Хонда, Тойота и Форд в то или иное время принимали активное участие. Все ушли из спорта, когда затраты превзошли все ожидания и/или результаты на трассе отстали от прогнозов. Honda снова стала поставщиком двигателей для Red Bull несколько лет назад, но затем снова отказалась, хотя и согласилась продолжить работу с Red Bull Technology, которая теперь поставляет силовые агрегаты для ее гоночных автомобилей. По словам Марка Хьюза из 9, Porsche теперь прыгнул в игру Формулы-1 с помощью Red Bull Technology.0700 Гонка .

  Audi наладила отношения с командой Alfa Romeo/Sauber и, как сообщается, станет их поставщиком двигателей в 2026 году, хотя неясно, будет ли она по-прежнему называться Alfa Romeo. Зачем Audi и Porsche участвовать в командах, которые соревнуются друг с другом? Потому что скачки улучшают породу. В конечном счете, все, что знает одно подразделение Volkswagen Group, проникает через организацию во все остальные подразделения. Audi и Porsche также конкурируют внутри Группы, каждая из которых разрабатывает собственное шасси для электромобиля.

  Формула-1 пользуется огромной популярностью во всем мире, что делает ее идеальным местом для отделов маркетинга. Было время, когда в спорте доминировали такие личности, как Брюс Макларен, Дэн Герни, Колин Чепмен и Энцо Феррари — люди, которые продавали автомобили, чтобы поддерживать свою гоночную деятельность. Теперь эти гоночные мероприятия поддерживают продажу автомобилей.

  Ничто из этого не касается огромного углеродного следа Формулы-1, которая летает по всему миру на гонки примерно 24 или более раз в год, или выбросов углерода всеми автомобилями, на которых болельщики ездят на эти гонки. Но эту критику можно применить к любому спортивному событию в мире. Формула-1 прилагает героические усилия, чтобы оставаться актуальной, не убивая при этом курицу, несущую золотое яйцо. Судя по миллионам заядлых поклонников, все, что он делает, работает просто отлично.

  ---

  Я не люблю платный доступ. Вам не нравится платный доступ. Кто любит платный доступ? Здесь, в CleanTechnica, мы на какое-то время внедрили ограниченный платный доступ, но он всегда казался неправильным — и всегда было сложно решить, что мы должны оставить там. Теоретически ваш самый эксклюзивный и лучший контент находится за платным доступом. Но тогда его читает меньше людей! Нам просто не нравится платный доступ, поэтому мы решили отказаться от своего.

  К сожалению, медиа-бизнес по-прежнему остается жестким, беспощадным бизнесом с крошечной маржой. Это бесконечный олимпийский вызов — оставаться над водой или даже, возможно, — вздох — расти. Так …
  

  Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите поддержать нас, пожалуйста, вносите небольшую сумму ежемесячно через PayPal или Patreon, чтобы помочь нашей команде делать то, что мы делаем!

  Спасибо!

  ---

  Подпишитесь на ежедневные обновления новостей от CleanTechnica по электронной почте. Или следите за нами в Новостях Google!

  ---

  Есть совет для CleanTechnica, хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

  ---

  Реклама

  ---

  В этой статье:Формула-1, гонки

  Стив пишет о взаимосвязи между технологиями и устойчивостью из своего дома во Флориде или из любого другого места, куда его может привести Сила.